电压监测仪的时间统计故障处理研究

电压监测仪的时间统计故障处理研究

曾烨

广东电网有限责任公司佛山供电局 广东 佛山 528000

摘要：随着电力系统的发展，电力供求关系发生了转变，用户对电力系统的要求越来越高，对电网的电能质量也提出了更高的要求，而电能质量中的电压质量问题已成为供电企业面临的一个重要问题[1]。电压监测仪是电力系统监测、考核电压质量的手段之一，在电力系统得到了广泛的应用；综合自动化电压监测系统通过长期监测母线电压状态信息，了解、掌握整个电网的电压一负荷在不同时间段内的波动情况[2]。本文简单介绍了电压监测仪的功能特性、精度要求、周期性试验项目及测量误差试验的试验方法，并通过一个通过与综合自动化电压监测系统的电压数据比对消除缺陷的电压监测仪的故障处理实例，说明了电压监测仪选择测量电压的重要性。

关键词：电压监测仪、周期检定试验、故障处理

前言：

一般而言，电力系统电压质量的优劣与否通常是通过电压监测仪进行检测的。电压监测仪是对电力系统正常运作状态下由于缓慢变化所引起的种种电压偏差进行数据统计或者持续监测的一种仪器，同时具备监测、记忆、分析、查询以及参数设置等众多功能，当前已在电网中非常广泛的进行了应用^[3]。而通过综合自动化电压监测系统，可以了解、掌握整个电网的电压一负荷在不同时间段内的波动情况，掌握系统电压谐波分量的大小及变化情况，同时结合母线所带出线的负荷性质、时段特征等信息对各个整个电网运行情况进行深入了解^[4]。

一、电压监测仪的主要功能特性

电压监测仪具有监测电压偏差及统计电压合格率和电压超限率的功能， 以1min作为一个统计单元，取1min内电压预处理值的平均值，作为被监测母线的实际运行电压，其实时电压显示值刷新周期为2s，显示位为4位半；具有按月和按日统计的功能，包括电压合格率及合格累计时间等参数，且至少能储存前一月和当月，前一日和当日的记录数据，能查询指定日统计数据、日整点数据和月统计数据，形成并打印输出日电压报表和月报表；能预置被监测电压额定值、整定电压上限值和下限值、典型日、月统计日、日期、时间等参数，对可预置整定或任意设定的控制键，必须加装闭锁装置或采取加密措施；监测仪应设置自动回复系统，恢复时间应小于或等于2s，其一旦失去工作电源，其后备工作电源应保证失电保护电压不少于72h。

二、电压监测仪的精度要求和周检试验项目

在正常使用条件下，电压监测仪应保证其在被监测额定电压Un（1±20%）范围内，电压相对误差不超过±0.5%；整定电压值的上限值和下限值基本误差均为rx≤±0.5%；综合测量误差rc≤±0.5%等。其现场周期检定的项目主要有外观检查、测量误差试验和整定电压值基本误差试验。我局电压监测仪的检验周期为220kV及以上电压监测点3年，其它电压监测点6年。其试验接线如下图所示：

三、110kV文庆变电站10kV1M、 2M电压监测仪故障处理实例

2017年1月，试验四班接报110kV文庆变电站10kV 1M电压监测仪2016年12月的越上限统计时间为345分钟，而综合自动化电压监测系统记录越上限时间是30分钟。由于两套系统的统计越限时间差别过大，需对各自的监测准确度进行检查和确定。

图1 10kV 1M电压监测仪2012年12月越上限统计时间

1、电压监测仪检查

10kV 1M母线电压监测仪是由上海电力表计厂监制的DT-100/C，对于10kV母线测量，电压监测仪的上下限值设置是10.0kV、10.7kV。现场检查发现，10kV 1M电压监测仪表面上所贴合格证显示的有效日期是2014.7.10，未超出有效期。

2、检查电压监测仪的接线

现场发现10kV 1M母线电压监测仪的两条电压输入线为A630、B630，这两条电压线来自电压端子排#2变油温1-5D的A630、B630，而这两个端子取自端子排2-9D 10kV I段电压的A630、B630，与PT二次电压输入端并联。因此，从接线上看，10kV 1M电压监测仪的电压输入取的是AB相线电压。通过万用表检测确定10kV 1M电压监测仪测量的是AB相。

图2 10kV 1M电压监测仪背面接线

图3 10kV 1M电压监测仪转接端子排

接至综合自动化系统

接至电压监测仪

图4 10kV 1段 PT二次电压端子排

图5 更改接线后的10kV 1段 PT二次电压端子排

现场发现，10kV2M电压监测仪测量信号也是取自AB相间线电压，，采用同样的方法，对10kV2M电压监测仪的接线进行更改。

3、电压监测仪的检定

更改电压监测仪的接线后，对10kV 1M及2M电压监测仪测量精度进行了检验。电压监测仪精度等级为0.5级^[5]。检测方法：采用电压监测仪检定装置作为标准电压源输出标准电压（电压监测仪检定装置的精度等级为0.1级），读取电压监测仪的测量读数，以计算测量误差以判断电压监测仪的精度是否满足要求。测量结果详见表1及表2。

表1 10kV 1M电压监测仪现场测量数据

表2 10kV 2M电压监测仪现场测量数据

从表中数据可以看出，10kV 1M及2 M电压监测仪的测量精度均符合标准要求。

4、综合自动化电压监测系统测量经过

10kV1M、2M的综合自动化电压监测系统与电压监测仪位于同屏，精度等级为0.3级，其对电压的上下限值设置是10.0kV、10.7kV。PT二次电压直接进入该装置。检查接线，综合自动化系统测量的都是AC相间电压。与对10kV1M、2M电压监测仪的检测采用同样的方法，采用电压监测仪检定装置作为标准电压源输出标准电压，读取公用测控装置的测量读数，计算测量误差以判断综合自动化系统的电压测控装置精度是否满足要求。

测量结果见下表。

表3 10kV 1M综合自动化系统测量数据

表4 10kV 2M综合自动化系统测量数据

从表中数据可以看出，10kV 1M、2M综合自动化系统测控装置的测量误差都在0.3%以内，符合精度要求。

5、接线恢复之后测量结果对比

由下表5可知，电压监测仪接线恢复测量AC相电压之后，10kV 1M、2M母线电压通过电压监测仪测量与综合自动化系统测量电压相差很小，基本一致。

表5 10kV 1M、2M电压监测仪与综合自动化系统测量数据对比表

四、结论

1、由于10kV母线电压监测仪测量的均为AB相间电压，而综合自动化系统测量的是AC相间电压，实际运行中三相并不完全平衡，因此两套监测系统超上限统计时间不具有可比性。还需要在电压监测仪更改接线后的实际运行中再进行比较。

2、由于电压监测仪要求测量AC相间电压，而文庆站的1M和2M都是测量的AB相间电压，一方面说明图纸审核时没有及时发现，另一方面在现场验收也没有做到认真检查接线，因此，在之后的图纸审核和工程验收还需要加强，不能遗漏任何问题。

3、根据电压监测仪表面上的合格证，这两台电压监测仪是在2016年7月做过定检，但并没有发现接线错误的问题。由于目前定检工作只是要求检验仪表本身的精度是否符合要求，现场实施定检工作时也只是采用标准装置对仪表本身进行检验，并不会检查仪表本身的接线，因此建议在之后开展的电压监测仪定检工作时，需要适当注意检查电压监测仪本身接线是否测量的是AC相间电压。

五、参考文献

[1] 陈刚.声电波检测仪在10kV开关柜局放检测中的应用[R].电工技术，2010，7：67-68。

[2] 田勇，田景林.6~10kV开关柜事故统计分析与改进意见[J].东北电力技术，1996（8）：5~10。

[3] 顾云霞，孙海文，金虎。TEV与超声波法在开关柜局部放电检测中的应用[J].陕西电力，2012,40（12）：12-16。

[4] 夏建中，李洪臣.对电力电容器局部放电的理解与对策[J].电力电容器与无功补偿，2009,30（2）：7-9。

[5]DL/T 500-2009 电压监测仪使用技术条件。

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