運行電力電壓互感器誤差在線監(jiān)測裝置的研發(fā)

陳映雪 張秀艷 李帆 劉何川

摘 要：電能作為重要的能源之一，已廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域和社會生活的各個方面，電能計量則是電力企業(yè)與廣大電力客戶之間的一桿公平秤，是電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的重要工作內(nèi)容，是保障電力客戶利益的基礎(chǔ)，計量裝置的定期校驗、輪換、巡檢便是保障公平秤不失準(zhǔn)的核心。電壓互感器誤差校驗是計量裝置中最重要也是最難的環(huán)節(jié)，需停電進(jìn)行，影響電力企業(yè)和用戶的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)場的工作難度大、勞動強度、實施成本較高。關(guān)鍵詞：電壓互感器;誤差在線檢測;數(shù)據(jù)傳輸;異常診斷

隨著人民生活水平的不斷提高，對電能供應(yīng)的可靠性、質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)服務(wù)都提出了更高的要求，在保障電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅強之外，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)減少各類停電工作是當(dāng)前電力行業(yè)一個重要研究方向，本文對電力電壓互感器（以下簡稱互感器）不停電監(jiān)測誤差提出大膽假想并論證。假設(shè)一：互感器誤差帶電檢測，主動上報超差告警信息;假設(shè)二：裝置操作、維護(hù)簡單;假設(shè)三：裝置對現(xiàn)運行設(shè)備無影響，符合行業(yè)規(guī)程;假設(shè)四：設(shè)備具有一定的遠(yuǎn)觀性和經(jīng)濟(jì)適用性。

1 運行互感器誤差數(shù)據(jù)比對方法

《中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程電力互感器JJG1021-2007》規(guī)程（以下簡稱JJG1021-2007）中指明電力互感器分首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢測，電力互感器運行誤差定義為互感器誤差受運行環(huán)境的影響而發(fā)生的變化，可以有運行狀態(tài)如環(huán)境溫度、剩磁、鄰近效應(yīng)引起，也可以有運行方式引起。

1.1 傳統(tǒng)運行互感器誤差測試方法

現(xiàn)電力行業(yè)傳統(tǒng)運行互感器誤差測試，多數(shù)采用比較法進(jìn)行互感器誤差測試，首先需要將被測互感器進(jìn)行停電，將互感器校驗儀或模擬升壓臺體，與被測試互感器進(jìn)行一二次試驗線連接，將互感器校驗儀置電壓互感器誤差測量檔，平穩(wěn)地升起一次電壓至額定值20%左右，讀取校驗數(shù)據(jù)，即誤差數(shù)據(jù)，如果未發(fā)現(xiàn)異常升壓到需測量值電壓點，記錄誤差，誤差測量點可根據(jù)實際情況和要求增減，測試過程中按規(guī)定做好原始記錄。運行互感器誤差測試時間一般按照J(rèn)JG1021-2007中規(guī)定：電力互感器檢定規(guī)程規(guī)定，電磁式、電壓互感器檢定周期不得超過10年，電容式互感器的檢定周期不得超過4年。

通過以上可知，運行互感器誤差測試實際是通過與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備誤差比對得出，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備現(xiàn)通過其他方式進(jìn)行驗證其正確性，即標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備誤差合格，當(dāng)給與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備與被測設(shè)備同一模擬一次輸入量，設(shè)定兩設(shè)備相同運行方式，如相同的電壓變比，則標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備與被測設(shè)備的二次輸出量應(yīng)該一致，測試設(shè)備的二次輸出量相與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的二次輸出量之間的差值，則視為被測設(shè)備的絕對誤差，測量的絕對誤差與被測量的真值（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備二次輸出量）之比為被測設(shè)備的相對誤差。

1.2 運行互感器誤差比對方法

通過對電力行業(yè)運行互感器誤差的測試實驗中，可知，是將互感器校驗儀或升壓設(shè)備調(diào)整至于被測互感器同樣的運行變比，現(xiàn)隨著廣大電力用戶對電能需求的不斷提高，同一變電站同一電壓等級用戶專線越來越多，此部分出線，具有相同的一次輸入量，電壓互感器在運行時，一次繞組N1并聯(lián)在線路上，二次繞組N2并聯(lián)計量儀表，因此盡管一次電壓很高，但是二次卻很低壓，可以確保操作人員和計量儀表的安全。電壓互感器的額定二次電壓值均為100V，那么電壓數(shù)值相同的一次輸入量的線路上，用戶出線安裝的電壓互感器變比一致，將同一電壓等級的互感器的二次輸出進(jìn)行采樣儲存，并通過邏輯計算比較，將其中一組互感器視為標(biāo)準(zhǔn)互感器，即可得到互感器運行誤差。將同一只互感器與多只互感器比對出的誤差值與歷史檢定誤差進(jìn)行核對，需符合電壓互感器穩(wěn)定性的要求，根據(jù)JJG1021-2007表5影響因素單獨作用下電壓互感器的誤差，互感器的運行變差限值中一次導(dǎo)體磁場、外電場、工作接線，運行與同一個變電站的PT環(huán)境溫度和運行頻率一樣，即兩組誤差值比對不得超過0.057%?？紤]互感器實際運行情況，并參照J(rèn)JG1021-2007中的編制說明，將電壓互感器運行時誤差限值放寬到1.5倍限值，該說明指出按照國際慣例，電力互感器誤差在限值的1.5倍內(nèi)仍可接受。綜上，可得到誤差設(shè)置閾值。

1.3 裝置邏輯計算設(shè)置

根據(jù)常規(guī)變電站內(nèi)電壓互感器數(shù)量，裝置最少需可檢測60路，即互感器A/B/C各20組，該裝置可對20組互相比較，利用集群化信息處理手段，對電壓互感器誤差進(jìn)行在線監(jiān)測。檢測數(shù)據(jù)可顯示、存檔，并通過通訊上傳用電信息平臺，充分發(fā)揮現(xiàn)有用電信息采集系統(tǒng)作用，做好運行電壓互感器的誤差的運行監(jiān)測和主站系統(tǒng)的狀態(tài)分析。

2 數(shù)據(jù)采樣點的選擇

通過運行互感器誤差比對方法中可知，變電站同一電壓等級運行互感器有著同樣的一次輸入量，故不需對一次輸入量進(jìn)行采樣，互感器二次輸出的采樣可有兩個選擇。一是在電壓互感器端子箱側(cè)取采樣二次輸出值，優(yōu)點：數(shù)值精準(zhǔn);缺點：當(dāng)前電壓互感器端子箱處無計量儀表，需進(jìn)行改造，增加運行成本，安全風(fēng)險性大。二是電壓互感器端子箱至后端的計量儀表，同時可在設(shè)置誤差閾值中對二次壓降引起的偏差進(jìn)行修正處理。經(jīng)分析比對，互感器二次輸出采樣點直接選擇計量儀表處。

3 通信技術(shù)與平臺搭建

隨著微電技術(shù)，計算機技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，電能表自動抄表系統(tǒng)在電網(wǎng)中廣泛運用，各個變電站及用戶企業(yè)的計量儀表的數(shù)據(jù)已全部集抄遠(yuǎn)傳，遠(yuǎn)程集抄技術(shù)降低了運行人員的勞動強度，用現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，在邏輯控制芯片中燒入計算公式，設(shè)置計算出各路互感器誤差，設(shè)置閾值，通過采集集抄返回主站，可在用電信息采集中新增模塊，也可建立電壓互感器誤差報警系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

智能化電網(wǎng)的發(fā)展，迫切需要加強智能化變電站的電能計量裝置進(jìn)行誤差監(jiān)測和綜合分析，形成在線運行數(shù)據(jù)比對，通過檢測、理論計算和實際電量比對，驗證數(shù)字電能計量裝置的正確性。

參考文獻(xiàn)

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