輸配電線路電容電流對(duì)電力計(jì)量的影響

摘 要：在配電線路處于空載熱備用狀態(tài)時(shí)，通常在線路相間及對(duì)地會(huì)產(chǎn)生一定的容性電流，產(chǎn)生的電流大小和電線長(zhǎng)度成正比關(guān)系，也會(huì)對(duì)安裝在電源處電能表的計(jì)量準(zhǔn)確性造成影響。中性點(diǎn)直接接地的空載熱備用線路計(jì)量表進(jìn)行分析，因?yàn)檩旊娋€路相對(duì)空間與地之間有分布電容，并且會(huì)形成容性充電電流，通過二次回路再傳遞到電能表進(jìn)行計(jì)量時(shí)會(huì)導(dǎo)致相位發(fā)生偏移，導(dǎo)致有功電能反計(jì)。

關(guān)鍵詞：配電線路；電容電流；電力計(jì)量

中圖分類號(hào)：TU852 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2015） 02-0000-01

一、電力計(jì)量

電力計(jì)量裝置是指電能表、電流互感器、電壓互感器及二次導(dǎo)線、電能計(jì)量柜的總稱。（1）高供高計(jì)：電能計(jì)量裝置設(shè)置點(diǎn)的電壓與供電電壓一致且在10（6）kV及以上的計(jì)量方式；（2）高供低計(jì)：電能計(jì)量裝置設(shè)置點(diǎn)的電壓低于用戶供電電壓的計(jì)量方式；（3）低供低計(jì)：電能計(jì)量裝置設(shè)置點(diǎn)的電壓與用戶供電電壓一致的計(jì)量方式。

目前高壓輸電的電壓等級(jí)分為500（330）、220和110kV。配置給用電大戶的電壓等級(jí)為110、35、10kV，配置給居民照明的中小用戶的電壓為三相四線形80、220kV，居民單獨(dú)照明電為單相220V。為了達(dá)到計(jì)量的正確性，高壓計(jì)量要根據(jù)電力系統(tǒng)主接線的運(yùn)行方式配置進(jìn)行裝置。為了提高供電的可靠性，城鄉(xiāng)使用的10kV配電系統(tǒng)，采用的是中心點(diǎn)不接地運(yùn)行方式，這樣，就一定要配置三相三線二元電表。城鄉(xiāng)現(xiàn)在普遍使用的低壓電網(wǎng)是帶零線三相四線制供電，需要供單相照明（220V）和三相動(dòng)力（380V），同時(shí)用電，同時(shí)計(jì)量的應(yīng)配置三相四線三元件電表以防止漏計(jì)。正常居民生活照明用電配置單相電表。

二、容性電流的產(chǎn)生與估算

有損耗的介質(zhì)可以用一個(gè)合適電容和一個(gè)有效電阻并聯(lián)電路表示，經(jīng)過電容的電流稱為容性電流。在絕緣體中，因?yàn)榉植茧娙莸拇嬖冢鬟^絕緣體的電流，除了有阻性電流還有容性電流，這是因?yàn)殡娙莸某浞烹娨鸬模谥绷鳝h(huán)境中，不會(huì)有容性電流存在。

在交流電路中電壓和電流的相位有三種情況，當(dāng)負(fù)載是純電阻性質(zhì)時(shí)，電壓和電流相位相同，當(dāng)負(fù)載是或含有電感性質(zhì)時(shí)，電壓相位超前電流，當(dāng)負(fù)載是或含有容性負(fù)載時(shí)，電壓相位滯后電流，也可以說，電流相位超前電壓，也就是容性電流。如果交流電壓加在輸電線路上，這時(shí)三相導(dǎo)線周圍會(huì)出現(xiàn)交變電場(chǎng)，由于它的作用，容性電流這時(shí)會(huì)出現(xiàn)在各個(gè)導(dǎo)線間，這時(shí)導(dǎo)線與大地之間，便形成了容性充電功率。當(dāng)線路處于空載熱備用狀態(tài)時(shí)，如果對(duì)相間電容電流的影響進(jìn)行忽略，那么產(chǎn)生的電流則為對(duì)地的電容電流，這時(shí)方向應(yīng)該流向合閘一側(cè)。這種情況可以采用公式估算數(shù)值：Ic=（2.7～3.3）UL式中：U---線路的額定電壓（kV）；L---線路長(zhǎng)度（km）。

如果線路是專有的架空地線，就可以使用系數(shù)3.3計(jì)算單相接地電容電流。如果屬于電纜路線，那么必須根據(jù)電纜生產(chǎn)商家提供的電容參數(shù)，精確計(jì)算無功電流。

三、輸配電線路電容電流對(duì)電力計(jì)量的影響

（一）CT的影響。當(dāng)容性無功電流在輸配電線路上通過時(shí)，CT會(huì)感應(yīng)到二次側(cè)，如果使用電表進(jìn)行計(jì)量，那么互感器需要有動(dòng)感磁流，以使對(duì)鐵動(dòng)感磁和消耗功率，同時(shí)也會(huì)使電流互感器產(chǎn)生了電流誤差。其中比值的誤差與相位角的誤差共同構(gòu)成了電流互感器的誤差。相位角的誤差主要是二次電流的反向之后與一次電流的相角差，當(dāng)二次電流超過一次電流，則表現(xiàn)為正值；一次電流超過二次電流，出現(xiàn)停滯后時(shí)就是負(fù)值。CT一次通過的電流越小，那么分值越大，正方向相位角的誤差也就會(huì)越大，當(dāng)一次電流很小時(shí)，二次電流超前一次電流相位差就會(huì)越小。

（二）電壓互感器以及電壓互感器二次回路對(duì)電能計(jì)量裝置相位的影響。由于勵(lì)磁電流與造成的繞阻變形的阻抗出現(xiàn)，電壓互感器二次電壓與一次電壓之間也產(chǎn)生了相位偏移，二次電壓反向超過前一次電壓形成了正相位角差，一次電壓超過二次電壓，則形成了負(fù)相位角差。變數(shù)的變化包括空載相位角的誤差和負(fù)載相位角的誤差，電壓的變化、二次負(fù)載和負(fù)載功率因素對(duì)變數(shù)變化的大小、正負(fù)造成了影響。按照相量進(jìn)行分析，變數(shù)變化可能是正值也有可能是負(fù)值。變電站的電壓互感器二次線端和電能表之間需要通過導(dǎo)線進(jìn)行連接，形成電壓，導(dǎo)致電能表輸入端電壓出現(xiàn)相位偏移，相對(duì)電能來說這部分產(chǎn)生的誤差遠(yuǎn)大于電壓互感器自身的誤差，出現(xiàn)的相位角誤差，通過電壓互感器二次降壓形成的相位差變數(shù)變化及導(dǎo)線電阻和回路負(fù)載電納之間是正比關(guān)系，也就是導(dǎo)線越長(zhǎng)，那么負(fù)載功率因數(shù)也就越低，一般情況下變數(shù)變化是正值，那么也就是電能表輸入端電壓超前于電壓互感器二次出口電壓。

（三）電容電流對(duì)熱備用線路電能計(jì)量影響的解決對(duì)策。當(dāng)輸電線路有著比較小的功率負(fù)荷時(shí)，由于客觀存在的電容加快產(chǎn)生了無功充電功率，很有可能致使用戶由于較低的功率因數(shù)而受到懲罰。如果想要降低線路充電無功功率對(duì)電力計(jì)量的影響，就需要采取有效的措施減小合成相位角誤差，通過使用0.2S級(jí)電流互感器的配置，對(duì)于負(fù)荷變動(dòng)的范圍比較大，或是空載場(chǎng)合對(duì)小電流相位誤差減小，同時(shí)也降低了電壓互感器二次回路負(fù)載，提高了二次負(fù)載功率因數(shù)；電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確與否，將直接影響電力企業(yè)與電客戶雙方的公平交易問題，要求電力調(diào)度部門的工作人員，及時(shí)準(zhǔn)確的登記在線路空載熱備用操作中有效的有功電量、功率因數(shù)、起止時(shí)間等信息，在進(jìn)行電量結(jié)算時(shí)負(fù)責(zé)任的去除有功電量；用電客戶在線路送電之后，要按照安全生產(chǎn)要求實(shí)時(shí)檢測(cè)客戶有功負(fù)荷變化情況，盡量避免無功功率損耗，造成系統(tǒng)功率因數(shù)降低，產(chǎn)生利率現(xiàn)象。如果用電客戶屬于雙回供電線路，在線路帶電之后，就會(huì)形成極小的有功負(fù)荷，用電客戶可以協(xié)調(diào)供電方，及時(shí)停用一條線路。這樣，在另一條線路上就可以轉(zhuǎn)移全部有功負(fù)荷。

四、結(jié)束語

本文通過對(duì)電力計(jì)量的認(rèn)識(shí)與分析，用闡述容性電流的產(chǎn)生與估算的方法，進(jìn)一步研究了輸配電線路電容電流對(duì)電力計(jì)量的影響。隨著電力對(duì)人類生活的重要性和迅速的市場(chǎng)化，電力企業(yè)的營(yíng)銷在計(jì)量電能中應(yīng)更加嚴(yán)格的要求。近年來由于電力客戶不斷提高的專業(yè)知識(shí)與更加強(qiáng)化的法律意識(shí)，電力企業(yè)的計(jì)量方法也更加促進(jìn)了新的意見形成。強(qiáng)烈希望電力調(diào)度部門的工作人員對(duì)于線路空載熱備用工作中的數(shù)據(jù)認(rèn)真而又盡心的登記清楚，在電量結(jié)算時(shí)，積極剔除有力電量。

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