关口电能计量装置中互感器问题探讨

在关口电能计量装置测试中，发现了互感器目前存在的一些问题，对其产生的原因进行了分析，提出了解决问题的方案。

前言

    随着电力工业的市场化改革，电网内部与电网之间电能的大规模生产与交换，涉及到各部门的巨大经济效益。因此，高压电能计量的准确可靠直接影响到贸易结算的准确、公正，涉及广大电力客户，的利益。而电能计量装置的管理是保证电能计量准确、可靠的重要手段。关口电能计量装置的管理有许多环节，每一环节都会对电能计量装置的计量性能产生一定的影响，从运行统计数据来看，三相电能表的误差基本稳定，关口电能计量装置的误差变化主要来源于互感器及其二次回路。互感器的误差将造成电能计量装置失准，直接影响各相关单位的经济利益，以及线损等电网经济技术指标。在日益竞争的市场经济新形势下，各单位越来越意识到计量装置准确的重要性，纷纷对计量装置进行技术改造，以减小计量装置误差。目前，湖南省引进了0．2级ABB电能表，并严格按照国家有关规程进行现场检验，但是，互感器引起的误差问题还未引起足够重视。自2001年开始，逐步开展关口电能计量装置的全面测试，发现在互感器中存在一些问题，通过探讨与分析，结合相关的国家规程规范，提出了解决这些问题的方案。   

1  存在的问题与解决方案

1.1  互感器准确度等级太低

    依据国家计量检定规程DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5．3条规定，  I，  Ⅱ类电能计量装置互感器准确度等级不应低于0．2级。在测试中发现，早期兴建的电厂和变电站，互感器准确度等级普遍偏低，一般只有0．5级。以娄底局豹南山变电站为例，220kV母线电压互感器为老式JCC型，其准确度等级仅为1级。这种低等级互感器，显然是不符合国家规程规定的，必须选用高准确度等级的互感器。

1．2  电能计量装置无计量专用互感器二次绕组

    依据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5．4条规定，  I，  Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置应按计量点配置计量专用电压、电流互感器或者专用二次绕组。电能计量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接人与电能计量无关的设备。由于历史原因，许多早期制造的互感器二次绕组较少，关口电能计量装置互感器二次绕组为计量、测量、保护共用，各专业试验维护人员同在一个回路工作，势必影响电能计量的靠性和安全性，容易由此造成电量损失。同时，电能计量、继电保护和测量回路共用1组母线电压互感器，使电压互感器二次回路容易过负载，造成二次回路压降超差，影响电能计量的准确性。因此，对于此类关口电能计量装置，应当加装计量专用互感器或专用二次绕组。   

l .3  电压互感器超差

    从2002年起，开展对高压互感器的现场检验工作，先后测试了娄底电业局豹南山、涟钢、民丰变电站，永州电业局浯溪变电站，湘西电业局保靖变电站，凤滩、鲤鱼江、耒阳、株洲电厂关口电能计量装置的互感器。在测试中发现，个别互感器存在误差超差现象。娄底局豹南山变电站220kVJCC型母线电压互感器严重超差，永州电业局浯溪变电站3台220kV母线电压互感器超差，后由生产厂家更换后方合格。株洲电厂2台220kV电压互感器超差，后查明为安装错误所致。依据DL/8-2000《电能计量装置技术管理规程》第7．3条规定，高压互感器每10年现场检验1次。因此，必须严格按照国家规程规定，开展互感器的现场检验，当现场检验互感器误差超差时，应查明原因，制订更换或改造计划，尽快解决。

1. 4  互感器负载问题

    现场互感器的二次负荷是影响电能计量装置安全、可靠计量的最重要的环节之一。依据DI/448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.4条规定，互感器实际二次负荷须在25％～100％额定负荷范围之内。互感器二次负荷的变化很容易引起互感器误差的变化，即计量性能的改变，当实际二次负荷超出25％～100％额定负荷范围时，互感器容易超差。因此，为保证电能计量的准确性，必须定期对现场互感器的二次负荷进行准确的测量，超过互感器额定二次负荷时应及时查明原因，并尽快整改。

1. 5  电压互感器二次回路电压降超差

    根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5．3条规定，  I，Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0．2％。2001～2002年，对全省关口电能计量装置的电压互感器二次回路压降进行了全面测试，合格率仅为75％左右，这说明，电压互感器二次电压降问题仍然严重，个别单位对此还未引起足够的重视。

    由于历史原因，许多早期修建的变电站，电能计量与测量回路共用同一电压互感器绕组，二次侧接有大量感应式电能表和测量仪表，二次回路电流很大，由于感应式电能表电压线圈功率因素偏低，因此，在二次回路压降上表现为比差和角差都很大。对于此类计量装置，为减小二次电压降，建议取消无用的感应式电能表，改装低功耗静止式电能表，并把测量与计量二次回路分开。当三相电压互感器二次回路中性点发生偏移时，对其二次压降影响很大，表现为二次压降三相极不对称，严重时某些相比差还将出现正值，严重影响计量的准确性。对于该类计量装置，电压互感器二次回路无中性线者应安装中性线，中性线电阻值过大时应加大中性线截面积，并减小接触电阻。电压互感器和电能表连接导线过长时，二次导线电阻值较大，压降容易超差，对于该计量装置，建议加粗二次导线或在电压互感器旁边就近安装电能表。

    以凤滩水电厂为例，电压互感器二次回路导线跨过大坝，到达主控室电能表屏，距离超过300m，过去由于导线截面积过小，二次压降严重超差，2001年通过改造后，加大电压互感器二次回路导线截面积，二次压降大大减小。

    因此，关口电能计量装置电压互感器二次回路压降应定期进行检验，当二次回路压降超差时，各单位应及时查明原因，对二次回路进行改造。

2  结  论

    综上所述，为考核电能计量装置实际运行状况和计量性能，保证在运行状况下准确计量，各电业局、电厂应更加重视关口电能计量装置互感器的计量性能，这对于电力体制改革后的电厂和电网公司都有着非同一般的意义。为此，省电力公司将加大技术监督力度，组织人力、物力、财力开展关口电能计量装置互感器的现场校验，对关口电能计量装置的运行互感器进行一次全面普查验收，由湖南省电力试验研究所出具测试分析报告。对不符合规程要求的互感器必须限期进行技术改造，改造完毕再由试研所进行现场测试验收。对于不引起重视的某些单位，可以考虑与电量结算挂钩，根据测试情况，修正电量并进行通报。对新上的关口电能计量装置的互感器，严格按规程要求进行现场校验和验收，验收不合格的严禁投入使用。