PT二次壓降超差問(wèn)題分析及對(duì)策

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【摘要】電壓互感器二次壓降問(wèn)題是電力發(fā)、輸、變、配企業(yè)普遍存在的問(wèn)題，它使系統(tǒng)電壓量測(cè)量產(chǎn)生偏差，不僅影響電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，而且直接導(dǎo)致電能計(jì)量誤差，這種計(jì)量誤差直接歸算到電能計(jì)量綜合誤差之中。由于電壓互感器二次回路壓降直接影響電能量計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，本文通過(guò)筆者多年來(lái)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及在實(shí)際工作中碰到和解決的問(wèn)題，從分析電壓互感器二次壓降的形成機(jī)理入手，提出了二次壓降的治理方案、交流學(xué)習(xí)解決的方法和建議，
【關(guān)鍵詞】電壓互感器    二次壓降    電能計(jì)量誤差  處理
引  言
電測(cè)技術(shù)監(jiān)督是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，定期做好電壓互感器二次回路壓降的檢測(cè)工作，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性對(duì)核算運(yùn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，綜合平衡及節(jié)約能源等都有重要意義。在電力系統(tǒng)中開(kāi)展電能計(jì)量的綜合誤差測(cè)試是實(shí)現(xiàn)電能正確計(jì)量的基本技術(shù)措施之一。電能計(jì)量的綜合誤差包括電能表、電流互感器、電壓互感器的計(jì)量誤差以及電壓互感器到電能表的二次回路線(xiàn)路壓降。長(zhǎng)期以來(lái)，計(jì)量的準(zhǔn)確性一般都只從電能表誤差、電壓互感器和電流互感器誤差作考核，從而忽略了二次電壓線(xiàn)路的壓降損耗。當(dāng)電能表、互感器的計(jì)量誤差符合國(guó)家有關(guān)規(guī)程規(guī)定時(shí)，由電壓互感器二次側(cè)到電能表端子之間二次回路線(xiàn)路的電壓降(簡(jiǎn)稱(chēng)為PT二次電壓降)，將導(dǎo)致電壓量測(cè)量產(chǎn)生偏差。根據(jù)《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定：“I、II類(lèi)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0.25%；其他電能計(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%。”同時(shí)規(guī)定：“當(dāng)二次回路負(fù)荷超過(guò)互感器額定二次負(fù)荷或二次回路電壓降超差時(shí)應(yīng)及時(shí)查明原因。”
本文以拜城發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)展電能計(jì)量綜合誤差測(cè)試現(xiàn)狀調(diào)查為例證，進(jìn)行分析。
一、現(xiàn)狀分析
1、電壓互感器是一次和二次回路的重要元件，向測(cè)量?jī)x器|儀表、繼電器的線(xiàn)圈等供電，能正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。每年當(dāng)春秋陰雨季節(jié)或天氣潮濕、有大霧時(shí)經(jīng)常發(fā)出單相接地或電壓降低信號(hào)，經(jīng)值班人員切換電壓表，有一相或兩相電壓指示下降，另兩相或一相電壓指示值不變。電氣二次維護(hù)人員對(duì)二次回路及繼電保護(hù)觸點(diǎn)進(jìn)行打磨，對(duì)保護(hù)的繼電器進(jìn)行了整定，均未發(fā)現(xiàn)異常，經(jīng)過(guò)全面檢查，發(fā)現(xiàn)110kV母線(xiàn)電壓互感器的二次接線(xiàn)的線(xiàn)頭長(zhǎng)年老化，有放電的痕跡。分析認(rèn)為這種戶(hù)外式電壓互感器的二次接線(xiàn)引出端比較短，造成二次配線(xiàn)時(shí)所留線(xiàn)頭端子短。正常運(yùn)行時(shí)，由于北方氣候干燥，常年少雨，但灰塵大，空氣中的污物比較多。當(dāng)天氣是陰雨或潮濕時(shí)，就會(huì)在電壓互感器的二次接線(xiàn)表面形成一個(gè)導(dǎo)電層構(gòu)成回路，致使電壓互感器的二次側(cè)發(fā)生單相接地或電壓降低。但這不是真正線(xiàn)路上的接地和短路，只是二次回路保護(hù)誤發(fā)信號(hào)，造成故障，影響了二次回路的穩(wěn)定運(yùn)行，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。
2、電壓互感器裝置在變電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，二次電壓需要通過(guò)幾十米至幾百米的電纜及各種輔助接點(diǎn)接到控制室，供繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表的電壓線(xiàn)圈及電壓回路。由于二次回路電纜導(dǎo)線(xiàn)和各種輔助接點(diǎn)直流電阻的存在，在電纜兩端產(chǎn)生了電壓降，使負(fù)載端電壓低于PT端電壓U伏，產(chǎn)生了幅值（變比）和相角誤差。校驗(yàn)拜城發(fā)電廠(chǎng)110kVⅠ、Ⅱ段電壓互感器二次回路壓降均為0.7285％，110kVⅠ、Ⅱ段電壓互感器二次回路壓降超標(biāo)，不僅影響了二次回路的穩(wěn)定運(yùn)行，而且直接影響到110 kV四條出線(xiàn)關(guān)口電能表計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性。
從現(xiàn)狀調(diào)查中，可以看出電壓互感器二次壓降直接影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確度，由于電壓互感器二次壓降的單向性，致使電力企業(yè)漏計(jì)電能，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行也是一種潛在的威脅。技術(shù)維護(hù)人員商討后決心徹底解決這個(gè)問(wèn)題，使110kVⅠ、Ⅱ電壓互感器二次回路壓降由0.7285％減小到電壓互感器二次出口電壓的0.15％。
二、原因分析
若要達(dá)到國(guó)家頒布的電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程和電能計(jì)量裝置檢驗(yàn)規(guī)程SD109-83的要求，必須揭示電壓互感器二次壓降的產(chǎn)生機(jī)理， 電壓互感器二次導(dǎo)線(xiàn)壓降引起的誤差的大小與二次導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和線(xiàn)徑以及二次負(fù)載的大小和性質(zhì)有很大關(guān)系。技術(shù)人員通過(guò)查詢(xún)記錄、技術(shù)資料、現(xiàn)場(chǎng)檢查等，對(duì)直接影響到110kV關(guān)口電能表計(jì)量裝置的每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了全面分析。拜城發(fā)電廠(chǎng)升壓站已投入運(yùn)行20多年，原110kV電壓互感器二次回路的開(kāi)關(guān)接點(diǎn)多且是串聯(lián)的，接觸點(diǎn)不同程度氧化，還有二次回路中閑置的電能表多，從而導(dǎo)致電壓互感器二次回路接觸電阻大。原110kV電壓互感器測(cè)量、計(jì)量與保護(hù)共用一個(gè)二次回路，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)電壓互感器一次回路電流大于200mA；原110kV電壓互感器二次導(dǎo)線(xiàn)截面為2.5mm2，長(zhǎng)度100米左右，測(cè)試其二次導(dǎo)線(xiàn)壓降引起的誤差為—2.81%，不合符《計(jì)量檢定規(guī)程》規(guī)定。電壓互感器二次壓降由二次回路電流、二次回路導(dǎo)線(xiàn)阻抗和二次回路接觸電阻共同影響。二次回路導(dǎo)線(xiàn)阻抗和二次回路接觸電阻隨環(huán)境的變化而變化，二次電流又隨二次運(yùn)行方式的不同而改變。
三、制定對(duì)策 
序號(hào) 1 2 3
要因 TV二次導(dǎo)線(xiàn)阻抗大 TV二次回路接觸電阻大 TV二次回路電流大
對(duì)策 降低TV二次導(dǎo)線(xiàn)阻抗 減小TV二次回路接觸電阻 減少TV二次回路電流
目標(biāo) 110kVⅠ、Ⅱ段TV二次回路壓降由0.7285%減小到TV二次出口電壓的0.15%
措施 增加TV二次導(dǎo)線(xiàn)截面積 定期打磨TV二次回路接插元件及導(dǎo)線(xiàn)的接頭 TV二次采用專(zhuān)用計(jì)量回路
由于電壓互感器二次壓降直接影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，甚至對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，為此我們?cè)诟纳贫螇航捣矫孀隽舜罅抗ぷ?，歸結(jié)起來(lái)可以分為降低二次導(dǎo)線(xiàn)阻抗、減少二次回路接觸電阻、減小回路電流，三大類(lèi)降低電壓互感器二次壓降的措施?！?br /> 四、對(duì)策實(shí)施　
1、降低電壓互感器二次回路阻抗
在所有關(guān)于二次壓降及降壓措施的文獻(xiàn)中，當(dāng)分析二次壓降的成因時(shí)，電壓互感器二次導(dǎo)線(xiàn)阻抗是第一個(gè)被關(guān)注的參量。電壓互感器二次導(dǎo)線(xiàn)阻抗，可以通過(guò)增加導(dǎo)線(xiàn)截面積降低導(dǎo)線(xiàn)阻抗，且其阻抗變化具有隨機(jī)性。于是得到降低電壓互感器二次回路阻抗的具體方案為：
將拜電110kV電壓互感器Ⅰ、Ⅱ母線(xiàn)的電度表電壓回路的二次電纜單獨(dú)鋪設(shè)，同時(shí)加增二次導(dǎo)線(xiàn)的截面為2×4mm 2，以減少二次回路導(dǎo)線(xiàn)電阻。實(shí)現(xiàn)了減少二次電纜電阻的目的。
2、減小電壓互感器二次回路接觸電阻
電壓互感器二次回路的開(kāi)關(guān)接點(diǎn)采用多接點(diǎn)并聯(lián)，裝用接觸良好的保險(xiǎn)管，并定期對(duì)刀閘開(kāi)關(guān)、熔斷器、端子的接觸部位進(jìn)行打磨、維護(hù)，消除接觸電阻的影響。通過(guò)減小接觸阻抗，從而降低電壓互感器二次回路阻抗，因此使二次導(dǎo)線(xiàn)壓降引起的誤差大大減少了。
3、減少電壓互感器二次回路電流
　采用專(zhuān)用計(jì)量回路減小電流，將計(jì)量繞組與保護(hù)繞組各自獨(dú)立，負(fù)載電流小于200mA。減小電壓互感器二次回路電流，從而降低110kV電壓互感器二次壓降。  電能表重新裝設(shè)一條電能計(jì)量專(zhuān)用的電壓互感器二次回路，即將電能表的二次回路與其他表計(jì)、繼電保護(hù)裝置等回路分開(kāi)，直接由電壓互感器二次端子單引電纜專(zhuān)線(xiàn)至電能表。通過(guò)降低電壓互感器二次回路電流，因而使得電壓互感器二次回路電流減小，壓降也就降低了，從而達(dá)到了提高計(jì)量精度、減少計(jì)量損失的目的。
五、效果
在二次維護(hù)技術(shù)人員的共同努力下，解決了影響拜城電廠(chǎng)110kV電壓互感器二次壓降超標(biāo)的各方面因素，通過(guò)效果驗(yàn)證110kVⅠ、Ⅱ段母線(xiàn)電壓互感器二次回路壓降由0.7285%減小到電壓互感器二次出口電壓的0.147%，共減小誤差0.5815％，滿(mǎn)足了國(guó)家電力部頒布的規(guī)程規(guī)定（對(duì)Ⅰ類(lèi)計(jì)量對(duì)象的電壓互感器二次壓降與一次額定電壓≤0.25%）。減小設(shè)備故障率，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
4、結(jié)束語(yǔ)
電壓互感器二次壓降定期檢測(cè)對(duì)電測(cè)計(jì)量管理和繼電保護(hù)的正確動(dòng)作起到十分重要的作用，所以應(yīng)每年對(duì)其進(jìn)行校核，若出現(xiàn)超差，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采取有效措施，進(jìn)行及時(shí)處理
參考文獻(xiàn)：
1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答（第二版）    中國(guó)電力出版社
2、王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，1996
3、國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB 1208—97電流互感器.北京：1997
作者簡(jiǎn)介：
曾祥東，男，助理工程師、變電檢修技師，從事電氣設(shè)備技術(shù)管理工作。
電話(huà)： 13899253379  
  景香玲，女，漢族，電測(cè)計(jì)量高級(jí)工，從事電測(cè)技術(shù)監(jiān)督工作。
羅斐，女，漢族，電氣高級(jí)工，從事電測(cè)技術(shù)維護(hù)工作。