论文部分内容阅读
摘要：本文介绍了老旧变电站电能表二次回路的改造，阐述了处理办法。
关键词：智能表；计量回路改造
【中图分类号】TM933.4【文献标识码】B【文章编号】2236-1879（2017）12-0202-02
引言
变电站电能表又称关口表，主要有结算和考核两种作用。结算电能表作为售电方和供电方结算的重要器具，关系到双方的经济利益；而考核电能表作为电网企业线损计算的依据，对母线不平衡的计算和电能质量的评估都具有重要意义。标准的关口计量装置应有专门的电度表屏，还包括精度为0.2S的电流互感器和精度为0.2的电压互感器及其二次回路，应有联合接线盒，以方便电能表更换和检验。在没有智能电能表之前，传统的计量装置通常由四个机械表组成（包括正向有功表、正向无功表、反向有功表、反向无功表），四个电能表之间通过电压回路并联，电流回路串联的方式组成同一个计量关口点。但是随着机械表本身使用年限的增加，其表计内部齿轮老化，转速变慢，导致计量准确性降低。而回路本身由于电压电流回路的多次二次转接，也影响了输入机械表本身电压电流回路的准确性，这些因素都将导致关口表计量装置的准确性，严重影响双方的经济利益，以及电网企业的线损计算。而有的关口计量点虽然采用的是新型的智能表，但其回路设计上不尽合理，也导致了表计本身不能精确地计算电量。因此，计量点老旧设备及回路的改造势在必行。本文以几个老旧变电站关口电能表改造为例，讲述了典型计量回路改造的方法。
1改造案例
例1、220kVXX变电站，共有4回220kV线路，2台主变、10回110kV线路以及若干回10kV线路。其中2回220kV线路为某电厂供电线路，结算点设置在电厂，而该站的电能表则做为考核计量点，用作参考电量以及线损的计算。该计量回路电流互感器精度为0.2S，电压互感器精度为0.2满足计量回路的精度要求。而电能装置则由4个机械表组成（包括正向有功、正向无功、反向有功、反向无功表），四个电能表之间通过电压回路互相并联、电流回路首尾串联的方式为同一个开关回路计量，且无联合接线盒。目前，国内厂商均不再生产机械表，迫切需更换成新型的智能表，这就需要对其回路进行较大改动。而该220kV线路又为该站的电源，不能轻易停电处理，该工作需带电进行。经过现场勘查，发现该电能表屏处还有空余位置，可够容纳新电能表和联合接线盒，无需对电流、电压回路电缆进行较大变动。现场工作人员在该电度表屏后端子排内侧短接电流二次回路，断开电压二次回路，同时在端子排靠电缆侧搭接临时电能表，以保证工作期间不影响电能计量。在确定所有机械表的电压电流回路均未带电，工作班成员开始拆除旧机械表及其二次回路，并安装新的智能表和联合接线盒。由于该站投运年限较长，二次线标识混乱，现场重新布置新的电压电流二次回路及其485通信线。待所有回路完成之后，迅速拆除电流回路的短接片，将电压回路接通，并拆除临时搭接的电能表，接通电能量采集终端，测试正常。实际正常，更换为新型智能表后，该计量点记录的电量值明显提高，结算侧和考核处的电量达到基本平衡，误差也在线损正常水平以下，大大提供了供电的可靠性和经济指标。
例2、220kVXX变电站，于2001年投运。该站的电能计量装置为早期的多功能表，在电压电流回路上较本文案例1有较大改进。电能量采集系统发现近一个月来该站主变110kV侧电量大幅减少、甚至通信中断的情况经常发生。经分析采集发现，该电能装置显示电压数值有为0的情况。现场检查其回路，发现该站110kV为双母线接线方式，该间隔电压取自母线二次回路，通过中间继电器，由该间隔刀闸辅助接点开入至中间继电器取连接至该母线电压的二次值。该间隔配置两个中间继电器，根据系统倒闸运行方式，分别取相应母线电压至电能表，由于两个继电器中Ⅰ母中间继电器损坏，因此当该线路切换至Ⅰ母时，该母线电压无法正常采集，由于采集不到电压值，通信也无法正常。而当该间隔切换至Ⅱ母时，又能正常采集，导致出现时而正常时而异常的现象。现场碰到更麻烦的情况是，由于设备换代更新，目前国内已无厂家生产此类型中間继电器，若需彻底解决问题，需从源头上彻底更改电压回路。参照同等电压等级、接线方式的变电站继电保护原理设计法则，如图1。从图中可以看出，母线电压二次回路源头（630为Ⅰ母，640为Ⅱ母电压）引至保护装置，通过保护装置内置的切换继电器“YQJ”进行倒母方式下的电压切换。现场勘查安全措施后，决定从该间隔的保护屏处重新放置新的电压回路电缆，将切换后的电压引至电度表屏，同时拆除该电度表屏的中间继电器回路，直接通过电度表屏端子排将电压回路接入联合接线盒。此措施减少了电压回路的中间环节，大大提高了电压回路的稳定性。经改造后，该计量点电能装置电压二次值稳定，通讯正常。
例3、某XX，110kV变电站，二期投产后10kV母线出现较大不平衡，且出现10kVⅡ段母线上共5条10kV线路电量减少将近三分之一。现场安装表计为“三相四线”电能表（电压：3*57.7/100V，电流：3*1.5（6）A），而按照35kV及以下电压等级采用：电压回路V，v接线方式，电流取A、C两相的接法，电能表只能采取“三相三线”（电压：3*100V，电流：3*1.5（6）A）接线方式。工作人员在认真检查完现场接线后，发现该站电压二次回路采用的是Y，y接线方式，其电压二次回路值为57.7V左右，无法满足“三相三线”电能表的电压要求。而电压互感器接线方式的变动需停整段母线进行处理，停电范围较大，无法处理。从图2可以发现，该线路配置3只电流互感器，计量回路B相被短接了。导致接入电能表的电流二次回路只有兩相，造成缺相。改动只需将B相电流回路打开，即可形成完整的“三相四线”计量回路。现场工作人员先完成端子排内侧至联合接线盒下端以及上端至电能表的二次接线，再将端子排处靠电缆侧计量电流二次回路短接片打开，即构成完整的“三相四线”计量回路。经过一段时间的观察和计算，该站10kV母线不平衡误差降至0.5%，而这5条线路电量也趋于平衡。
3结束语
结合以上三个案例，我们可以发现一点，电能计量装置的安装不是一劳永逸的事情，当有较大误差出现时，应分析具体问题，提出合理的解决方式，而不是简单地采取换表方式给予解决。电力企业发展日益更新，回路设计更为优化、装置更加智能，各种老旧设备和回路的淘汰势在必行，电力工人责任重大，需不断地提升自身技能水平，以扎实的理论知识、丰富的工作经验去应对各种现场突发状况，保证电网的稳定运行，提高经济效率。
参考文献
[1]二次线安装.中国电力出版社.
[2]电力系统继电保护规定汇编.中国电力出版社.
作者简介：杨巧燕（1984-），技术员，研究方向高压计量。
关键词：智能表；计量回路改造
【中图分类号】TM933.4【文献标识码】B【文章编号】2236-1879（2017）12-0202-02
引言
变电站电能表又称关口表，主要有结算和考核两种作用。结算电能表作为售电方和供电方结算的重要器具，关系到双方的经济利益；而考核电能表作为电网企业线损计算的依据，对母线不平衡的计算和电能质量的评估都具有重要意义。标准的关口计量装置应有专门的电度表屏，还包括精度为0.2S的电流互感器和精度为0.2的电压互感器及其二次回路，应有联合接线盒，以方便电能表更换和检验。在没有智能电能表之前，传统的计量装置通常由四个机械表组成（包括正向有功表、正向无功表、反向有功表、反向无功表），四个电能表之间通过电压回路并联，电流回路串联的方式组成同一个计量关口点。但是随着机械表本身使用年限的增加，其表计内部齿轮老化，转速变慢，导致计量准确性降低。而回路本身由于电压电流回路的多次二次转接，也影响了输入机械表本身电压电流回路的准确性，这些因素都将导致关口表计量装置的准确性，严重影响双方的经济利益，以及电网企业的线损计算。而有的关口计量点虽然采用的是新型的智能表，但其回路设计上不尽合理，也导致了表计本身不能精确地计算电量。因此，计量点老旧设备及回路的改造势在必行。本文以几个老旧变电站关口电能表改造为例，讲述了典型计量回路改造的方法。
1改造案例
例1、220kVXX变电站，共有4回220kV线路，2台主变、10回110kV线路以及若干回10kV线路。其中2回220kV线路为某电厂供电线路，结算点设置在电厂，而该站的电能表则做为考核计量点，用作参考电量以及线损的计算。该计量回路电流互感器精度为0.2S，电压互感器精度为0.2满足计量回路的精度要求。而电能装置则由4个机械表组成（包括正向有功、正向无功、反向有功、反向无功表），四个电能表之间通过电压回路互相并联、电流回路首尾串联的方式为同一个开关回路计量，且无联合接线盒。目前，国内厂商均不再生产机械表，迫切需更换成新型的智能表，这就需要对其回路进行较大改动。而该220kV线路又为该站的电源，不能轻易停电处理，该工作需带电进行。经过现场勘查，发现该电能表屏处还有空余位置，可够容纳新电能表和联合接线盒，无需对电流、电压回路电缆进行较大变动。现场工作人员在该电度表屏后端子排内侧短接电流二次回路，断开电压二次回路，同时在端子排靠电缆侧搭接临时电能表，以保证工作期间不影响电能计量。在确定所有机械表的电压电流回路均未带电，工作班成员开始拆除旧机械表及其二次回路，并安装新的智能表和联合接线盒。由于该站投运年限较长，二次线标识混乱，现场重新布置新的电压电流二次回路及其485通信线。待所有回路完成之后，迅速拆除电流回路的短接片，将电压回路接通，并拆除临时搭接的电能表，接通电能量采集终端，测试正常。实际正常，更换为新型智能表后，该计量点记录的电量值明显提高，结算侧和考核处的电量达到基本平衡，误差也在线损正常水平以下，大大提供了供电的可靠性和经济指标。
例2、220kVXX变电站，于2001年投运。该站的电能计量装置为早期的多功能表，在电压电流回路上较本文案例1有较大改进。电能量采集系统发现近一个月来该站主变110kV侧电量大幅减少、甚至通信中断的情况经常发生。经分析采集发现，该电能装置显示电压数值有为0的情况。现场检查其回路，发现该站110kV为双母线接线方式，该间隔电压取自母线二次回路，通过中间继电器，由该间隔刀闸辅助接点开入至中间继电器取连接至该母线电压的二次值。该间隔配置两个中间继电器，根据系统倒闸运行方式，分别取相应母线电压至电能表，由于两个继电器中Ⅰ母中间继电器损坏，因此当该线路切换至Ⅰ母时，该母线电压无法正常采集，由于采集不到电压值，通信也无法正常。而当该间隔切换至Ⅱ母时，又能正常采集，导致出现时而正常时而异常的现象。现场碰到更麻烦的情况是，由于设备换代更新，目前国内已无厂家生产此类型中間继电器，若需彻底解决问题，需从源头上彻底更改电压回路。参照同等电压等级、接线方式的变电站继电保护原理设计法则，如图1。从图中可以看出，母线电压二次回路源头（630为Ⅰ母，640为Ⅱ母电压）引至保护装置，通过保护装置内置的切换继电器“YQJ”进行倒母方式下的电压切换。现场勘查安全措施后，决定从该间隔的保护屏处重新放置新的电压回路电缆，将切换后的电压引至电度表屏，同时拆除该电度表屏的中间继电器回路，直接通过电度表屏端子排将电压回路接入联合接线盒。此措施减少了电压回路的中间环节，大大提高了电压回路的稳定性。经改造后，该计量点电能装置电压二次值稳定，通讯正常。
例3、某XX，110kV变电站，二期投产后10kV母线出现较大不平衡，且出现10kVⅡ段母线上共5条10kV线路电量减少将近三分之一。现场安装表计为“三相四线”电能表（电压：3*57.7/100V，电流：3*1.5（6）A），而按照35kV及以下电压等级采用：电压回路V，v接线方式，电流取A、C两相的接法，电能表只能采取“三相三线”（电压：3*100V，电流：3*1.5（6）A）接线方式。工作人员在认真检查完现场接线后，发现该站电压二次回路采用的是Y，y接线方式，其电压二次回路值为57.7V左右，无法满足“三相三线”电能表的电压要求。而电压互感器接线方式的变动需停整段母线进行处理，停电范围较大，无法处理。从图2可以发现，该线路配置3只电流互感器，计量回路B相被短接了。导致接入电能表的电流二次回路只有兩相，造成缺相。改动只需将B相电流回路打开，即可形成完整的“三相四线”计量回路。现场工作人员先完成端子排内侧至联合接线盒下端以及上端至电能表的二次接线，再将端子排处靠电缆侧计量电流二次回路短接片打开，即构成完整的“三相四线”计量回路。经过一段时间的观察和计算，该站10kV母线不平衡误差降至0.5%，而这5条线路电量也趋于平衡。
3结束语
结合以上三个案例，我们可以发现一点，电能计量装置的安装不是一劳永逸的事情，当有较大误差出现时，应分析具体问题，提出合理的解决方式，而不是简单地采取换表方式给予解决。电力企业发展日益更新，回路设计更为优化、装置更加智能，各种老旧设备和回路的淘汰势在必行，电力工人责任重大，需不断地提升自身技能水平，以扎实的理论知识、丰富的工作经验去应对各种现场突发状况，保证电网的稳定运行，提高经济效率。
参考文献
[1]二次线安装.中国电力出版社.
[2]电力系统继电保护规定汇编.中国电力出版社.
作者简介：杨巧燕（1984-），技术员，研究方向高压计量。