變電站備用線路間隔電能表無(wú)電壓?jiǎn)栴}技術(shù)研究

● 國(guó)網(wǎng)湖南供電服務(wù)中心（計(jì)量中心） 肖建紅 卜龍敏 任 盛 樊 芮

1 無(wú)電壓?jiǎn)栴}原因及改造對(duì)象分類

變電站設(shè)計(jì)及建設(shè)中，將按照進(jìn)線、主變高壓、主變低壓、主變、低壓出線等部分分別組合而成，每部分稱為一個(gè)間隔。母線連接排、引線已接上母線，只要一經(jīng)操作就能帶電的間隔，叫備用間隔。在電網(wǎng)運(yùn)行中，根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際運(yùn)行情況，部分線路處于冷備用，由于設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，導(dǎo)致電能表無(wú)電壓。

變電站備用線路間隔因電能表無(wú)電壓的原因?qū)⒃斐呻娔苄畔?shù)據(jù)采集失敗，不利于“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的采集系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，無(wú)法反映采集成功率的真實(shí)水平，影響變電站的計(jì)量在線監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

目前，現(xiàn)有的220kV、110kV和35kV變電站中，35kV及以上電壓等級(jí)線路和主變?nèi)齻?cè)的電能表安裝在主控室，10kV線路電能表就地安裝在高壓室，根據(jù)備用間隔電能表無(wú)電壓情況，按電能表的安裝位置可分為2類：主控室和高壓室。

改造對(duì)象分類見(jiàn)表1。

表1 改造對(duì)象分類

2 技術(shù)方案

現(xiàn)有變電站備用間隔電能表不帶電的主要原因是線路冷備用運(yùn)行方式?jīng)Q定其無(wú)工作電壓，只有通過(guò)外接輔助電源，才能實(shí)現(xiàn)電能表帶電。因此改造技術(shù)方案的設(shè)計(jì)和選擇要充分利用主控室或高壓室現(xiàn)有的電源條件。為保證技術(shù)方案的科學(xué)性、合理性，以最低的成本和改造工作量實(shí)現(xiàn)變電站備用間隔無(wú)電壓的電能表帶電，提出了3種典型設(shè)計(jì)方案。

2.1 主控室備用間隔電能表接入輔助電源的技術(shù)方案

改造過(guò)程主要是將安裝在主控室備用間隔無(wú)電壓的電能表更換成帶輔助電源端子的電能表，再?gòu)闹骺厥揖徒绷髌粱騏PS交流屏施放輔助電源二次電纜至計(jì)量屏端子排，最后通過(guò)直流或交流空氣開(kāi)關(guān)后接入電能表輔助電源端子。改造過(guò)程中考慮到工作量或便捷性，可根據(jù)直流或UPS交流屏與計(jì)量屏的距離選擇直流還是UPS交流電源。

適用范圍：電能表安裝在主控室的各電壓等級(jí)線路，如需母線電壓切換線路、變電站側(cè)結(jié)算客戶專線等（雙電源用戶參照?qǐng)?zhí)行）。

優(yōu)點(diǎn)：從主控室直流屏或UPS交流電源屏接一路電源后，線路計(jì)量屏、主變電能表屏等可實(shí)現(xiàn)共享，備用間隔電能表可直接從接線端子排處并接輔助電源。

缺點(diǎn)：工作量大，二次電纜需進(jìn)電纜溝，施工不方便。

2.2 高壓室備用間隔電能表接入輔助電源的技術(shù)方案

改造過(guò)程主要是將安裝在高壓室備用間隔的電能表更換成帶輔助電源端子的電能表，再?gòu)脑撻g隔開(kāi)關(guān)柜中的交/直流電源端子直接施放輔助電源二次電纜，經(jīng)過(guò)直流或交流空氣開(kāi)關(guān)后接入電能表輔助電源端子。

適用范圍：電能表安裝在高壓室的變電站側(cè)結(jié)算專線用戶。

優(yōu)點(diǎn)：施工方便，工程量少。

缺點(diǎn)：開(kāi)關(guān)柜中的交/直流電源端子主要用于保護(hù)和測(cè)量用，存在一定的安全隱患。

2.3 高壓室備用間隔電壓二次回路設(shè)計(jì)缺陷的改造技術(shù)方案

變電站10kV高壓室一次系統(tǒng)接線多采用單母線或單母線分段接線方式，原則上計(jì)量用電壓回路應(yīng)取自開(kāi)關(guān)柜上二次小母線電壓后直接進(jìn)計(jì)量用聯(lián)合接線盒及電能表，但實(shí)際上因設(shè)計(jì)缺陷，有的變電站10kV線路計(jì)量電壓經(jīng)過(guò)了10kV小車(chē)開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)，如圖1所示。若10kV線路處于冷備用狀態(tài)，小車(chē)開(kāi)關(guān)拉出導(dǎo)致計(jì)量表計(jì)無(wú)電壓。

圖1 改造前電壓回路示意圖

改造過(guò)程是將小車(chē)開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)退出運(yùn)行，改造后示意圖如圖2所示，可知只要母線電壓互感器處于運(yùn)行狀態(tài)，備用間隔電能表帶電。

圖2 改造后電壓回路示意圖

適用范圍：10kV高壓室備用間隔電壓二次回路經(jīng)過(guò)小車(chē)開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需增加設(shè)備和改造成本。

缺點(diǎn)：無(wú)

對(duì)于35kV及以上線路由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用時(shí)，建議將該冷備用線路電能表按方案一處理。

3 應(yīng)用案例

以某省變電站為例。2017年5月，某省變電站采集成功率為99.02%，采集失敗的電能表中因變電站備用間隔原因占失敗數(shù)的74.49%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，該省變電站備用間隔電能表680只，無(wú)電壓表計(jì)導(dǎo)致采集失敗176只，其中35kV及以上線路備用間隔電能表213只，10kV線路備用間隔電能表467只。變電站備用線路間隔電能表情況見(jiàn)表2。

為徹底解決備用間隔 （表計(jì)帶電）轉(zhuǎn)線路臨時(shí)停用（表計(jì)不帶電）情況的發(fā)生，要求對(duì)所有變電站備用電源表計(jì)進(jìn)行改造，針對(duì)現(xiàn)存的變電站備用間隔需更換帶輔助電源電能表的情況，該省的改造情況如下：680只備用間隔的電能表，其中133只改造完成，179只電能表已帶輔助電源端子，只需接入輔助電源即可，余下374只電能表不帶輔助電源端子，需要更換。變電站備用線路間隔電能表改造情況見(jiàn)表3。

表2 變電站備用線路間隔電能表情況

表3 變電站備用線路間隔電能表改造情況

經(jīng)改造后，該省變電站采集成功率提升至99.85%，通過(guò)對(duì)變電站計(jì)量在線實(shí)時(shí)監(jiān)控和母線平衡監(jiān)控分析，挽回?fù)p失電量652萬(wàn)kWh。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)變電站備用線路間隔無(wú)電壓?jiǎn)栴}，對(duì)無(wú)電壓?jiǎn)栴}分類進(jìn)行了深入分析，提出3種典型設(shè)計(jì)方案，并實(shí)際應(yīng)用，在計(jì)量在線監(jiān)測(cè)成效方面效果顯著，具有廣泛的適用性和推廣性。

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