变电站如何最大限度的减少计量损失

摘 要：文章结合变电站实际情况，就如何采取相关措施减少电流互感器或电压互感器的计量误差，从而最大限度的减少变电站计量损失，为提高供电企业供电可靠性和安全性提供理论依据。

关键词：变电站；计量；限度

引言

变电站在日常运行中，时常存在变电站内电流互感器、电压互感器精度过低、选择变比不恰当、二次回路负载过大或者是二次容量选择不恰当等原因，造成变电站少计或者是漏计电量的情况。由于发现的不及时以及长期未引起注意，既给我们供电企业造成了巨大的经济损失，也给电网的安全稳定运行造成了极大的安全隐患。本文结合变电站实际阐述如何最大限度的减少计量损失。

1 电流互感器的误差分析

电流互感器的误差有比值误差和相角误差两种。电流互感器的工作原理相当于一个阻抗很小的变压器，它的一次绕组与一次主回路串联，二次绕组接负荷。由于二次绕组存在着阻抗、励磁阻抗和铁芯损耗，故随着电流及二次负载阻抗和功率因数的变化，会产生不同的误差。

（1）比值误差：比值误差以百分数fi%表示为

其中

式中：I2-流过电流互感器二次绕组的电流；I1'-归算至电流互感器二次侧的一次电流；I1-流过电流互感器一次绕组的电流；nl-电流互感器的变比。

（2）相角误差：相角误差？啄为

式中：？啄-相角误差；？椎-电流互感器的励磁电流越前磁通的相角差；？琢-电流互感器的二次阻抗角；AWlc-电流互感器的励磁安匝；A1W1-电流互感器一次绕组的安匝。

因此，要提高电流互感器的计量精度，就必须考虑减小电流互感器的比值误差和相角误差。同时，从GB 1208-75可以看出，电流互感器准确级次越高，一次变比选择越恰当，其对应的比值差和相角差就越小，测量精度就越高。

2 电压互感器的误差分析

电压互感器是将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压，向测量表计和继电器供电。由于存在励磁绕组、绕组的电阻及电抗，当电流流过一次绕组和二次绕组时要产生压降，就会形成数值上和相角上的误差，即存在电压的比值误差和相角误差。

（1）比值误差：比值误差以百分数fU%表示为

其中

式中：U2-电压互感器二次绕组的电压；U1'-归算至电压互感器二次侧的一次电压；U1-流过电压互感器一次绕组的电压；ny-电压互感器的变比。

（2）相角误差：由于励磁电流和负载电流流过电压互感器绕组，也会形成角度误差，其为-■2与■1'之间的相位差，常以分“′”表示。

目前制作厂所生产的电压互感器的额定一次电压等级有0.5、3、6、10、15、18、20、35、60、110、220、330、500kv。上述电压等级是指电压互感器一次绕组接于电网的相电压上，则一次绕组的额定电压为：

，式中：Uxe为额定一次相电压；Ux-xe为额定一次线电压。所选择的电压互感器应符合如下条件，即：1.1Ux-xe>Ule>0.9Ux-xe或1.1Uxe>Ule>0.9Uxe，式中：Ule-电压互感器的额定一次电压。

电压互感器的准确级次和误差限值

电压互感器的准确级次和误差限值如表1所示：

表1 电压互感器的准确级次和误差限值

3 对典型事例进行分析

通过前期资料的收集和整理，本文对35kv仙女变电站的典型事例进行分析。

35kv仙女变电站情况：

（1）变电站改造前概况

35kv仙女变电站改造前状况如图1所示：

从上图1看到仙女变2#主变型号：SZ11-6300kvA/35，容量为：6300kvA。

高压侧开关为DW16系列多油断路器，内置测量、计量电流互感器，电流互感器为LR系列，精度级次：0.5级。变比为150/5，无单独的测量、计量绕组。

低压侧开关电流互感器为独立电流互感器，型号：LZZW-12，测量、计量绕组准确级次为0.2S，变比：400/5 。

根据年度电量累加计算，该主变变损率理论值为0.717%，但实际差异很大，实际变损率如表2所示：

表2 仙女变2010年电量及变损数据

原因分析：仙女变2#主变的月负荷较为稳定，但实际变损率比理论值大很多。后经过检查，发现是主变高压侧电流互感器计量不准导致。

（2）变电站改造后概况

2011年2月，枝江35千伏仙女变电站扩建工程更换原2#主变35kv侧多油断路器1台，并新增独立电流互感器3台，电流互感器型号为LB6-35，额定电流变比为2×150/5A，级次为10P25/10P25/10P25/0.5/0.2S，10P25、0.5级、0.2S级为级二次容量为25VA，爬电比距2.5cm/kv。35kv变电站仙女变改造后状况如图2所示：

图2 枝江35kv仙女变电站电气主接线图（改造后）

改造后枝江35千伏仙女变电站高压侧计量、测量绕组分开，计量绕组准确级次为0.2S级，改造后2#主变变损率如表3所示：

表3 仙女变改造后电量及2#主变变损数据

改造效果：通过更换高压侧电流互感器级次，高低压侧电量控制在一个合理的水平之类，2#变变损率控制在理论变损范围之内，从根本上减少了电流互感器的计量误差，提高了电流互感器的计量准确性。

4 减少计量损失的措施

4.1 科学合理选用电流互感器[1-2]

规定正常负荷电流在电流互感器额定电流的60%左右，对于季节性用电的用户应选择二次绕组具有抽头的多变比电流互感器，按如下原则进行选择：a.确定额定电压。电流互感器的额定电压un要和被测线路的电压ul相适应，即un？厶ul。b.确定额定变比。为确保计量的准确性，选择时应确保正常运行时的一次电流是其额定值的60%左右，至少大于等于30%。由额定一次电流与额定二次电流的比值来决定电流互感器的额定变比。c.确定额定二次负荷。若互感器接入的二次负荷比额定二次负荷要大，会造成准确度等级下降。为确保计量准确性，通常要求电流互感器的二次负荷s2一定要在额定二次负荷s2n的25%～100%范围内，即：0.25S2n？弁S2？弁S2n。d.确定额定功率因数。计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8～1.0。e.确定准确度等级。按照dl/t448-2000《电能计量装置技术管理规程》中的规定，运行中的电能计量装置根据其所计量电能量的多少以及计量对象的重要程度，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五种，不同类别的电能计量装置对电流互感器准确度等级的要求也不一样。