摘要：通过对变电站母线PT计量二次回路改造，消除了关口计量电压互感器（PT）二次导线压降的超差，提高了发电企业关口电能表精度，产生了显著的经济效益。
关键词：电能精度；二次压降；误差；改造
0 引言
关口电能计量装置的精确度对发电企业生产、经营核算、合理计量具有重要的意义。电能计量装置的综合误差由电能表、互感器、二次回路三部分组成，各个部分都有误差，并且可以分别测得，根据《电能计量装置检验规程》（>SD109-83）中规定：“计量点的综合误差包括构成电能表计量装置的各部分误差，具体为电能表的误差、 互感器的合成误差、电压互感器二次回路电压降引起的合成误差。”>
随着科学技术的发展，电能表和互感器的制造精度在不断提高且它们的误差在某种情况下是可知的，也是可以调整或修正的。但>PT二次压降产生的误差往往被人们忽视，根据全国电力系统普查测试的数据来看，电压互感器二次导线压降引起的合成误差往往是最大的。
1 电能计量回路存在的问题
2007年11月8日，山西省电科院用“AP2003电压互感器二次压降测试仪”对漳泽发电分公司>220KV东母、南母、北母>PT进行二次压降测试，具体数据见表>1。
表>1 改造前PT二次压降测试数据
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线路编号 |
ΔUao(V) |
ΔUbo(V) |
ΔUco(V) |
结论 |
|
211(东母) |
0.42 |
0.50 |
0.48 |
超差 |
|
213(东母) |
0.48 |
0.52 |
0.50 |
超差 |
|
240(东母) |
0.46 |
0.52 |
0.48 |
超差 |
|
215(东母) |
0.44 |
0.50 |
0.48 |
超差 |
|
217(东母) |
0.44 |
0.48 |
0.46 |
超差 |
|
212(南母) |
0.92 |
0.86 |
0.92 |
超差 |
|
214(南母) |
0.92 |
0.84 |
0.90 |
超差 |
|
230(南母) |
0.90 |
0.84 |
0.90 |
超差 |
|
216(北母) |
0.8 |
0.79 |
0.77 |
超差 |
|
218(北母) |
0.84 |
0.76 |
0.78 |
超差 |
>DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定：Ⅰ，Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的>0.2％，从表>1可看出电压互感器二次压降严重超差。
2 原因分析
在电厂运行中的>PT（如图>1）往往与装设于控制室的电能表间有较远的距离，它们之间的二次连接导线较长，往往有几百米，由于>PT与电能表之间的二次导线上有压降（>r1*I1、>R2*I2、>R3*I3）导致了电能表端子上的电压（>U`ab，>U`cb）。使其大小和相角都不相同即>Uab≠>U`ab、>Ucb≠>U`cb），它们之间存在着相差（δ>ab、δ>cb），从而给电能计量结果带来误差。此误差的大小与>PT二次接线方式、二次导线电阻、二次负载电流的大小和负载性质等因素有关，测量误差的增 大将带来的电量损失的增大。
造成>PT二次压降超差的具体参数有两个：一个是回路的阻抗，另一个是回路的电流。通过对现场情况分析研究发现，造成>PT二次压降超差的原因有：
>1）计量二次转接回路过多。>
>2）>PT二次负担太重。>
>3）>PT二次侧出口至电能表导线截面过细。>
>4）造成计量回路多点接地。>
3 分析、改进及实施方案
针对>PT二次回路存在的问题，>2007年>12月公司检修人员对>220KV母线>PT二次回路进行了改造。
3.1 简化二次回路。
现场PT计量二次回路如图2所示，从图中可以看出转接回路过多，任何一点接触不良，都造成计量回路电阻增大，从而导致PT二次压降增大。
计量二次回路简化改造后，如图>3所示，回路接点从改造前的>19个接点减少到>9个接点，大大减小了因接触电阻过大造成的电压损失。
3.2 计量、保护分别改用单独的PT二次绕组
现场>PT二次回路接线原理如图>4所示。可以看出，进入电能表的>PT二次回路，从>PT接线端子进行分支，未使用单独的>PT二次绕组。即电能表与保护设备、指示仪表、远动变送器共用一个回路，流过回路中的电流很大，造成了回路压降的增大。>
改造后的>PT二次回路如图>5所示，电能表单独用一组>0.2级绕组，即>PT计量二次回路中只有电能表一个负载，回路电阻减小，流过本路回的电流就会很小。根据欧姆定律：>U=I*R 计算，二次导线压降必然降低。
3.3 更换PT二次侧计量电缆
加粗二次导线的截面积，也是减小二次回路阻值的一项有效途径。现场>PT二次侧计量电缆截面为>1.5mm>2，不能满足要求。为保证>PT二次导线压降Δ>U≤>0.2V，将原计量电缆更换为截面为>24 mm>2的电缆。
3.4 计量二次回路接地点改造
计量二次回路要求一点接地，而现场存在着两点接地的现象。关口表侧与>PT侧将各自的中性点直接接地，由于接地电阻的变化等原因，两侧存在电位差，也是>PT二次压降超差的一个重要原因。
改造接线方式，将东母、北母、南母关口表侧与>PT侧>N相用>24 mm>2的电缆连接后接至网控室电缆夹层地网，彻底解决计量二次回路一点接地问题。>
4 改造后取得的经济效益
改造后PT二次压降较改造前有了大幅下降，见表2。
表2 改造后PT二次压降测试数据 |
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线路编号 |
ΔUao(V) |
ΔUbo(V) |
ΔUco(V) |
结论 |
|
211(东母) |
0.043 |
0.044 |
0.04 |
合格 |
|
213(东母) |
0.058 |
0.077 |
0.018 |
合格 |
|
215(东母) |
0.037 |
0.047 |
0.036 |
合格 |
|
217(东母) |
0.057 |
0.074 |
0.016 |
合格 |
|
240 (北母) |
0.084 |
0.052 |
0.094 |
合格 |
|
216(北母) |
0.084 |
0.126 |
0.074 |
合格 |
|
218(北母) |
0.075 |
0.131 |
0.082 |
合格 |
对照表>1、表>2测试数据计算得知，母线>PT二次压降平均降低有>0.6V。
以>2007年>1月实际上网电量计算，公司送出的电量为>49717.8万>kWh，>220KV母线>PT二次压降平均降低了>0.6V，不难计算，当月损失电量为>49717.8*0.6%＝>298.3万>Kwh，以销售电价为>0.2509元／>Kwh计算，当月经济损失将达到>298.3*0.2509=74.84万元。按改造后计算，全年累计将为我公司挽回直接经济损失>74.84*12=898.08万元，效益相当可观。可以看出，对电能计量装置的综合误差进行测试与控制，努力提高其计量精度，是减少发电企业经济损失的一项重要工作。
5 改进后的维护工作
通过对>220KV母线>PT二次回路改造>,二次压降有了大幅度降低>,保证了上网电量的准确计量，提高了电厂的综合计量管理水平。但由于天气、设备等各种因素，母线>PT二次压还会出现一些新的问题。所以>,必须加强专用计量>PT二次回路的维护>:
5.1 加强关口计量PT二次回路的巡查,主要巡查PT端子箱内的端子排、熔丝是否有锈蚀现象，以及整个二次回路的接线是否牢固可靠，螺丝是否松动。
5.2 利用春检或大修机会对电压切换继电器的接点及空开、保险进行检查。
5.3 应定期对关口计量PT进行二次压降测试，并对测试结果进行分析，发现异常立即进行处理。
6 结束语
由于关口计量>PT二次回路压降的误差直接影响到上网电量，影响到企业的经济效益，因此要给予足够重视，定期做好>PT二次回路的维护工作，使电能计量在发电企业中发挥更大的经济效益。
参考文献：
[1] 孙铁民 电能计量》
[2] DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》
[3] JJG314-93《测量用电压互感器检定规程》
[4] 山西电力科学研究院 《220KV系统电压互感器二次导线压降测试技术报告》