針對流變飽和治理的CT變比配置策略研究

宋安君 龐駱冰

摘要：隨著高過載變壓器流入市場，流變飽和問題成為計量及線損專業管控的重點工作之一。通過對流變飽和用戶用電特性進行分析，結合《DLT 448 -2016電能計量裝置技術管理規程》，制定流變科學配置方案，有效解決因超容量用電引起的流變飽和問題。

關鍵詞：流變飽和、電流越限、CT變比配置

一、問題背景

用電采集數據節點由每月計量改到每15min記錄一次實時數據，從而發現專用變壓器的電流越限的現象。客戶側專變電流越限主要有以下三個方面原因：

1.高過載變壓器

從經濟性方面考慮，高過載變壓器的購置成本是普通同容量變壓器的1.2倍，與滿足相同負荷需求的大容量變壓器相比，購置費用相當，但其空載年運行費用卻只有大容量變壓器的70%。綜合來看，高過載變壓器對主網安全運行影響造成較大干擾。

2.流變配置偏小

供電方案制定時，未能結合報裝容量制定合理變比。導致在合同容量范圍內的正常用電存在電流越限可能。

3.私自更換供用電設備

為逃避基本電費或少計電費，私自更換供用電設備包括私自增容或更換互感器，造成變壓器容量與CT變比與系統不相符，可能導致流變越限。

二、電流互感器特性分析

電流互感器由一次線圈、二次線圈、鐵心、絕緣支撐及出線端子等組成。電流互感器的鐵心由硅鋼片疊制而成，其一次線圈與主電路串聯，且通過被測電流，它在鐵心內產生交變磁通，使二次線圈感應出相應的二次電流。

電流互感器的準確等級就是說的它的測量誤差（精度），多年來從計量用（0.2，0.5，1.0）到0.2S，0.5S;保護（5P，10P）等。準確度0.2就表示誤差范圍為±0.2%。目前，S級電流互感器已經得到了普遍推廣應用，計量用互感器選擇都是S級。S級電流互感器在1%-120%負荷范圍內其誤差小于規定范圍，特別是小量程滿足規程精度要求。

根據磁感應曲線可知，當電流互感器鐵芯工作在線性工作區，二次側電流與一次側電流成比例關系，K為定值;當鐵芯達到飽和狀態時，K值逐漸減小，電流互感器二次側電流不隨一次側電流增大而線性增長，此時計量用互感器無法精確測量到互感器二次電流，勢必會造成經濟損失。而計量時所用K為定值，即電流互感器變比。因此，需要合理配置計量用的電流互感器的配置使其盡可能工作在鐵芯線性區以減少經濟損失。

三、流變科學配置原則

（一）現行流變配置原則

根據《DLT 448 -2016電能計量裝置技術管理規程》要求電能計量裝置配置原則：電流互感器額定一次電流的確定，應保證其在正常運行中的實際負荷電流達到額定值60%左右，至少應不小于30%，即配置的電流互感器額定一次電流為變壓器二次實際負荷電流的1.7-3倍或配置的電流互感器額定一次電流為變壓器二次實際負荷電流的0.4-1.0倍。

CT按照變壓器額定二次電流1：1進行配置，是通常習慣性做法（未考慮到變壓器過載）。

計算過程如下：，其中：

I：變壓器高或低壓側電流（A）;

P：變壓器銘牌視在功率（kVA）;

V：變壓器額定電壓（kV）。

以某制絲公司為例，合同及實際運行容量為100kVA，變壓器低壓額定電流=100∕（0.4×1.732）≈144A，向上取整可得CT變比為150/5。

（二）改進型流變科學配置策略

考慮到客戶用電實際存在越限情況，在現行流變配置原則基礎上，按照該用戶用電采集最大負荷極值進行互感器變比配置。

以某制絲公司為例，現行流變配置變比為150/5。該用戶負荷極值為123kVA，故變壓器低壓額定電流=123∕（0.4×1.732）≈177A，向上取整可得CT變比為200/5。

四、工作成效

（一）計量準確

在互感器過飽和運行時，誤差數據會呈現出負增長，直至無法計量（電流波形缺失），造成電量少計。

以某米廠為例，該戶合同容量為80kVA，計量方式為高供低計。整改前互感器變比為150/5，電流極值為8.878A。整改后互感器變比為300/5，電流極值為4.095A。平均日電量少計在20度左右，該配置方案有效解決“專變漏記”問題。

（二）線損管理

以某面粉廠為例，該戶合同容量為250kVA，計量方式為高供高計。互感器由20/5更換為150/5后，準確計量配變全負載下電量，該線路線損率由2.53%降為2.04%。