探究变电站母线电量平衡分析法及相关应用

探究变电站母线电量平衡分析法及相关应用

李红江 董国成

国网剑阁县供电分公司， 四川 广元 628000

摘要：在变电站日常运行中，变电站母线平衡分析是日常运维中重要的数据参考。在实际使用中，这种计算方法使用十分简单，并且在实践运用中效果良好。但在具体应用中，不可避免的会由于人为因素或设备因素的原因，造成母线电量平衡计算出现问题。本文结合母线电量平衡计算的原理，对这一方法的计算应用进行讨论，同时阐述了人为因素或设备因素对该方法应用的影响，最后提出了相应的优化策略建议，以期为相关工作人员提供参考价值。

关键词：变电站；母线电量平衡；远程抄表

随着电子技术的发展，远程抄表系统逐渐的在电网建设中得到普及。这一进步在很大程度上为变电操作提供了便利。相关的操作人员可以快速完成对自己辖区范围中，变电站母线电量不平衡率计算。一旦变电站出现计量差错时，其最明显的反应就是表现为母线电量不平衡率超标。通过对母线不平衡率超标现象进行分析，探析造成这一情况发生的原因，能及时的发现变电站计量是否存在差错。

一、母线电量平衡分析法

（一）原理

母线电量平衡分析法是基于霍夫电流定律的基础上实现的。其根本原理是电路中任意一节点（断面）的电流流入之和，于改点节点（断面）的电流之和之间大小必定相等。基于此可得出任意节点（断面）的电流代数和必然为零，该原理的代数式表达如下所示^[1]：

在上述的代数式中：Ii为第i条支路的电流。其中n代表电路的支路数。在同一点上或在一等电势面上，电压相等。因此上述中的代数式可推导为：

在本代数式式中：Si代表电路中不你同支路的视在功率。其中Pi表示支路的有功功率。Qi为各支路的无功功率。基于此可以得出，电路中任意节点或断面上中，其做功功率代数和会一直等于零。换言之，在电路当中，任意一个节点或者断面，都会遵循能量守恒。但电路在运行过程中，不可避免的会造成一定的损耗。其中母线电阻热效应和电晕效应是主要的因素。因为这一现象的发生，母线上也会消耗一定的电能。因此会在成母线电量在结果上来看，并不完全呈现平衡状态。基于相关的资料内容来看，在不同电压中，其母线的不平衡率会存在一定范围，只要在范围标准内即为合格的。在对电路母线电量不平衡率进行计算时，可以采用以下的公式进行计算。

上述公式中，r代表母线中的电量不平衡率。其中∑r输入电量。∑c代表输出电量。在正常情况下，由于线路造成的能量的损耗。输入电量会略微大于输出电量。当电能表超差或者故障，这一比例就会发生极大的波动。除此之外，电流互感器二次负载超出规定值等情况的出现，或者计量二次回路接线错误都会造成输入输出电量出现问题，影响母线电量计量结果，造成母线电量不平衡率超标的现象发生。因此对母线电量不平衡率加以严密关注，能有效的起到对变电站计量质量进行监管的作用效果。

（二）母线结构

在变电站中，其母线结构根据不同的等级会有不同的结构，较为常见的有以下几种。首先是主接线为一对半接线方式的母线，这种结构的母线形式，一般被称为上下母或、Ⅱ母。初次之外，还有双母线的接线方式，这一接线方式会含带旁路。最后是单母线的接线方式，这种接线方式中含分段带旁路。

（三）影响变电站母线电量不平衡率的原因分析

造成母线不平衡超标的原因有很多，其中设备和人为因素都有。在设备方面，首先是可能由于母线瓷瓶或电容设备水平低，因此造成了漏电现象发生。除此之外，电能表、电流电压采样器等电子元器件的损坏，会直接造成计量误差的出现，进而引起母线不平衡了出现超标现象。初次之外，由于未敷设电能表专用的电压二次回路，因此导致导线连接电阻过大或负荷过大等原因，会导致电压互感器二次压降超差情况发生，造成仪表的计量值不准确等情况发生，直接导致母线电量不平衡率超标^[2]。

在人为因素中，排除运行方式不合理等的影响外，还存在一些操作失误等问题，也会体现为母线电量不平衡率超标。其具体有以下几种原因。首先是电能表安装不合理，在安装中相关工作人员未按照要求安装，因此出现问题。除此之外，还因为对该计算方法理解不深，在操作计算中，一些员工对计量方法理解错误，在计量中出现电流方向确认等问题。在新上线路建设后，由于系统建设工程未完全完善，因此会存在一些部分不能进行自动化统计，相关的电表数据信息等未及时接入信息采集系统的情况出现。在此形势下就需要人工方式进行抄表。在人工作业中，将电能表数值错抄或估抄的情况也有发生，这种情况会直接导致实际输出电量与抄读数值不一致，因此在计算中会造成计算问题。当计量装置接线错误的情况也时有发生。这总情况的出现也会对计算结果造成影响。接线错误会导致电能表电压二次回路失压。例如在电能表电流二次回路线路接线时，因为操作错误导致其出现短路、断路的情况。这会导致计量装置计量出现问题。在变电站的接线错误问题中，较为常见的接线错误问题是电流电压不对应交叉接线，因此导致少计电量的情况出现。在接线中出现某一相电流互感器极性接反，就会导致在数据计算中，由于功率相抵的情况发生，最终计量的总功率远小于实际功率。因此导致少计电量的情况出现。接线错误的因素究其本质是由于在变电站中，接线方式有些不科学，一般都是工作人员直接将线接到开关端子箱中，在大量的繁琐作业中，不可避免的会出现号头穿错的情况发生

^[3]。

二、提高变电站母线电量平衡计量效率的相关策略

在一些变电站中，其关口位置十分分散，并且变电站关口众多。如果存在信息化程度不足，势必就需要人力进行抄表统计。这种现象会直接导致人为因素问题直线上升。除此之外，一些变电站中也存在工作人员年龄较大，在电脑操作方面水平不足，因此在工作中导致各种问题出现，工作效率低下并且容易出错。人工在电力用户用电信息采集系统中或变电站现场抄表的过程中，需要相关人员不断的在现场反复奔波，费时费力，这对于现场工作人员的体力会造成极大的消耗，并且工作效率和质量都较为低下。为解决上述一系列问题，通过采用相应变电站母平报表编制的方法，能有效的解决上述问题，同时提高整体的工作效率。首先统一母平报表模版，以此来避免在抄表等作业环节中，出现关口误抄等问题的出现，这种方法能有效提高工作人员的效率以及工作准确性。除此之外，通过信息技术对母平报表数据自动采集，于此同时结合编程技术等信息技术，对数据进行自动统计计算，这种方法能同步实现对任意时段，各电压等级、综合线损计算及提高相关系统报表梳理的效率。实现变电站关口数据自动采集计算，减少变电站工作人员工作量，同时提高了准确性。

三、结束语

总而言之，在变电站计量差错检测中，采用母线电量平衡分析法效果极佳，其操作十分便捷简单。但与此同时，这种方法也伴随着诸多的问题，例如人工统计误差等，会对母线电量不平衡率统计产生影响。在此要充分利用先进的信息技术，以此来实现对数据的自动统计等，同时通过编程等方式完成对数据的自动计算，落实对母线电量不平衡率的实时统计，才能更好的完成对母线电量不平衡率的观测，提高对电网稳定运行管理的质量。

参考文献

[1]向洋田.变电站母线电量不平衡常见原因分析与处理[J].中国战略新兴产业,2017(32):192-193.

[2]刘小华.基于计量自动化系统的变电站母线电量不平衡分析[J].中国电力教育,2012(27):143-144.

[3]乔剑秋,付萍,李红,陈媛君.变电站母线电量不平衡率超标原因分析及对策[J].科技信息,2010(31):368+381.