10kV电能计量装置影响线损的分析

10kV电能计量装置影响线损的分析（推荐3篇）

10kV电能计量装置影响线损的分析 篇1

摘 要：通过营业普查，对

县10kV线路线损较高的原因进行分析，发现三相三线式电能计量装置本身存在着一定的弊端，影响了计量装置准确度，并制定了防范措施，为准确计算线损提供有效依据。关键词：计量装置；准确度；分析

引言：

我公司所辖的10kV线路，线损一直偏高。本文对电能计量装置综合误差组成部分：电能表本身误差，电压、电流互感器的合成误差和二次回路连接导线压降误差，逐一进行了分析，并制定了相应整改措施。

0 问题的提出

在营业普查时，曾发现某高压计量用户处于停产状态，负载电流基本为零，而有功电能表倒转，现场拉开配变低压侧负荷开关，电能表仍然倒转且转速不变，为此对负荷侧设备进行检查，发现该用户配变低压侧安装电容补偿装置，其中一组接线端子有油泥污垢，造成C相接地，致使电能表倒转。将该组电容器退出运行后，电能表恢复正常。同样在用户检修时也曾发现，由于用户使用单相电焊机造成有功电能表倒转。以上两种情况都不同程度造成少计电量，直接影响了计量的准确度。

计量方式存在缺陷

公司所属变电站10kV出口及高压用户计量方式多为三相三线计量方式，在三相三线电路中，使用两元件电能表计量三相三线负荷电量，只需两块电流互感器（TA）即可实现三相电能计量，因此三相两元件电能计量方式具有接线简单，成本低的特点，多数户外高压计量箱采用该计量方式，但该计量方式也存在缺陷。三线两元件电能表与电压、电流互感器联合接线原理图如图—1。

PJ电源侧TV1TV2TA1TA2负载侧图-1 三相两元件有功电能表与电压、电流互感器联合接线原理图ÜuvÜuφu30oİuÜwv30oİwÜwφwÜv图-2 三相两元件有功电能表向量图

1.1，电能表方面分析：在三相两元件电能表中，U相元件的测量功率为：PU= UUVIU cos(30°+φ)，其原理向量如图—2。若在U相与地之间接入电感性负载，如电焊机之类，此时当三相负载电流较小时，负载电流IfU与电感电流IL叠加后使总电流IU与UUV的夹角差小于90°，电能表转速变慢；而当总电流IU与UUV的夹角相位差大于90°，cos(30°+φ)﹤0,即PU= UUV IU cos(30°+φ)﹤0，则电能表反转。见图-3

ÜuvÜuΦu>90°İuİfu30oÜwvİLÜwÜv图-3 三相两元件有功电能表只有U相感性负载向量图

在三相两元件电能表中，W相元件的测量功率为：PW = UWV IW cos(30°-φ)。若在W相与地之间接入电容，则电流IW超前电压UWV。与U相接入电感负载的原理类似，电能表有可能出现转速变慢、停转、甚至反转。

因三相两元件电能表只有U、W相元件，V相负载电流没有经过电能表的测量元件，若在V相与地之间接入单相负载，此时没有电流流过电能表的电流线圈，电能表对该单相负载就会漏计电量。

1.2 改进措施：

针对上述情况，对采用三相三线两元件电能表的计量方式的用户，在配变低压侧安装了三只TA配三只感应式无止逆单相电能表或者配三相四线电能表的计量装置，并将其写入《鄄城县供电公司用电管理办法》，高压计量用户未安装低压计量装置不予送电，不仅可以避免因电容器损坏以及使用电焊机造成电量少计，而且可以有效地防止窃电现象的发生。

三相两元件有功电能表，设计制造基本原理是在三相电源、负载对称的基础上进行的，所以要尽可能做到三相负载的对称，使iU+iV+iW=0，三相所带负荷性质均衡。电压、电流二次回路方面：

2.1变电站10kV出口计量回路改造

随着我公司负荷急剧增加，近年来相继建设并投运35kV变电站，电源分布更趋合理，输电线路状况也明显改善，但10kV线损仍然居高不下。以35kV冀庄变电站10kV线路为例，10kV线损每月完成均在5%以上。08年，对35kV冀庄变电站10kV线路进行更换导线改造，线路损耗明显下降；但是线损仍然偏高，经过多方面分析，问题出现在变电站计量装置方面。冀庄站建站比较早（03年进行了自动化改造），但是10kV电压互感器（TV）仍是旧设备（型号为：JSJW-10,出厂日期为：1986.11）。其二次电压回路，经过了10kVTV隔离刀闸的辅助接点，并且安装了熔断器，又分支到本站系统各个保护测控单元，现场通过对二次电压回路进行测量发现，电压互感器二次电流达到1.3A，即电压互感器负荷达到130VA，而电压互感器额定输出功率为120VA，长期超负荷运行，进行二次压降测试，合成误差达到1.2%（仅二次回路中熔断器产生压降为0.1%），远远高于规程规定0.2%的标准。而电流互感器二次回路中间环节也较多，在变电站自动化改造时又串入了部分测量保护设备，由于早期电流互感器容量比较小，多为5VA，使电流互感器二次长期超负荷运行，势必使电流互感器的比差增大。

为解决电压回路问题，将电压互感器进行检测，其检测结果误差符合规程要求，说明问题不在互感器本身，主要在二次回路上，该站电压互感器安装在10kV高压室内，距离计量

2柜较远，电缆敷设迂回幅度大，长度达30米，线径为4*1.5 单芯铜线，将原来电2缆更换为6*4 单芯铜线，依据《电能计量装置技术管理规程》和该站设备运行情况，mmmm取消了10kVTV隔离刀闸的辅助接点这一中间环节，为彻底解决电压互感器二次超负荷问题，将原来机械表全部更换为多功能电子式电能表，将未运行的电能表全部拆除。由于多功能电子式电能表功耗远小于机械式电能表，二次负载减少50%以上，同时将原来集中安装在主控室计量柜改为出线开关柜内，大大缩短了电能表与互感器之间的距离，加大了导线线径，拆除电流二次回路所有与计量无关的设备，减少了中间环节，大大减小互感器二次负荷。

为了减少误差，电流互感器与电能表之间连线方式严格执行新规程，若采用2只电流互感器则二次绕组与电能表之间用四线连接，若采用3只电流互感器则二次绕组与电能表之间用六线连接，不再采用简化的三相或四线接线方式。上述改造全部完成后，在一定程度上提高了计量装置的准确度，对该站10kV线损进行考核，改造后基本稳定在3.7%左右。

2.2，用户高压计量改造方案

用户高压计量装置，多采用户外安装方式，与变电站出口相比，二次电压、电流回路距离比较短，TA、TV所带负载较少，压降基本符合规程要求，但是部分计量箱运行时间较长，电表箱内的接线端子锈蚀严重，且采用压片式连接，接触电阻增大造成计量不准，为此更换

2了老化的接线端子排，减少了接触电阻，二次回路导线一律采用4单芯铜导线，大

mm大减少了电压二次回路压降及TA二次负载，从而提高了计量准确度。

3，合理选用电能计量装置

3.1，推广使用多功能电子表

多功能电子表由测量单元和数据处理单元等组成，除了具有计量有功、无功电能外，还具有分时计量、失压、失流、最大需量、负荷监控、故障报警、数据储存及RS485 /RS232数据接口等功能，多功能电子表还具有表损低（有功损耗不大于2W）、误差性能好，且比较稳定，因此推广使用多功能电子表。我公司所有35kV变电站出口表计已全部更换为多功能电子表，变电站已实现远程实时抄表，对线损进行实时监控，随着用户多功能电子表的推广普及，逐步实现10kV用户表计的远程集抄、远程费控。通过RS485/RS232接口，或GPS通讯接口，安装用电系统终端，对用户用电负荷情况进行实时监测，给客户经济运行提供了资料，同时有效地遏制窃电行为的发生。

3.2，电压、电流互感器的合理选用

公司所属10kV高压用户多属第III、IV类电能计量装置，按照新的DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》要求，应配置准确度为0.5S级，二次负荷容量较大的电流互感器，并且电流互感器的额定一次电流，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不小于30%。当电流互感器变比选大时，实际负荷电流将低于电流互感器的一次额定电流的30%，特别当负载电流将低到标定电流的10%及以下，电流互感器的比差值增加，并且是负误差；当变比选小时，电流互感器长时间过负荷运行也会增大误差，并且铁芯和二次线圈会过热使绝缘老化。如有一台315kVA变压器，负荷率为70%左右，高压侧计量应选用变比100/5A电流互感器。所以要根据实际负荷，及时调整电流互感器的变比。

电流互感器和电压互感器合理组合使用：将互感器的比差绝对值相当而符号相反，角差绝对值相等而符号相同的电压和电流互感器组成一组配套使用。这样，可使电压互感器和电流互感器的误差互相补偿，以减小电能计量装置的综合误差。

4，结束语

通过上述对运行的电能计量装置改造，使运行中的电能计量装置的综合误差降低到最低限度，为进一步科学管理线损提供依据。对新安装电能计量设备，电能表、电力互感器选型合理，安装规范，确保安全、可靠、准确计量。截止到2010年2月份我公司10kV线损率完成5.32 %，同比下降 0.11 百分点，节电 6000kkWh。电能计量状况明显改善，降损效果显著，该方法值得在同行中推广应用与借鉴。

参考文献：

【1】中国电力出版社 《电能计量》王月志 主编

【2】中国计量出版社 JJG307-2006 《机电式交流电能表》蓝永林 主编

【3】国家质量监督检验检疫总局 JJG1021-2007《电力互感器鉴定规程》王乐仁 主编

10kV电能计量装置影响线损的分析 篇2

1 10k V电能计量装置概况

一般来说10k V公用线路供电的电源附近都没有安装电能计量装置, 这样的情况下, 不但没有办法比较每条线路的供电量与所连公用及专用变压器的供电量, 而且对每台公用及专用变压器和所供客户的供电量也无法测量。如果该问题得不到解决, 线损率将会大幅度上升, 不利于供电企业的发展。所以, 为了提高线损计算的准确性和分析的合理性, 就要求对大量采集的数据进行准确核实。除此之外, 社会发展现代化对电能计量装置的性能要求也大大提升。由于电力体制的深入改革, 供电企业对线损率的重视度更进一步, 对电能计量装置的要求也因此提高。因此, 选择合适的电能计量装置也成了供电企业改进的重要内容。

10k V电能计量装置的运用过程主要有以下几个步骤:首先必须把10k V线路供电电源点、联络开关之处、所有公用变压器低压的侧部和专用变压器高压的侧部作为计量点, 在这些计量点安装电能计量装置。其次必须选择科技含量高端且安全性能强大的电能计量装置, 结合实际应用要求来配置。最后对于电能计量装置, 选用集无油性、无泄漏性、高安全性、免维护性、高科技性、高效性与低成本性为一体的户外干式组合互感器, 减小电流互感器在轻负载下的误差。电能表必须能够测量有功、无功电能的功能, 还要具有分时计费、统计最大电能需量等功能。根据这样的情况, 全电子式多功能电能表是个极为合适的选择, 其功能强大多样、误差小、灵敏度高且防窃电能力强。然而其的故障率也比较高, 使用寿命相对而言也比较短。但是, 随着科技水平的进步, 相信总有一天该电能表的研制技术将会突破这些阻碍, 变得更为强大。

2 10k V电能计量装置的误差对线损的影响

(1) 信息采集失误。供电量和销售量统计不准确或是抄表的时间错位, 会导致线损波动率大, 从而造成线损率变高。 (2) 售电量丢失。售电量一旦丢失, 就会出现错计、漏计和窃电现象的发生, 从而使得许多电量丢失, 售电量大幅度降低。近年来, 我国的窃电现象极为严重, 造成的损失也不可低估, 因此针对这一现象, 我国政府必须采取有效手段予以解决。 (3) 电网管理结构单薄脆弱。供电企业对于电网的管理不到位, 使电网结构部分非常薄弱, 导致负荷逐年增长。电网由于不堪重负而遭到破坏, 则会使线损率迅速上升。 (4) 电能计量装置的计量失误。当计量装置对相关数据的计算测量出现很大差错时, 将会使后续许多相关环节混乱无序, 致使线损现象频频出现。

3 针对线损问题的相关建议及改进措施

3.1 相关建议

(1) 电能计量装置配置。对于10k V专线供电的客户, 电能计量装置要设在系统变电站或者是开关站、配电站的出线开关柜处。对于10k V的非专线供电客户, 要在产权分界处安装贸易结算性质的电能计量装置。而对于采用两个及两个以上电源供电客户来说, 则要在每个电源受电点安装电能计量装置。 (2) 计量柜的布置方式。不同的布置方式, 应该采取不同的措施。对于集中布置方式, 应当在变电站开关站控制室或者是保护室里单独设立计量屏, 安装10k V总断路器和各出线断路器, 并且使得屏面整洁, 环境安全。而对于就地布置方式, 当电能表被安装在10k V的开关室内时, 应当注意解决运行环境温度较高维护不方便的问题。对于主变压器集中组屏及其他出线就地布置方式, 应当解决二次降压导致的误差大, 电流互感器负载变大的问题。 (3) 电能计量柜型式选择。对于户外组合式真题电能计量装置来说, 其安装难度很大, 不但高度偏高, 而且安全性能也很差, 这样的情况不利于抄表及日常的运行维护。而对于户内式高压组合式电能计量装置来说, 一般是在用户端的进线总断路之前安装专用电能计量柜, 根据实际情况来设定。

3.2 改进措施

(1) 制定科学管理制度。供电企业应当采取合理有效的安全管理制度, 对电能计量装置的检修与故障处理都要加强管理。针对其检修管理而言, 负责小组要制定详细可行的检修方案, 并以必要的电力设备辅助, 将方案中的事项落实于行动中。针对其故障管理而言, 要制定严密的日常巡视制度和故障紧急应对制度, 全面实行有针对性的管理措施, 防患于未然。 (2) 规范电能计量装置的程序。要提高供电系统的安全性, 相关部门必须采取措施, 尽最大努力缩短停电送电时间, 规范电能计量装置的程序, 将电力调度部门的管理作用最大程度地发挥出来。 (3) 加强监控。对10k V配电网的电能计量装置加强监控。由于电量消耗量庞大, 电力系统时常处于高负荷状态, 对于电能计量装置也是极大的挑战, 因此必须对其经常调整, 加强电能计量装置的保护工作, 最大程度上防止其遭到破坏。

4 总结

由于社会的发展脚步越来越快, 许多产业的发展离不开供电企业的发展, 加之电力技术的不断改革, 电力计量装置迅速更新换代, 使得供电部门加强了对电能计量装置的研究与关注。供电企业为了在最大程度上提高经济效益, 努力寻找方法降低线损率, 在电能计量装置的研究探讨中寻辟出了一条崭新道路。希望本文能够为相关部门提供一些参考。

参考文献

[1]魏学英, 孙冲.10kV电能计量装置存在的问题及设计建议[J].河北电力技术, 2010, 03:14-16.

[2]王威.10kV配电网的电能计量和线损管理[J].电子技术与软件工程, 2013, 10:33.

10kV电能计量装置影响线损的分析 篇3

1 电能整体计量技术概述

电能整体计量技术与传统技术相比减少了中间环节对计量结果的影响, 使计量结果更加精确。而电能整体计量技术还具有一系列的优点。

1) 在传统10 k V配电网计量工作中, 电力计量柜或者电流传感器以及电表是进行这一工作的重要设备。然而不管是电力计量柜还是电流互感器以及电表, 都由众多的电子元件构成, 这些元件的运行会对计量结果的准确性产生一定影响, 导致结果误差过大。而电能整体计量技术可以在配电网的高压侧直接进行电能计量, 避免了传统电能计量的中间转化环节, 降低了误差, 使计量结果更加精确。

2) 传统电能计量设备结构复杂, 元件众多, 不但影响了计量结果的准确性, 而且导致电能计量工作成本过高, 影响了电力企业的经济效益。电能整体计量技术所采用的计量设备结构简单, 无论体积还是重量都比传统设备小, 不但降低了计量设备对计量工作的影响, 而且还降低了计量工作成本。另外, 传统电能计量方式中的电流互感器容易出现铁磁谐振事故并且存在窃电安全隐患也是推动电能整体计量技术发展的重要原因。

2 电能计量技术的总体设计思路

电能整体计量技术的关键就是在配电网高压侧进行电能计量, 文章对在高压侧进行电能计量的设计方案进行了分析, 并配以原理图进行说明。

从图1可以看出, 该设计方案由绝缘部分、AB和BC之间的高压电容以及光纤构成, 而整个计量电路由A, B, C三相中的电路构成。接下来以A相位为例分析电能整体计量的具体工作原理:在工作过程中处在不同相位之间的电容会产生电流采样信号, 并且电流采样信号会直接进入A相的计量模块, 然后通过A, B相位之间的电压与A相位电流相乘得到计量电能, 最后把计量结果通过光纤传递到B相位的主控模块中, 主控模块对A, C相位传递的功率数据以及时间信息等数据进行分析处理, 从而传递给相应的信息管理中心。

在进行高压电能计量时, 电容分压器会为A, B, C 3个相位的电路板提供工作电源, 并且只有母线上具备工作电压时, 整个电能计量设备才会正式开始工作。

3 10 k V配电网电能整体计量技术具体设计

3.1 绝缘设计

绝缘装置是确保电能计量工作安全的重要结构, 然而传统的绝缘结构不但重量体积过大, 而且在工作过程中还容易出现问题。例如:设备工作时过电压长时间持续、设备局部过热以及长时间处于潮湿或者暴晒的环境中会导致设备绝缘装置出现损坏, 造成短路故障, 从而影响设备的正常工作安全。因此, 在设计电能整体计量设备绝缘结构时, 需要满足以下要求:绝缘装置的体积重量要小于传统绝缘装置, 同时装置要有较强的抗腐蚀性。

为满足以上设计要求, 高压电能整体计量设计的绝缘设计采用了以下几种措施:采用了一次回路与二次回路相融合的设计方法, 减少了对A, C相之间电压互感器一次回路和二次回路绕组间的绝缘结构设计, 只考虑了A, B以及B, C相间的绝缘结构设计, 使得设备绝缘装置的重量与体积大大减少, 基本符合设计要求;同时, 在设计时采用了绝缘油以及环氧树脂作为绝缘材料, 大大提高绝缘装置的可靠性, 减少了因环境侵蚀而造成的损伤[1]。

3.2 传感器设计

传统电能计量设备中经常出现铁磁谐振故障, 造成这一故障的原因是计量设备采用了常规的磁感应式互感器, 因此在设计电能整体计量设备时需要对设备采用的传感器进行重新设计。而电能计量设备的传感器包括电压传感器以及电流传感器。

1) 电压传感器的设计。在电能整体计量设备正常工作时, 两相之间的分压传感器负责提供电压信号。文章在设计电压传感器时, 考虑到电阻分压传感器容易发热以及容易出现冲击损害等因素, 采用了电容式分压传感器。同时, 为保证分压传感器场强分布均匀以确保能够经受过高的电压冲击, 文章对电容以及电容元件采用了多级串联设计。另外, 随着环境温度以及湿度的变化, 分压传感器的电容量也会发生变化, 因此为了最大限度确保分压比的稳定, 文章使用同批同种的材料制作传感器, 并且将惰性材料当做电容传感器的外包装, 从而避免外界环境对电容的影响。

2) 电流传感器的设计。在电能整体计量工作中, 不需要考虑电流互感器的绝缘问题, 因此可以采用精密的电流互感器以取代传统的高压电流传感器, 这大大减少了计量设备的体积与质量, 从而也就提高了电能整体计量的准确性。但是在选择电流互感器时, 需要考虑到互感器的失效稳定性以及初始磁导率, 因此选择波莫合金制作的磁芯作为互感器磁芯。同时, 在设计时还要考虑到:采用标准电能表、反馈控制电路以及大电流电源0.02级标准电压和电流互感器组成的, 同时可以通过计算获得计量误差以及传感器合成误差的校验标准。

4 结束语

随着社会经济对电力系统要求的不断提高, 传统的10 k V配电网电能计量技术暴露出许多问题, 因此为确保电网供电的安全性和可靠性, 研究电能整体计量技术十分必要。选择使用电子式多功能电能表, 在实施10 k V线损和台区线损考核中提高了电能计量准确性, 利于开展负荷预测工作, 满足生产管理需要, 避免了电力企业内部重复投资, 确保每月抄表时间的准确性, 消除人为改变电量数据。通过对计量设备各元件的设计进行系统探讨, 为电能整体计量工作提供了理论参考。

摘要：10kV配电网作为我国电力输送网络的重要组成部分, 其运行的稳定性直接影响着电力系统的供电质量以及社会生产的用电安全。文章通过介绍设计的总体思路, 分析了10 kV配电网电能整体计量技术的具体设计, 指出了电能整体计量技术的重要性。

关键词：10kV配电网,电能整体测量技术,设计分析

参考文献