變電站電能計量誤差分析與對策研究

朱中華 尹海華 馬魯霞

(國網山東省電力公司菏澤供電公司,山東菏澤 274000)

變電站電能計量誤差分析與對策研究

朱中華 尹海華 馬魯霞

(國網山東省電力公司菏澤供電公司,山東菏澤 274000)

變電站電能計量是電能計量的重要環節。隨著我國電力系統的改革和經濟水平的提高,對電能計量工作提出了更高的要求。本文分析探討了變電站運行過程中電能計量的常見問題,并提出了改進措施,具有一定的指導意義。

變電站 電能計量 誤差

1 引言

電能計量主要是指在電網經營中通過相應的計量裝置計算出電能的數量。根據計量結果可制定電能生產計劃,同時也能為經濟核算、計收電量提供有力依據。電能計量是電力生產、銷售以及電網安全運行的重要環節。電能計量裝置包括各種類型電能表,計量用電壓、電流互感器及其二次回路,電能計量柜(箱)等。本文主要從變電站運行過程中可能出現的問題出發,研究分析影響變電站電能計量準確度(誤差)的因素及對策。

2 變電站電能計量的常見問題

2.1 電流互感器對電能計量的影響

(1)電流互感器計量用組別精度不夠。按照規定計量用電流互感器組別精度要小于0.5S級,但是部分變電站內的電流互感器計量組別精度不夠,沒有進行更換,造成計量誤差。

(2)出于保護裝置的需要,保證繼電保護動作的正確性,電流互感器耐受短路電流的能力要相應增大．電流互感器的變比準確度也要高,以保證在最大電流流過時互感器變比誤差不超過10%,這樣電流互感器的變比配置就要比較大一些,運行時一次電流較小,相應的二次電流偏小,對電能計量的準確性造成影響。

(3)二次實際負載對電流互感器精度的影響。根據《測量用電流互感器檢定規程》規定,電流互感器在額定頻率、額定功率因數及二次負荷為額定負荷的25-100%之間的任一數值時,其誤差值應不超過規定限值。也就是說,電流互感器的現場運行必須滿足一定的工況要求,才能保證其計量的準確性,電流互感器容量決定二次側負載阻抗,負載阻抗又影響計量精度。以前的電網建設中,電流互感器二次計量繞組二次負荷的選擇沒有統一規范,導致部分變電站計量存在誤差。

2.2 電能表計自身問題

電能表誤差主要來源于電能表的生產誤差、電能表使用不當引起的誤差以及電能表的負載特性誤差。電能表的負載特性誤差是指由于功率因素和負載電流的變化導致電能表的基本誤差發生變化,給誤差的計算帶來很大不確定性,導致電能計量不準確。由于電能表使用不當引起的誤差和電能表的生產誤差對電能計量的影響也很大,一般不能忽略。

2.3 二次導線壓降誤差

部分變電站電壓回路及電流回路較長,回路中的元器件較多。由于熔斷器、空氣開關、導線阻抗等設備的接觸電阻位于電能表的輸入端和電壓互感器的二次輸出端之間,如果有電流通過這些設備的接觸電阻,將會造成二次電在線路上發生壓降和角度變化。線路上的相移和壓降引起電壓互感器產生誤差,從而導致電能計量的準確性降低。

2.4 諧波對計量的影響

諧波是指一個周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍。諧波的產生是由電力系統中的某些設備和負荷的非線性特性造成的,而諧波不僅會使電能質量下降,還會影響計量儀器、測量裝置以及繼電保護裝置等電氣設備。

3 提高變電站電能計量準確度的措施與建議

(1)合理選擇電流互感器的變比。為確保關口計量裝置能準確計量,計費計量裝置應設置專用計量用電流互感器或多變比帶寬負載的電流互感器,在滿足保護要求前提下,應盡量滿足計量的條件,設計時充分考慮正常運行時的負荷,選用合理的CT變比,一般實際一次電流盡量保持在CT額定一次電流的5%～120%之間,如果實際一次電量經常處于“大馬拉小車”狀態時,應考慮CT減容,如果實際一次電流經常出現“小馬拉大車”時,則應考慮CT增容。

(2)降低電壓互感器的二次負載,減小計量誤差。變電站電能計量裝置電壓二次回路電壓降引起的計量誤差受電壓互感器的二次負載、功率因數、導線截面、接觸點等多因素的影響,其中最主要的影響因素是開關輔助接點和熔斷器的觸點接觸不良,由于安全的需要,開關和熔斷器必可少,造成了變電站二次電壓回路因壓降引起的計量誤差無法避免。為此,只能通過選用銅質接觸底座熔斷器或接觸點良好的真空開關,并進行周期性維護更換,日常檢修中注意對輔助接點銹蝕的清除,以減小二次回路的接觸阻值,降低電壓互感器的二次負載,減小計量誤差。

(3) 合理選擇電能表的準確度,改善計量裝置的準確性。在變電站,使用帶S級的多功能電子電能表對降低電壓二次回路電壓降和電壓互感器二次負載的效果十分明顯,為了保證電能計量裝置準確地測量電能,必須合理選擇更高的準確度等級寬負載的多功能全電子電能表,使用0.2S級多功能電子電能表不僅能提高表計自身的準確度,特別是在低負載時的準確度,而且由于用表數量少而大幅降低了整個二次回路的負載,從而減少了二次回路壓降和二次回路的故障點,使計量裝置的綜合誤差進一步降低,提高了計量裝置的準確性。

(4)加強計量裝置電氣安裝管理,防止誤接線。誤接線對計量裝置準確度的影響在所有因素中是最大的,計量誤差往往達到百分之幾百,由于變電站的測量回路和計量回路由通信、繼保、計量多部門管理,責任不清,存在把二次設備隨意接入計量回路出現誤接線的現象,因此明確繼電保護、測量儀表、電能計量各工種關于二次回路的操作管理責任,防止隨意接入、改動、拆除、停用計量二次回路,加強電量計量回路的巡視檢查,電氣安裝管理,防止誤接線,是提高變電站計量裝置準確度的保障。

4 結語

變電站電能計量是電能計量的重要環節。隨著我國電力系統的改革和經濟水平的提高．對電能計量工作提出了更高的要求。本文分析探討了變電站運行過程中電能計量工作可能出現的問題,并提出了改進措施,具有一定的指導意義。

[1] DL/T448-2000.電能計量裝置技術管理規程[S]．

[2] 白勇智,胡迪軍.變電站電能量采集裝置應用分析[J].湖南電力,2014,(3):52-54.

[3] 王龍森,趙龍.諧波對電子式電能表計量的影響分析研究[J].中國高新技術企業,2009,(19):5-6.

朱中華(1983—),男,山東菏澤人,國網菏澤供電公司技術人員,主要從事變電設備的運行、檢修及維護工作,對變電站運行過程中的一些常見問題有細致研究,同時致力于變電新技術的研究與應用工作。