变电站母线电量不平衡原因分析

变电站母线电量不平衡原因分析

贾海叶

国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西省吕梁市 033000

摘要：由于电力企业正在进行改革，所以大用户在核算电量或者在对整个电网进行经济运行分析时，通常会选择变电站的电量管理为主要依据。为了避免出现错误，各大供电公司也制定了很多管理政策，其中变电站母线不平衡率计算办法就是一种避免手抄电量错误、二次回路出现异常等常见错误的手段。本文首先分析了母线电量不平衡的原因，然后介绍了如何查找母线不平衡原因。

关键词：变电站；母线电量；不平衡率；电能计量

一、母线电量不平衡原因进行分析

1.1高精度电度表显示误差

现阶段，在110kV的线路中使用都是精确到0.00的高精度表，但是在传输的过程中，所传数值却精确到0.0000。又因为变电站110kV穿越的功率大多数时候都较小，而110kV电度表的倍率却属于较高的一类，所以在这种情况下就会直接出现母线电量不平衡的现象。举个例子：

当实际输入的电量是0.1000时，实际的输出电量为0.0999，倍率为396。

计算母线不平衡率：[(0.1-0.0999)x396/0.1x396]x100%=0.1%

当实际输入量是0.10时，实际的输出电量为0.09，倍率为396

计算母线不平衡率：[(0.1-0.09)x396/0.02x396]x100%=10%

通过对比可以看出有效位数对于母线电量不平衡有很大影响，为了避免出现这种情况，可以选择每次隔30分钟或者1个小时的方式重新抄录进行计算再判断，或者还可以采用与微机监控系统直接比对进行判断。这两种方法出现的电量不平衡不会影响最终的电量结算。

1.2计量元件误差造成

计量元件造成误差可以有三种情况：

第一种是在双母线接线的变电站中，往往这两条并列运行的母线由于PT的误差或者二次负荷之间不一样的情况，造成彼此之间的PT二次电压也不相同。虽然PT二次电压之间的差值非常微小，但是也容易造成母线电量不平衡，但是这种情况下造成的母线电量不平衡只与负荷潮流方向的流向有关。举个例子：

110kV母线PT二次电压一直存在母线1比母线2高0.5~1.3V的情况，折合母线电压是1.1~2.8kV，当100A电流每天都由母线1流向母线2，那么输出比输入少计量1~2.56万kwh。假设，母线1、2之间的负荷潮流是母线1、母线2均输入150A，但是母线1输出50A，母线2输出150A。

计算母线不平衡率min为：[-1/(91.45x2)]x100%=0.54%

计算母线不平衡率max为：[-2.56/(91.45x2)]x100%=1.4%

通过min与max值得对比，可以看出母线不平衡率也深受PT二次电压不同的影响。但是这种情况下出现的电量不平衡率对电能计量影响比较小。

第二种是由于电度表校验产生的误差造成母线电量不平衡。对于不同的电度表校验时要求不同，比如，关口表的要求在±0.5%以内，一般使用ABB、威胜，而在电力企业内部的电度表要求在±1%，常见的是DS、DT系列等。所以，对于一些变电站而言，虽然已经运行了很长时间，但是其中只有一块或者两块的关口表使用了卫生或者是ABB，剩下的电度表全都是DT、DS系列中的。所以说这种校验误差也会对母线电量不平衡率产生影响。举个例子：

110kV母线电量不平衡率应小于±1%，输入的母线电量是200万kwh，电度表的平均误差是0.6%，输出母线的电度表平均误差是-0.5%

计算母线不平衡率：{[200x(1+0.6%)-200x(1-0.5%)]/200x(1+0.6%)}x100%=1.1%

通过计算可以看出，电度表校验产生的误差确实会影响到母线的不平衡率。为了避免此种情况的产生，可以在安装电度表时，把正负误差表在进出线负荷之间差开分配。

第三种是CT误差对母线不平衡率的影响，容量25%对于CT一次电流产生的误差来说是一个分界值，在容量25%以上误差很小，而在25%以上则会产生较大的比误差和角误差，这两种误差都将直接影响到电能计量，更甚者，在用表计时无法辨别有功和无功。为了避免这种情况的发生，首先应该在电容器等功率因数比较小的负荷上使用数字式电度表，并且增大功率因数。变电站的工作人员也应该多观察线路在低负荷运行时，电量是如何变化的。

1.3人为误差

多年来，变电站的工作人员虽然很重视对电量的抄录与计算，但是由于每个人的读表习惯和抄录过程用的时间不同，导致彼此之间的数据存在误差，这种误差仅仅会增加日母线电量不平衡率在某一数值的震荡幅度，不会对周、月计算产生影响。即便如此，最好还是要对抄录的习惯和使用时间做一个硬性规定，这样才能减少日母线电量不平衡率的超标现象。

1.4二次回路异常或电度表故障造成的电量损失

二次回路的异常或者电度表出现故障情况都会导致电量损失，所以变电站的工作人员应当在进行维护工作的时候，加强对二次回路与电度表的观察，否则一旦出现问题，将会给整个供电点位带大难以想象的经济损失。

二次回路出现异常情况一般分为以下四种：第一种就是电流与电压的回路极性被接反，因为极性被接反，在计量过程中又由于极性接反造成的错误有多种情况，根据情况不同会出现不同的计量结果，可能会多也可能会少，但是无论是多还是少，计量出来的结果与实际的电量之间相差都很多。第二种是电流回路开路，如果发生这种情况，会出现很明显的故障现象。第三种是电流回路工作之后忘记开放电流端子，这种情况导致的直接结果就是电度表不走数。第四种是二次电压回路虚线、保险被烧融或者断线。如果是断线的话，因为电压线圈接线方式有Y和V两种类型，损失的电量占据实际电量的三分之一与三分之四之间。

在电度表中经常会遇到的故障情况有：由于电度表长时间使用或者停止使用过一段时间造成使用时误差增大、低负荷潮流变化时不止逆和无负荷时潜动。对于此类情况的产生，变电站人员应当以负荷情况为基础，有针对性的对电度表进行检查，减少对使用多股软线来连接的端子的清洁和派相应人员定期检查电压端子有没有拧紧，并对其进行紧固。

二、母线电量不平衡原因的查找方法

当变电站的母线电量出现不平衡现象时，第一步应该做的是检查计算上有没有错误。虽然现阶段的变电站都会在excel中编辑好计算公式，直接输入数值，让计算机自动算出结果，但是也可能出现使用人员点击错误导致计算公式发生改变，最终母线电量得数不正确。当发现问题在这上时，工作人员应当使用备份excel重新计算或者直接手算。如果计算没有错误，那么第二步就是检查工作人员在抄录数据上有没有错误，如果有，那么就让相应人员重新对表进行抄录。如果母线电量的不平衡率与平时相比差距不大，但是却超标，这时应当在前两步的基础上再结合负荷潮流变化与之前的电量进行对比分析。

2.1对比法

一般来说关口表会装两块，一块是威胜，另一块是ABB。将两表的读数进行对比，以确保关口表的读数是准确无误的，一旦发现两表之间读数不同，这时根据两表读数分别计算母线电量不平衡率，根据结果判断出现故障的表是哪块。对于DS、DT系列的表，可以将其与负荷相近的任意一天的电量进行对比，看两者之间的有没有明显的变化。

2.2负荷分析法

如果在一天之内线路的负荷潮流没有发生任何变化，那么可以直接采用把24点的有功负荷全部相加的方式得到近似的全日电量，将这个数值与电度表走量进行对比，一旦两数值相差很大那么就可以立即确定出现故障。

2.3分割法

当计算出的母线不平衡率数值较高时，可以通过使用分割法进行原因排除，首先确定故障电表所在母线，然后判断电度表的准确性，最后使用对比法和负荷分析法找到异常电度表。

总结：

造成母线电量不平衡的原因多种多样，其中有一些设备原因等不会对电能计量产生影响，而电度表故障等情况则将直接影响到电能计量。

参考文献：

[1]陈丽红.浅探变电站母线电量不平衡率对电能计量的影响[J].甘肃科技,2012,28(24):55-57.

[2]谢楠.变电站母线电量不平衡率异常的分析[J].电工技术,2011,(10):25-26+35.

[3]张洪涛.500kV某变电站220kV母线电量不平衡原因分析[J].硅谷,2012,5(17):128+114.