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变电所改造后计量问题 的处理 |
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| 变电所改造后计量问题 的处理 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 16:57:26  |
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1 35kV李家变电所的计量接线处理
35 kV李家变电所投运于1997年，继电保护装置采用南自院ISA微机保护，至今已运行10年。全所电气接线如图1所示。
根据2007年35 kV变电所技改检修计划安排，于4月份对该所保护和自动化设备进行改造，原南自院ISA微机保护，全部更换为南瑞继保公司的RCS-9000型。电气施工期为4月3日至4月25日。由于要对该所所有的一次电缆、控制电缆均进行更换，故在改造期间的部分时段内处于无电能计量状态。改造完毕后，27日（因为25日改造结束，26日运行一整天，只能于27日看其26日的10 kV母线电能不平衡率）通过电能量采集系统发现：4月26日该所10 kV母线电能不平衡率严重超标，达到-115.95%，如表1所示。（实际35 kV变电所规定关口表所在母线电能不平衡率不能超过±2%，近年来广泛采用电子式电能表后一般均在1%以下），经分析：发现此时2#主变压器一整天的输入电量为0 ，与1#主变压器相差甚远，同时其有（反向）输出电量8400 kWh。怀疑电量由出线侧倒入主变压器侧。
该所的沙头213、石鼓212两条10 kV线路上虽然接有地方电站，但从4月26日的日平衡报表中可知：当日这两条线路并没有地方电站的电量倒入。因此一种可能：即2#主变压器的计量回路有问题。
经仔细检查，发现2#主变压器C相TA二次侧反接，计量向量如图2所示。
三相两元件电能表的正确接线时，其计量计算方式为
P = UABI Acos(30° + φ ) + UCBI Ccos(30° - φ )= 31/2UI cosφ
而改造后，由于2#主变压器C相TA二次侧反接，导致计量计算方式为
P' = UI [cos(30° + φ ) + cos(150° + φ )]= -UI sinφ
负值即说明2#主变压器侧有（反向）输出电量，与26日的报表符合。
27时10时30分对该处接线处理完毕，于28日看4月27日的该所10 kV母线电能不平衡率。如表2所示。
发现已出现正向输入电量，同时有少许输出电量，这是因为27日当日10时30分处理完成，含正确与不正确两部分电量。27日的10 kV母线电能不平衡率为 -45.81%，较26日完全错误时的10 kV母线电能不平衡率（-115.95%）已大大下降，同时可以根据更正系数法来看27日的实际10 kV母线电能不平衡率。
C相TA二次侧反接，其更正系数为
K = P /P' = 31/2UI cosφ /(-UI sinφ ) = -31/2/tgφ
取1-3月份该所2#主变压器侧的平均功率因数cosφ =0.97，则φ ≈ 18.19°，则tgφ ≈ 0.329
所以反向电量的实际电量为
DA = -(31/2/tgφ + 1)×A ＝-(31/2/0.329 + 1)×(-4920) ≈30846 kWh
再检查完全正常运行的28日10 kV母线电能不平衡率报表。可见27日10时处理完毕后，28日该所的10 kV母线电能不平衡率完全达到了要求。
2 110 kV寿昌变电所
110 kV寿昌变电所投运于20世纪60年代，于2006年4月份起进行了全面改造，重建了控制室、开关室，所有35 kV、6 kV进线、出线电缆及控制电缆均进行更换，改造工程至7月份完成，历时4个月。
改造工程完成后，当地政府通过招商引资，35 kV侧用户逐步增加，陆续有了镍铁3511、半钢3512、航寿3513、粗炼3514这四回出路，35 kV母线电能不平衡率一直在1%以下，满足要求。
12月5日，35 kV又新上一回出线——炼镍3518。该用户自12月8日投产之日起，负荷较低，对35 kV母线电能不平衡率影响甚微，直至12月29日，再次进行35 kV母线电能不平衡率报表查看时，发现了问题。
不平衡电量达到9 0MWh 以上， 不平衡率超过了10.69%，未上炼镍3518线路时，35 kV母线电能不平衡率一直未超标，均在1%以下，原因为炼镍3518的35 kV出线有问题。
12月30日，金华电业局电能检测所（110 kV变电所计量主管单位）、建德供电局（110 kV变电所使用单位）、高压工区（110 kV变电所改造施工单位）联合对炼镍3518线路计量测控回路进行检查。现场检查发现，计量测控回路A相TA的电流绕越电能表，过保护管理机后回到接地端，同时A相TA源头极性接反。经与高压工区（110kV变电所改造施工单位）了解情况为：炼镍3518线路于12月8日左右运行，由于试产阶段负荷很小，故在12月11日、12日做带负荷试验，试验过程中发现A相计量TA极性接反，故对二次回路接线进行更改。更改过程中忽视了计量回路，造成A相TA的电流绕越电能表，直接经过保护管理机后回到接地端。计量差错类型为少计A元件电量，计量向量图如图3所示。
三相两元件电能表的正确接线时，其计量计算方式为
P = UI [cos(30° + φ ) + cos(30° - φ )]= 31/2UI cosφ
而缺失A相TA的电流后，计量计算方式为
P' = UCBI Ccos(30° - φ )
由高压工区将二次接线更正后，现场将电能表、保护管理机的A相极性人为反接，使电能表能正确计量。
C相TA二次侧反接，其更正系数为
K = P /P' = 31/2UI cosφ /(-UI sin(300 - φ ))= -31/2cosφ /cos(30° - φ )
用户平均功率因数为0.974，φ = 13°，k ≈ 1.75。炼镍3518线12月份表计反映电量为1522080 kWh，应追补电量1522080×1.75 - 1522080 = 1141560 kWh。但根据用户负荷性质，现场AC两相电流及功率因数很不平衡，故更正系数不能完全反映实际电量。按35 kV母线不平衡电量追补较为科学。8～11月，寿昌变电所35kV母线不平衡率分别为-0.21%、-0.26%、-0.26%、-0.30%，取其平均值-0.258%作为参考值。12月35 kV母线电量为8749420kWh，母线不平衡率为10.88%，不平衡电量为952280，所以应追补电量952280 + (8749420×0.258%) = 952280 +22574 = 974854 kWh。
3 两起变电所改造后计量问题的教训
应加强对计量工作的重视。
因为涉及到电力企业的安全，生产一线职工对于继电保护相当重视，对计量工作则相对轻视，容易造成在改造中出现TA极性接反，控制电缆线接反或在处理不相关的问题中出现绕越表计等问题。
改造完成后的变电所，需及时查看各级母线电能不平衡率是否在要求范围内。
目前110 kV、35 kV变电所大规模地采用无人值班模式。在此情况下，原来通过监盘等手段现场可发现问题方式，已发生了极大的变化。在实现了变电所电能量自动化采集的前提下，待变电所的改造完成后，需及时查看各级母线电能不平衡率是否在要求范围内，这是及时发现改造中是否有计量问题的关键。
一旦发现母线电能不平衡率不在要求范围内，则需要进行周密分析并及时进行现场检查，尽早找到问题症结所在。
当发现各级母线电能不平衡率不在要求范围内时，则立即对各级母线电能不平衡率报表进行分析，确定主攻方向，并立即通知相关部门迅速进行现场检查，找出问题所在。
现场确认问题后，及时更正并迅速计算追补的电量，将问题在可能短的时段内解决。
现场处理好问题后，应立即根据实际情况进行电量追补，保证母线电能不平衡率在合格范围内。同时做好现场处理后下一个工作日母线电能不平衡率的检查工作，以确认处理工作的正确性。
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