關(guān)于電能計(jì)量裝置現(xiàn)場運(yùn)行情況的分析

1、關(guān)于電能計(jì)量裝置現(xiàn)場運(yùn)行情況的分析關(guān)于電能計(jì)量裝置現(xiàn)場運(yùn)行情況的分析 2011年11月25日寧靜致遠(yuǎn) 不是因?yàn)槊利惒砰_愛，而是因?yàn)榭蓯鄄琶利悾?近幾年來，隨著計(jì)量法的頒布實(shí)施和電能計(jì)量主管部門對電能計(jì)量管理工作的加強(qiáng)，各業(yè)務(wù)部門在電能計(jì)量裝置的管理方面做了大量的工作，諸如提高電能表、互感器準(zhǔn)確度等級，推廣應(yīng)用電能計(jì)量柜，改造電壓互感器二次回路壓降等，對電能的正確計(jì)量、合理計(jì)收電費(fèi)、保證供用電雙方的合法權(quán)益，起到了良好的作用。但是綜合分析電能計(jì)量裝置的現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，仍然存在著一定問題，應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門的重視，并制定改進(jìn)措施和處理意見。 1 610 kV公用電壓互感器過載問題 由于電力系統(tǒng)內(nèi)變

2、電站的610 kV電壓等級中，目前多采用同一臺三心五柱式三相電壓互感器，同時(shí)向繼電保護(hù)裝置及電能計(jì)量儀表等“負(fù)載組”提供電壓源，這就使得電壓互感器的實(shí)際負(fù)載大大超過了銘牌額定容量，有的電壓互感器經(jīng)常處在23倍的額定容量下運(yùn)行，直接影響了電壓互感器的準(zhǔn)確度。如在安陽市電業(yè)局內(nèi)龍山變電站6kV側(cè)的兩組電壓互感器，其額定容量均為80 VA，而實(shí)際負(fù)載已分別達(dá)到了228 VA和278 VA。 眾所周知，在電力系統(tǒng)內(nèi)用于610 kV的電壓互感器多為電磁式，其誤差包括比值誤差和相位誤差，而比值誤差與相位誤差均由空載誤差和負(fù)載誤差組成。對于電壓互感器，空載誤差的大小主要與電壓有關(guān)，在實(shí)際運(yùn)行中，電壓互感器的

3、供電電壓基本上是穩(wěn)定的，所以空載誤差是基本不變的。負(fù)載誤差則主要取決于二次負(fù)載的大小，也與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。隨著負(fù)載電流的增加，比值誤差要在空載的基礎(chǔ)上繼續(xù)向負(fù)的方向增加，且功率因數(shù)越低，負(fù)誤差增加得越多。而相位誤差在功率因數(shù)較低時(shí)，隨負(fù)載電流的增加總是向正的方向增加；當(dāng)功率因數(shù)較高時(shí)，則先由正值變?yōu)榱阍傧蜇?fù)的方向增加。我們曾對JDJW-10型電壓互感器作過試驗(yàn)，在電壓和功率因數(shù)不變的情況下，當(dāng)互感器所加的負(fù)載由額定值 80 VA增大到150 VA時(shí)，互感器的相位誤差變化較小，而比值誤差從0.082% 變到0.608%；當(dāng)負(fù)載增大到200 VA時(shí)，則比值誤差變成1.236%。由此可見，電壓互

4、感器的二次負(fù)載變化對其誤差影響很大，尤其是當(dāng)超過額定負(fù)載后，影響就更大，所以電壓互感器超載運(yùn)行對電能計(jì)量的影響不可忽視，應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門的足夠重視。建議采用裝設(shè)計(jì)量專用電壓互感器或更換大容量的電壓互感器等技術(shù)措施加以解決，以保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。 2 電流互感器和電能表經(jīng)常處在低載狀態(tài)下運(yùn)行 根據(jù)電能計(jì)量裝置管理規(guī)程和電能計(jì)量裝置檢驗(yàn)規(guī)程的要求，電流互感器的一次側(cè)電流，在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡量為其額定電流的23左右，至少不得低于13。而在實(shí)際運(yùn)行的電能計(jì)量裝置中有相當(dāng)一部分電流互感器(包括電能表)是處在13額定電流以下不合理的狀態(tài)下運(yùn)行的，甚至有的電流互感器經(jīng)常處在110額定電流以下運(yùn)行。經(jīng)多方面分

5、析，認(rèn)為以下情況是造成這種狀況的主要原因。 2.1 系統(tǒng)發(fā)展與規(guī)劃、設(shè)計(jì)方面的原因 由于系統(tǒng)容量的不斷增加和生產(chǎn)、生活對供電安全可靠性要求的提高，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐步得到改善，然而，隨之而來的是造成系統(tǒng)(母線)短路容量加大，于是在選擇電流互感器時(shí)，為了滿足安全的需要，往往在首先保證繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間內(nèi)電流互感器有足夠的動(dòng)、熱穩(wěn)定倍數(shù)之后，再考慮電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。這樣，使電能計(jì)量裝置經(jīng)常處在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。安陽供電區(qū)東風(fēng)變電站的19 號盤就是一例。因?yàn)閺陌踩嵌瓤紤]，該站的10 kV出線用電流互感器的變比最小只能是3005(按常規(guī)電流互感器考慮)，而該出線在正常運(yùn)行方式下，一次電流只有3050A，不到

6、電流互感器一次額定電流的15，當(dāng)線路處在輕載狀態(tài)時(shí)，一次電流只有10 A左右，甚至更小，有時(shí)在指標(biāo)儀表上無顯示，電能表也不啟動(dòng)，而實(shí)際上用戶在用電。顯然在這種情況下是不能正確計(jì)量電能的。針對這種情況，建議采取如下措施：(1) 有關(guān)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理部門在今后的變電站(或用戶的變電所)設(shè)計(jì)、改造時(shí)，從技術(shù)上考慮加裝電抗器，以減小母線的短路容量；(2) 在選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮選用高動(dòng)、熱穩(wěn)定倍數(shù)的電流互感器或?qū)捸?fù)荷(S級)電流互感器，使其既滿足安全的要求，又能保證準(zhǔn)確計(jì)量。 2.2 市場經(jīng)濟(jì)下用電負(fù)荷的波動(dòng) 隨著改革開放和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近幾年來，一些中、小企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)蓬勃興起，用電設(shè)備

7、和供電設(shè)施的裝見容量得到了迅猛發(fā)展。但由于缺乏宏觀控制，也造成了盲目建廠，相互爭原料、爭市場，使一些企業(yè)不能正常生產(chǎn)，用電負(fù)荷波動(dòng)性很大。當(dāng)正常生產(chǎn)時(shí)，用電設(shè)備全開，變壓器滿載甚至超載運(yùn)行；當(dāng)生產(chǎn)不正常時(shí)，用電負(fù)荷很小，有時(shí)電能表都啟動(dòng)不了，但變壓器還照樣運(yùn)行著，根本談不上經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如某廠裝有一臺250 kVA的變壓器，配用4005 的電流互感器，每天兩班生產(chǎn)，最高負(fù)荷為220 kW，平均負(fù)荷為160 kW，而當(dāng)后半夜不生產(chǎn)時(shí)，由于只剩下廠區(qū)照明和鍋爐保暖用電，用電負(fù)荷至多有十幾千瓦，有時(shí)電能表也啟動(dòng)不了。針對這種情況，建議：(1) 要裝“S級”寬量限電流互感器(這種方法只適用于高供高計(jì)用戶)

8、，以擴(kuò)大電流互感器的計(jì)量范圍；(2) 安裝寬負(fù)載電能表，以減小電能表的啟動(dòng)電流，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量電能的目的；(3) 安裝母子變壓器，在重負(fù)荷時(shí)，兩臺同時(shí)運(yùn)行，或運(yùn)行母(大容量)變壓器；負(fù)荷輕時(shí)，運(yùn)行子(小容量)變壓器。 2.3 管理 管理工作跟不上，雖然目前各供電部門都加強(qiáng)了用電管理工作，但在某些方面仍然還存在漏洞。比如用戶在報(bào)裝時(shí)往往預(yù)計(jì)用電容量偏大，而在投入運(yùn)行后有相當(dāng)一部分用戶的實(shí)際用電負(fù)荷只占裝見容量的13，甚至更小，形成大馬拉小車的現(xiàn)象。其主要原因是：(1) 用戶的計(jì)劃用電和節(jié)約用電的意識淡薄，用電管理工作水平較差；(2) 供電部門在用戶報(bào)裝接電后，用電管理工作跟不上，用電監(jiān)察工作沒有真

9、正起到作用。針對這種情況，建議：(1) 加強(qiáng)用宣傳工作，讓廣大用戶都認(rèn)識到安全、計(jì)劃、節(jié)約用電的重要性；(2) 加強(qiáng)接電后的用電業(yè)務(wù)管理工作，即用電監(jiān)察工作，如幫助用戶搞好用電發(fā)展規(guī)劃，協(xié)助用戶搞好安全、計(jì)劃、節(jié)約用電，及時(shí)掌握用戶的生產(chǎn)經(jīng)營變化情況，合理變更用電設(shè)備容量和電能計(jì)量裝置，以達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。 3 必須加強(qiáng)現(xiàn)場電能表、互感器的定期輪換工作 3.1 對定期輪換的要求 根據(jù)DL448 電能計(jì)量裝置管理規(guī)程 第6.1.3.1 款的規(guī)定，現(xiàn)場運(yùn)行的電能表、互感器應(yīng)按周期定期進(jìn)行輪換。但目前在實(shí)際工作中，對、類用戶的電能表和互感器能夠按照規(guī)程規(guī)定的輪換(校驗(yàn))周期，進(jìn)行輪換(校驗(yàn))，而類

10、用戶的電能表、互感器，由于其數(shù)量較多，工作量大，且這類用戶的用電量與、類用戶的用電量相比所占比例較小，再加上人員和交通工具不滿足要求等種種原因，使相當(dāng)一部分類用戶的電能表和互感器沒有按照規(guī)定的周期進(jìn)行輪換(校驗(yàn))。 3.2 輪換的抽樣調(diào)查 由于類用戶的電能計(jì)量裝置現(xiàn)場運(yùn)行條件較差，有相當(dāng)一部分電能計(jì)量裝置長期承受著風(fēng)吹日曬，加快了電能表、互感器的老化和損壞速度。我們曾對拆換回來的類電能表、互感器做過抽樣調(diào)查，其調(diào)查結(jié)果如表1。 表1 類電能表、互感器抽樣調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 規(guī)格 運(yùn)行年限 a 抽查數(shù) 只 合格數(shù) 只 合格率 % 單相DD28 2 A 58 41 10 24.4 單相DD14 3 A

11、 79 30 6 20.0 三相四線DT8 5 A 46 34 16 47.0 三相四線DT8 10 A 47 6 4 66.7 三相四線DT8 25 A 5 2 1 50.0 電流互感器LMK1-0.5 410 34 23 67.7 合計(jì) 147 60 40.8 3.3 調(diào)前合格率低的原因 從表1可見，類用戶的電能計(jì)量裝置的綜合調(diào)前合格率只有40.82%，其主要原因有兩方面。 3.3.1 LMK1-0.5型電流互感器的問題 主要包括：(1) 外殼易損壞；(2) 由于外殼損壞或密封不嚴(yán)，使鐵芯和線圈受腐蝕而發(fā)生質(zhì)量變化；(3) 由于鐵芯線圈在殼內(nèi)固定不牢而發(fā)生間隙變化；(4) 接線端子銹蝕；(5) 內(nèi)部斷線或接線端子與線圈的引線焊接脫焊；(6)竊電造成的內(nèi)部接線極性錯(cuò)誤等。 3.3.2 電能表方面的問題 主要包括：(1) 用戶用電負(fù)荷的增加沒有申請?jiān)鋈莞鼡Q大容量的電能表，使其長期過負(fù)荷運(yùn)行，造成電流線圈燒壞或線圈骨架變形卡盤；(2) 運(yùn)行時(shí)間過長