變電站關(guān)口電量差錯(cuò)追補(bǔ)問題分析

黃紅橋，廖春紅，胡勛

(國網(wǎng)湖南電力公司永州供電分公司，湖南 永州425000)

多年以來，關(guān)口表失壓電量追補(bǔ)方法種類繁多，多數(shù)都基于三相平衡和負(fù)載穩(wěn)定條件下對(duì)電量進(jìn)行追補(bǔ)，但關(guān)口計(jì)量點(diǎn)具有電量大、負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化范圍寬、相位改變頻繁等特點(diǎn)，這種計(jì)算方式易造成追補(bǔ)電量偏離實(shí)際電量〔1〕。基于此，文中針對(duì)某110 kV 變電站1 例單相失壓造成的計(jì)量差錯(cuò)，利用母線平衡法給出了追補(bǔ)方案，該方案保證了追補(bǔ)電量的真實(shí)性和廠網(wǎng)之間公平結(jié)算。

1 事故發(fā)生前的運(yùn)行方式及經(jīng)過

圖1 故障時(shí)變電站運(yùn)行方式

某110 kV 變電站2 號(hào)主變的110 kV 母線有5路進(jìn)出線，如圖1 所示，分別為502，504，506，508 和512，其中線路512 是與某水利集團(tuán)的連接線路。2013年8月25日15 時(shí)45 分，因例行檢修造成TV 端子箱5×24 故障，導(dǎo)致線路508，512，520 電能表A 相失壓。當(dāng)日19 時(shí)30 分檢修導(dǎo)致三相電壓完全退出運(yùn)行，512 關(guān)口表不計(jì)量。13 時(shí)00 分經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)后恢復(fù)正確計(jì)量。因某水利集團(tuán)線路側(cè)的考核表經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)誤差超差，不能作為結(jié)算依據(jù)。

2 追補(bǔ)電量分析和計(jì)算

關(guān)口表電量追補(bǔ)方法有更正系數(shù)法、平均電量法、母線平衡法等，因關(guān)口計(jì)量點(diǎn)512 具有電量大、雙向潮流等特點(diǎn)，而更正系數(shù)法只適用于三相負(fù)荷平衡的情形，平均電量法又不能準(zhǔn)確的計(jì)算應(yīng)追補(bǔ)的電量〔2－3〕，為了使追補(bǔ)電量更接近實(shí)際，選用母線平衡法追補(bǔ)電量。由于線路502，504 和508 電能表都能正確計(jì)量，且失壓電能表508 和520 的電量都可以通過逆推法計(jì)算得到，故512 關(guān)口表失壓期間(8月25日15 時(shí)45 分至8月27日13 時(shí)00 分的電量可通過母線平衡法求得。

2.1 測(cè)算線路502，504 和506 失壓期間少計(jì)電量

在關(guān)口表512 失壓期間，線路502，504 和506電能表正確計(jì)量，故可直接通過電力用戶用電采集系統(tǒng)求得失壓期間各線路電量，見表1。

表1 線路502，504，506 失壓期間少計(jì)電量

2.2 測(cè)算線路508 失壓期間少計(jì)電量

因該110kV 變電站線路508 與另一110kV 變電站線路516 實(shí)為同條線路(所轄變電站的命名不同)，如圖2 所示。而對(duì)側(cè)線路516 電能表正確計(jì)量，則可運(yùn)用逆推法，根據(jù)線路516 電量推算出線路508 電量。

圖2 線路508 和516 表計(jì)潮流方向示意圖

因線路存在損耗，原則上電源側(cè)的電量肯定會(huì)比受電側(cè)的電量大，但實(shí)際上因關(guān)口表倍率大、互感器和電能表精度(規(guī)定誤差范圍內(nèi))的影響，如果線路距離短且損耗小，計(jì)算結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)受電側(cè)的電量比電源側(cè)偏大，因此考慮這個(gè)因素，我們將這個(gè)誤差稱為電能表的表碼誤差率，下面選取正常一個(gè)月份的電量計(jì)算表碼誤差率和推算線路508 失壓期間電量，見表2。

表2 線路516 和508 不同時(shí)段電量

根據(jù)圖2 所示線路508 與516 的表計(jì)潮流方向，由線路516 正、反向表碼誤差率的計(jì)算公式e正=(W4－W2)/W4和e反=(W1－W3)/W1，可計(jì)算出在7月24日至8月24日期間線路516 各電量表碼誤差率見表3。

表3 電量表碼誤差率

由表碼誤差率計(jì)算公式可逆推出線路508 正、反向電量公式為W2=(1 － e正)W4和W1=W3/(1 －e反)。取表(3)線路516 各電量表碼誤差率，可計(jì)算出線路508 電能表失壓期間少計(jì)電量見表4。

表4 線路508 失壓期間少計(jì)電量

2.3 測(cè)算520 失壓期間少計(jì)電量

由圖1 可知，520 電量可通過420 和320 電量逆推得到，因變壓器的運(yùn)行工況復(fù)雜，不應(yīng)通過變壓器自身參數(shù)計(jì)算變損，應(yīng)以電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的變損分析部分直接查得相關(guān)數(shù)據(jù)(若無變損分析部分，應(yīng)取相應(yīng)月份電量計(jì)算變損)。420 和320 在失壓期間各電量見表5。

表5 失壓期間420 和320 電量

通過電力用戶用電采集系統(tǒng)查得520 前3 個(gè)月的平均變損率λ 為1.48%，由線損率可以推出520正反向電量計(jì)算公式(1)和(2)。

式中 W520正，W420正，W320正分別為520，420，320正向有功總電量;W520反，W420反，W320反分別為520，420，320 反向有功總電量;由公式(1)和(2)可得520 失壓期間少計(jì)電量見表6。

表6 失壓期間520 少計(jì)電量

2.4 測(cè)算關(guān)口表512 失壓期間抄見電量

由關(guān)口表512 A 相失壓前后電壓和電流曲線可知，如圖3，4 所示。因A 相失壓不是由于二次開路造成的，所以在失壓過程中A 相電壓由60 V 左右逐漸降為2 V，而失壓后存在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的殘余電壓(2 V 左右)，直至三相電壓退出運(yùn)行。雖然該殘余電壓幅值和相位與故障前的電壓相差甚大，但由圖4 失壓前后A 相電流曲線可知，關(guān)口表512 負(fù)荷較大，同樣積累了較多的有功和無功電量。

圖3 失壓前后A 相電壓曲線

圖4 失壓前后A 相電流曲線

通過電力用戶用電采集系統(tǒng)易得關(guān)口表512 在失壓期間抄見電量見表7。

表7 失壓期間關(guān)口表512 抄見電量

由表7 可知，由數(shù)值較小的殘余電壓積累了較多的有功和無功電量，如果計(jì)算時(shí)忽略這部分電量，而計(jì)算追補(bǔ)電量時(shí)又將這部分電量重復(fù)計(jì)算，導(dǎo)致所計(jì)算的追補(bǔ)電量大于實(shí)際追補(bǔ)電量，給供電企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 512 關(guān)口表失壓期間應(yīng)追補(bǔ)的電量

因512 關(guān)口表表計(jì)潮流方向正向?yàn)橄戮W(wǎng)電量，反向?yàn)樯暇W(wǎng)電量。由前文中的分析和數(shù)據(jù)可知，關(guān)口表512 應(yīng)追補(bǔ)反向有功總電量為:

同理，關(guān)口表512 應(yīng)追補(bǔ)反向無功總電量Q512反為649851 kvarh。

4 建議與措施

為了進(jìn)一步提高該類關(guān)口電能計(jì)量裝置運(yùn)行可靠率，降低其故障率，提出以下建議和措施〔4－5〕:

1)加強(qiáng)關(guān)口電能計(jì)量裝置投運(yùn)前管理。首先檢控電能計(jì)量裝置設(shè)備選型、設(shè)備檢定和投運(yùn)前驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，避免電能計(jì)量裝置帶缺陷運(yùn)行;

2)加強(qiáng)關(guān)口電能計(jì)量裝置投運(yùn)后狀態(tài)的監(jiān)控。早發(fā)現(xiàn)、早處理電能計(jì)量故障，減少供電企業(yè)電量損失，需采取以下技術(shù)措施:

①對(duì)關(guān)口電能表定期校驗(yàn)(包括考核表)和實(shí)時(shí)監(jiān)控;對(duì)關(guān)口表接入直流電源，構(gòu)成雙電源回路;

②充分利用電力信息采集系統(tǒng)中失壓、失流、變損、事件報(bào)警等功能，加強(qiáng)對(duì)電能計(jì)量裝置的異常狀態(tài)監(jiān)視;

③關(guān)口電能表或二次回路輔助設(shè)備的失壓報(bào)警輔助接點(diǎn)應(yīng)接入廠站內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)失壓聲光報(bào)警，讓運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

5 結(jié)束語

利用母線平衡法追補(bǔ)的512 關(guān)口表失壓期間電量，得到了供電企業(yè)和該水利集團(tuán)的一致認(rèn)可。對(duì)于這種較為復(fù)雜的關(guān)口電量追補(bǔ)，母線平衡法更易接近于實(shí)際電量。雖在小用戶電量追補(bǔ)過程中通常將數(shù)值小的殘余電壓和表碼誤差率取近似值0，但因關(guān)口表電量大、倍率大不能忽略這部分電量的影響。因此，計(jì)量人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的追補(bǔ)方法，同時(shí)需保證取、舍近似值的合理性和真實(shí)性，確保應(yīng)追補(bǔ)的電量公平公正。

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