變電站母線電量平衡分析法及應(yīng)用

溫建春，李 晨

（青島供電公司，山東 青島 266002）

0 引言

隨著遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的普及，使得變電運(yùn)行操作隊(duì)可以方便快速的完成所轄變電站母線電量不平衡率計(jì)算。當(dāng)變電站出線計(jì)量出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，將引起該母線電量不平衡率超標(biāo)。因而考察母線電量不平衡率的變化情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站計(jì)量是否存在差錯(cuò)。

1 母線電量平衡分析法原理

根據(jù)基爾霍夫電流定律，電路中流入任意一節(jié)點(diǎn)（斷面）的電流之和必然等于流出該節(jié)點(diǎn)（斷面）的電流之和，即任意節(jié)點(diǎn)（斷面）的電流代數(shù)和必然為零，其代數(shù)表達(dá)式為

即

式中：Si為各支路的視在功率；Pi為各支路的有功功率；為各支路的無功功率。由此可見，電路中任意節(jié)點(diǎn)或斷面上的功率代數(shù)和恒等于零，也就是說在電路中任意節(jié)點(diǎn)或斷面能量保持守恒。實(shí)際運(yùn)行中，由于母線電阻熱效應(yīng)和電暈效應(yīng)，母線上也會(huì)消耗一定的電能。因此，母線電量并不是完全平衡的。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，不同電壓等級(jí)下母線電量不平衡率在以下是合格的：

220 kV及以上電壓等級(jí)不大于±1%；

110 kV及以下電壓等級(jí)不大于±2%。

母線電量不平衡率以下式計(jì)算：

當(dāng)電能表超差或者故障，電流互感器二次負(fù)載超出規(guī)定值以及電壓互感器二次壓降超過規(guī)定值甚至計(jì)量二次回路接線錯(cuò)誤等情況發(fā)生時(shí)都將造成母線電量計(jì)量損失并引起母線電量不平衡率超標(biāo)。因而考察母線電量不平衡率的變化情況，可以發(fā)現(xiàn)變電站計(jì)量是否存在差錯(cuò)。

2 母線電量平衡分析法的實(shí)際應(yīng)用

2.1 現(xiàn)象

以某220 kV變電站220 kV母線發(fā)生的一起計(jì)量差錯(cuò)引起母線電量不平衡率超標(biāo)情況為例。其220 kV母線接線簡(jiǎn)圖如圖1所示。線路A和線路B只有受電量，送電量均為零。2009年4月1日5時(shí)42分至4月2日17時(shí)53分線路B停電。4月2日和4月3日計(jì)算220 kV母線電量不平衡率均超標(biāo)，如表1所示。線路B送電后母線電量不平衡率合格。各表中數(shù)據(jù)均取自各日0點(diǎn)。

圖1 變電站220 kV母線接線簡(jiǎn)圖

某一線路或主變?cè)谝粫r(shí)間段T的電量ΔET＝（ET－E0）×K，其中 ET為時(shí)間段 T 末該線路或主變電能表的表碼讀數(shù)，E0為時(shí)間段T開始時(shí)該線路或主變電能表的表碼讀數(shù)，K為該線路或主變電能表的倍率。

2.2 原因分析

發(fā)生母線電量不平衡率超標(biāo)后，立即對(duì)220 kV各出線電度表進(jìn)行了核對(duì)檢查。對(duì)1號(hào)、2號(hào)主變關(guān)口表和考核表、線路A及線路B每日電量數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比如表2、表3所示。

由表2可知，主變關(guān)口表與考核表電量相近，可以排除主變電度表有問題造成220 kV母線電量不平衡率超標(biāo)的問題。

由此斷定線路A電度表計(jì)量出現(xiàn)差錯(cuò)。為查出造成線路A在線路B停電期間計(jì)量差錯(cuò)的具體原因我們利用遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)將線路A、線路B的電能表整點(diǎn)表碼數(shù)據(jù)采集下來，如表4所示。

由表3，線路B停電后，由線路A帶所有負(fù)荷，其供電量應(yīng)顯著增加，但其抄見電量卻大幅減少。

對(duì)表4進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，停電期間內(nèi)線路A數(shù)據(jù)均異常，但在線路B送電后恢復(fù)正常，而線路B一直正常。根據(jù)電度表的計(jì)量原理可知，在線路B停電期間，線路B電度表電壓回路仍有電壓但電流回路沒有電流，因而其電度表在整個(gè)停電期間未走字。線路A雖然電流回路有電流，但電壓回路沒有電壓，因此報(bào)異常數(shù)據(jù)。由此可斷定線路B停電期間造成母線電量不平衡率超標(biāo)的原因?yàn)椋壕€路A和線路B計(jì)量電壓回路接反。將此分析結(jié)果反饋給計(jì)量中心和保護(hù)班，現(xiàn)場(chǎng)接線檢查結(jié)果與該分析結(jié)果一致。

表1 變電站220 kV母線電量不平衡率

表2 變電站1號(hào)、2號(hào)主變關(guān)口表與考核表每日電量數(shù)據(jù)對(duì)比

表4 變電站線路A及線路B整點(diǎn)電能表表碼數(shù)據(jù)

表3 變電站線路A、線路B每日電量數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

母線電量平衡分析法是確定變電站計(jì)量差錯(cuò)的一種效果很好的方法。其方法簡(jiǎn)單，結(jié)合遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對(duì)電能表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以快速得出造成母線電量不平衡率超標(biāo)的原因。

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［2］ 黃效艷，魏曉英等.電能計(jì)量裝置電能不平衡原因分析［J］.山西電力，2004，5：33－34.

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