提高变电站关口计量装置准确度的分析

提高变电站关口计量装置准确度的分析

广东电网有限责任公司阳江供电局529500

摘要:随着电网的快速发展和关口计费电量的越来越大,关口电能计量装置的准确可靠和贸易结算的公正合理,直接关系到电网和发电企业双方的经济利益。计量装置的技术管理也越来越受到管理层和从业者的高度重视,把准关口电能计量这杆“秤”,对电网和发电企业双方尤为重要。根据近年来电能计量新技术的发展,着重阐论变电站关口计量装置准确度的影响,并提出提高其准确性的措施。

关键词:变电站;关口;电能计量;管理

关口电能计量装置的技术管理,是电网经营管理的一项非常重要基础工作。关口电能计量装置技术管理的目的,就是确保关口电能计量装置的准确可靠、安全稳定运行及关口电量数无功电量和分时电量、失压计时功能的多功能电能表,对于同据的实时准确、可靠完整和电力交易的公平公正。

1变电站各部分对关口计量装置准确度影响

变电站关口计量装置由PT、CT、二次回路连接线、多功能电能表等几部分组成,其误差也是由这几部分误差的代数和组成,也就是计量装置的综合误差,其中任何一部分都会影响电能计量的准确度。

1.1电压互感器与其二次回路连接线的影响

变电站电能计量装置的PT主要为母线电压互感器,除最近几年来新建的变电站外,大多为计量、保护、通信共用二次回路,而且各段母线出线馈线较多,因此计量回路的二次负

载都比较较重。经对35kV桥兜变母线历次电压互感器的测试数据比对,发现随着PT二次负载从轻载向重载的变化过程中,其计量误差均随之向负方向变化,当二次负载大于PT额定容量时,准确度已得不到保证,误差已超出了允许的范围,比差为-0.414。另外因为从安全设计的需要,目前在我公司变电站母线PT二次回路上都有加装熔断器,作为保护用,同时为了实现不间断供电和用电计量及继电保护的需要,在分段单母线的PT二次回路中都加装了开关切换装置也就意味着增加了辅助接点。从理论上如果连接可靠的辅助接点和熔断器均对电压二次回路电压降的影响不会很大,但因为辅助开关是活动的接点,经多次操作或长期运行后易产生接触不良而造成接触电阻增大,同理熔断器经长时间运行操作后接触电阻增大也会随之增大,在我们现场对桥兜变电站35kV母线电压互感器进行二次压降测试时,在二次导线截面均为2.5mm2的情况下,开关辅助接点和熔断器是影响PT二次压降最主要的因素。

1.2CT对电能计量准确度的影响

从现场检测的数据显示,在计量二次回路导线线径满足要求的情况下,CT二次负载大都在额定范围内,对计量误差影响程度并不大。影响CT计量准确度的最主要因素只有一次负载电流的大小的变化。变电站多数计量装置的CT负载电流一般在额定电流的30%~60%之间,是可满足运行条件的。但是由于部分继电保护和计量互感器没有独立绕组,采用同一组CT,为了满足保护的需要,采用的CT的变比严重偏大,由于CT的误差变化与负载电流的变化是非线性的,在低负载电流时是往负方向变化的,负荷电流低于20%时误差基本很难达到准确度等级的要求,在负载小于时5%时根据其误差特性,最大允许误差将达到准确度等级的3倍,负载低于5%是其允许误差变化将更大。虽然,在使用带S级宽负载CT能在一定程度上提高低负载电流时的准确度,但是当负载电流低于额定电流的10%时,由于其误差特性,往往引起的计量误差仍将超过其等级值。因此当CT变比选择的不合理就出现了大马拉小车的现象,就会引起了较大误差。

1.3电能表选型及使用不当对计量准确性的影响

在日常运行时,变电站各条馈线的负荷电流变化波动较大实际的运行电流经常小于CT额定一次电流,长期运行于低载负荷状态下,选用单倍电流的普通低等级的电能表会增加计量误差,随着多功能全电子电能表和智能表的推广,感应式和机电式电能表在变电站的使用已逐渐减少,但是变电站内由于管理不到位,如在对原有的桥阳馈线改造时,更换电流互感器和0.2级的电压互感器后,由于装表人员在更换原来的等级普通机电式电能表,只在原接线方式下把原有电能表接到新的二次回路上使用,造成更造投入运行的母线损平衡达不到要求,一直出现负损耗,计量装置少计了电量,后经计量班现场对各路馈线计量电能表进行误差检测后,对误差综合对对分析后,把原有的普通电能表更换马带S级的多功能电能表后,在第二月后连续几个月的母线损耗计算,损耗电量就恢复到正常的水平,保持在正的0.02%左右,可见电能表的选型对计量准确性影响有多大。

1.4计量二次回路错误接线产生的误差影响

由于变电所中电能表都是经CT和PT接入的,在安装接线时,由于二次回路接线较长,很容易发生错误接线,而错误接线绝大部分会造成电能计量装置少计电量。如2012年2月份,35kVX变35kV某线在改造更换电流互感器时,C相CT的二次端子K2接地后,在控缆引出线到RTU测控端子箱内错把K1也接地,造成两点接地与电能表并接二次电流回路的错接线,导致当月35kV母线电量不平衡达46.24%,对于其他关口表,也有发生极性接反等错接线现象,同样导致母线电量或全站电量严重失衡,可见错接线对计量准确性的影响是最大的。

2提高精准度的措施

2.1合理选择电流互感器的变比

计费计量装置应配备计量专用的电流互感器,或者多变比带宽度在的电流互感器,才能保障计量装置的准确性。在达到保护要求的基础上,也需要达到计量的各项条件,进行设计时,应充分考量正常运行中的负载情况,合理选择电流互感器的变电。一般情况下,一次电流的大小需要保持在电流互感器而定一次电流的5%~120%。在实践中出现实际一次电量较大,而使用量较小的情况,则需要将电流互感器进行减容;而如果一次电流较小,额定一次电流较大,则需要将电流互感器增容,保持其处于良好的负载状态,才能有效地减少其对于计量准确度的影响。

2.2减小电压互感器的二次负载

在设置熔断器时,应选择铜质接触底座的熔断器,或者接触点较好的真空开关,并制定维护与检修计划,定期对其进行检修维护,重点注意辅助接触点,积极清除其表面的锈蚀点,降低二次回路的接触电阻,减少电压互感器的二次负载,如果其出现严重的老化现象后,需要及时进行更换,从各个方面控制计量误差。在设计该类装置时,应先将母线电压互感器可能出现的二次负载最高值准确的计算出来,结合接入的二次负载状况,选用额定容量相适应的互感器,使得电压互感器的运行二次负载不超过额定容量。如果需要改造或者更换电压互感器,需要先将其送检,确保互感器的误差符合相关标准。

2.3优选电能表

现代科学技术的发展,电能表的性能也在逐渐优化。带S级的多功能电子电能表能够有效地减少电压二次回路电压,降低电压互感器的二次负载,使得其误差更小,计量更准确,因此,应优选准确度等级更高的宽负载多功能全电子电能表。其能够提升自身的精确度的同时,低负载计量也十分准确,且需要使用的数量较少,二次回路的负载更小,减少了故障出现的概率,进一步提升了其准确性及安全性。

3结语

伴随着社会经济的飞速发展,各行各业对电力需求量的增加,使得变电站的建设十分普遍,其需要使用到各种装置,其中关口计量装置是十分重要的部分。相较用户侧电能计量装置,变电站侧的电能计量装置其运行环境较为独立,运行十分安全稳定,可靠性良好,但是其出现同路较为复杂,电压互感器的负载较大及其他因素。影响到其计量装置的准确性,计量出现误差则会直接影响到电力单位的经济效益,需要对其进行深入的研究与探讨。

参考文献:

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