TV二次回路電壓降對(duì)電能計(jì)量的影響

姬少奇，高子斌

(邯鄲供電公司，河北 邯鄲 056000)

電能計(jì)量裝置的綜合誤差由電流互感器(TA)的合成誤差、電壓互感器(TV)的合成誤差、電能表的誤差和電能表回路二次壓降引起的計(jì)量誤差組成[1]。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)及普查測(cè)試結(jié)果顯示，電能表回路二次壓降所引起的計(jì)量誤差最大。一般情況，上述前3項(xiàng)誤差在供用電設(shè)備選定之后，其計(jì)量誤差大小難以調(diào)整，而電能表回路二次壓降所引起的計(jì)量誤差，則可以通過一些技術(shù)改進(jìn)措施予以降低。電能表回路二次壓降主要指的是電壓互感器至電能表之間,如電纜、端子接觸電阻、熔絲、中間繼電器接點(diǎn)等電壓降落的總和。在影響電能表回路二次壓降的各因素中，TV二次導(dǎo)線引起的壓降比較受重視，實(shí)際上由于TV二次回路保險(xiǎn)老化產(chǎn)生的壓降也會(huì)對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生較大影響。

1 TV二次回路電壓降測(cè)試

對(duì)邯鄲供電公司某變電站專線用戶電能表計(jì)量TV二次回路壓降進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，結(jié)果表明專線用戶電能表計(jì)量TV二次回路電壓降超標(biāo)，超過TV二次回路電壓降允許的范圍0.2 V。DL/T 448 -2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中規(guī)定: Ⅰ、Ⅱ類用于貿(mào)易結(jié)算的電能計(jì)量裝置中電壓互感器二次回路電壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.2% ,其它電能計(jì)量裝置中電壓互感器二次回路電壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.5%[2]。

在對(duì)邯鄲供電公司某變電站進(jìn)行TV二次側(cè)保險(xiǎn)更換前,二次壓降現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試誤差值如表1所示。

表1 TV二次壓降現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試誤差值

實(shí)測(cè)二次電壓U/V比值差f/%相角差δ/(')年平均電量/kWh349回路UV相105.3-0.3412.3WV相105.1-0.83811 418.4350回路UV相105.5-0.3814.3WV相105.0-0.83422 640.4

系統(tǒng)TV二次壓降已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)程要求的允許值0.2 V，由此引起的計(jì)量附加誤差εr為：

εr,349=0.5(fUV+fWV)+0.008 4(δWV-δUV)+0.289(fWV-fUV)tanφ-0.014 5(δUV-δWV)tanφ=-0.64%；εr,350=-0.69%。其中，tanφ為根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際選取的功率因數(shù)。

從以上數(shù)據(jù)可看出，測(cè)試數(shù)據(jù)已嚴(yán)重超出規(guī)定限值，最終產(chǎn)生的負(fù)誤差均已接近或超過-1%，這使得整套計(jì)量裝置的計(jì)量精確度受到極大影響，電量大量漏計(jì)或流失。

2 TV二次回路電壓降增大的原因分析

a. 變電站TV鋪設(shè)的計(jì)量二次電壓電纜過長，截面過小；

b. TV二次電纜分接點(diǎn)阻值大，接線端子箱內(nèi)的端子排及導(dǎo)線銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致端子排和導(dǎo)線間的接觸電阻增大；

c. 端子箱內(nèi)個(gè)別保險(xiǎn)熔管的阻抗大，熔管與卡座的接觸部分銹蝕氧化，接觸電阻和電壓熔絲本身阻值大，導(dǎo)致熔管卡座上下樁頭電壓降增大[3]。

電壓互感器二次回路接線如圖1所示。

圖1 電壓互感器二次回路接線示意

3 電能計(jì)量裝置的改造及經(jīng)濟(jì)效益

3.1 改造措施

由于TV二次側(cè)保險(xiǎn)沒有更換，多數(shù)仍采用帶彈簧片的插接保險(xiǎn)，運(yùn)行時(shí)間長，必然引起彈簧片老化，接觸面氧化、腐蝕，最終導(dǎo)致保險(xiǎn)接觸不良，接觸電阻過大，直接引起TV二次壓降增大，電能表負(fù)誤差運(yùn)行。為減少電能計(jì)量裝置的綜合誤差,降低電壓互感器二次回路的電壓降,可采取如下措施：

a. 將公用電纜更換成計(jì)量專用電纜，部分變電站實(shí)現(xiàn)了TV二次繞組計(jì)量專用，改善了TV二次壓降帶來的負(fù)誤差。

b. 更換TV端子箱內(nèi)的熔絲，減小熔絲與卡座之間的接觸電阻及電壓熔絲本身的電阻。由于熔絲與卡座使用時(shí)間較長，部分熔絲與卡座接觸端面銹蝕,即使沒有銹蝕,其表面被氧化而生成一層金屬氧化膜，導(dǎo)致熔絲與卡座之間的接觸電阻增大。同時(shí)，電壓熔絲本身長時(shí)間的運(yùn)行，熔絲逐漸揮發(fā),線徑變細(xì)，其阻值也不斷增大。如35 kV W相熔絲經(jīng)測(cè)量其阻值達(dá)到2.43 Ω，而通常1只新熔絲的阻值不會(huì)超過0.2 Ω。TV端子箱內(nèi)的熔絲與卡座之間的接觸電阻及電壓熔絲本身的阻值增大，必然導(dǎo)致熔絲上下樁頭的電壓降增大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，部分熔絲上下樁頭的電壓降甚至達(dá)到194.60 mV，接近整個(gè)二次回路電壓降的允許值200 mV。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

在此次改造中將變電站內(nèi)35 kV TV二次保險(xiǎn)更換為RT18-32型接觸緊密、低損耗型保險(xiǎn)，從根本上解決了該問題。更換保險(xiǎn)后測(cè)試數(shù)據(jù)如下。

349回路TV二次導(dǎo)線壓降：

ΔUUV≈0.4 V,ΔUWV≈0.36 V；350回路TV 二次導(dǎo)線壓降：ΔUUV≈0.45 V，ΔUWV≈0.45 V。由此引起的349回路TV計(jì)量誤差εr,349=-0.3%;350回路TV計(jì)量誤差εr,350=-0.32%。

由上述數(shù)據(jù)可知,349回路更換保險(xiǎn)前、后誤差值=-0.64%-(-0.3%)=-0.34%;350回路更換保險(xiǎn)前、后誤差值=-0.69%-(-0.32%)=-0.37%。更換保險(xiǎn)挽回?fù)p失電量=更換保險(xiǎn)前、后誤差差值×年平均電量，因此，349回路挽回?fù)p失電量=0.003 4 ×11 418.4=38.82(萬kWh)，350回路挽回?fù)p失電量=0.003 7 ×2 640.4=9.77(萬kWh)，該變電站8路出線年平均挽回電量約100萬kWh。

4 建議

專線用戶電能表計(jì)量TV二次回路經(jīng)過改造，電壓降有較大幅度的下降，但仍需要加強(qiáng)專線用戶電能表計(jì)量TV二次回路的維護(hù)。

a. 加強(qiáng)專線用戶電能表計(jì)量TV二次回路的巡查，主要巡查TV端子箱內(nèi)的二次保險(xiǎn)的接觸是否牢固可靠。

b. 每月要對(duì)專用計(jì)量TV的電壓熔絲上下樁頭的電壓降以及電壓切換繼電器的接點(diǎn)的電壓降進(jìn)行測(cè)量，其上、下樁頭的電壓降不得超過15 mV，如果更換成空氣小開關(guān)，其上、下樁頭的電壓降不得超過10 mV。

c. 每年更換1次專線用戶電能表計(jì)量TV的二次保險(xiǎn)。

d. 為及時(shí)發(fā)現(xiàn)TV 二次壓降的變化情況對(duì)超差的回路進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于35 kV 及以上的TV 二次回路,應(yīng)每年測(cè)量1 次;35 kV 以下的TV 二次回路,應(yīng)每2年測(cè)量1 次[3]。

5 結(jié)束語

在實(shí)際電能計(jì)量管理中，除了對(duì)互感器、電能表等計(jì)量器具進(jìn)行重點(diǎn)考核之外，還要對(duì)互感器的二次回路進(jìn)行必要的檢測(cè)，尤其要重視容易忽視的環(huán)節(jié)。只有這樣，才能保證整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量準(zhǔn)確，不致出現(xiàn)短板效應(yīng)，進(jìn)而造成資源的浪費(fèi)或電能的流失,影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳向群.電能計(jì)量技能考核培訓(xùn)教材[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2] DL/T 5202-2004，電能量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 蔣 怡．TV二次壓降對(duì)電能計(jì)量的影響[J]．內(nèi)蒙古電力技術(shù),2006，24(增刊)：11-13.