轻负荷情况下,计量二次回路相量正确判断的探讨论文_吕凤鸣,彭新立,王钊,郭韶杰,薄文广

(国网北京市电力公司)

摘要:通过对轻负荷情况下,计量二次回路相量的分析及其如何正确判断做了详细论述,并对其在实际中的应用进行了阐述,对从事计量工作特别是计量外勤工作具有重要参考价值。

关键词:计量;二次回路;相量;应用

一、前言

在现代电力企业管理中,电能计量装置作为用户和供电企业之间进行贸易结算的“秤杆子”,其计量电能正确与否,无论对供电企业还是对用户来说,都显得无比重要。因此,这就对从事计量工作的人员,提出了更高的要求。特别是在用户第一次送电验收时,由于此时用户基本上都在基建,送电后往往只带空变压器,负荷很轻,二次电流基本都在几十到一百多毫安,此时计量二次回路的相量与正常负荷情况下有很大不同。这种情况下对计量二次回路相量正确判断就显得尤其重要,因为判断错误就可能产生人为的误接线,使电能计量装置不能正确计量,从而导致供电企业与用户之间的纠纷,严重影响供电企业的社会形象和优质服务宗旨。因此,轻负荷情况下,计量二次回路相量的正确判断,对杜绝人为原因而产生的误接线,提高计量人员的优质服务水平,起着至关重要的作用。

二、轻负荷情况下,计量二次回路相量的分析

在轻负荷情况下,依据用户的负荷性质,可以分为两类,即:容性负荷和感性负荷。下面从这两个方面分别进行分析。

1、感性负荷

在电力系统中,绝大部分负荷都是感性负荷。此时,用户负荷距离电源点较近,变压器容量较大,所以负荷性质呈现感性。由于用户负荷很轻,因此功率因数也很低,反映在向量图上就是UABIA之间的夹角很大,往往在1000~1200之间,此时的向量图如下图所示(假设φ=800)

向量图一

此时向量图与正常负荷情况下(假设φ=300)区别不大,仅仅因为功率因数很低,所以功率因数角很大。此种情况下,误判断的可能性较小。但在这种情况下,还有一种比较特别的情况,即由于用户将电容器投入,造成无功过补反送,此时的向量图如下图所示(假设φ=-1000)

向量图二

从图中可以看出,此时电流IA、IC反向了1800,因此在不了解负荷性质的前提下,很容易将IA误判为IC,而将IC误判为IN,即此时将接线判断为电压UA、UB、UC,电流IC、IN、IA。如果依据判断结果进行了改线,就将会出现人为原因的误接线。此时的更正系数计算如下:

可以看出,此时有功电量走在了反向上。电量的追补要看具体的功率因数角φ,当φ=00时,K=-2,此时更正率ε=|K|-1=|-2|-1=1,即此时电能表数据计量正确,仅仅是计量方向不正确。(应计量在正向,实际计量在反向)。当φ=300时,K=∞,此时更正率ε也为无穷大。当φ=900时,K=0,此时更正率ε=|K|-1=0-1=-1,应向用户退补电量。其实,此时只要将用户侧的电容器退出,再进行相量测试,就会出现与第一个向量图一样的结果,从而保证相量的正确判断。

1.容性负荷

此时,用户负荷距离电源点很远,往往是线路末端,而变压器容量较小,所以负荷性质呈现容性。我们大家都知道,在负荷性质呈现容性时,电流相位是超前于电压的,因此这种情况下计量二次回路向量的判断一定要以此为基础,否则就将出现南辕北辙的情况。同理,在负荷为容性时,由于用户负荷很轻,但无功很大,因此功率因数很高,反映在向量图上就是UABIA之间的夹角很大,往往在3500~100之间,此时的向量图如下图所示(假设φ=-300)

向量图三

向量图四

三、轻负荷情况下,计量二次回路相量正确判断在实际中的应用

通过以上的分析可知,只要我们在验收过程中首先确定用户的负荷性质,再结合上述分析,就一定能够得出正确的结论。下面,结合在实际中的发生的案例,详细分析一下上述理论在实际中的应用。

案例:

10kV飞机场用户竣工验收。此用户线路约10几公里长,送电时只接带了变压器和一台混凝土搅拌机,现场实际测试数据如下:

由于验收人员没有认真了解用户的负荷性质,误认为用户负荷性质为感性负荷,因此判断计量二次回路存在误接线,于是按照电压UA、UB、UC,电流IN、IA、IC的判断进行了改线。一个月后,供电局抄表人员反映,该用户电能表正向有功底码不走。经到现场核实,该用户已经接带了很大负荷,二次电流0.94A,负荷性质为感性,计量二次回路存在误接线,且误接线形式为电压UA、UB、UC,电流IN、IA、IC。经重新改线后,计量装置恢复正常。那么为什么第一次验收人员会出现误判断呢?首先,该用户线路很长,又处于电源线路末端,再加上用户送电时负荷很轻,因此线路对地电容很大,已经出现无功过补反送,使用户负荷性质呈现容性。如果此时还想当然的认为用户负荷性质为感性,就会出现上述的误判断结果。如果弄清楚了用户的负荷性质为容性,那么回头再看第一次验收时现场测试的相量,就会很清楚的知道,计量二次回路接线正确无误。

四、结语

通过以上几个案例我们可以看出,无论是在现场送电验收,还是到现场误接线查找,第一要务是要确定用户负荷的性质,只有在这个前提条件下,后面的相量判断才有根据,从而杜绝人为原因误接线的产生。虽然在电力系统中,绝大部分负荷性质是感性的,消耗有功和无功,但一定不能有这种先入为主的思维定势,想当然的去判断相量正误。特别是在轻负荷情况下,用户的负荷性质会随着接带负荷的不同而发生改变,因此这就要求我们要视现场具体情况,具体分析和处理,不能生搬硬套,遇到问题要全方位、多角度去思考。只有这样,才能确保电能计量装置正确无误的计量电能,让供电企业和用户双方满意放心。

作者简介:

吕凤鸣,1978-,高工,国网北京电科院

彭新立,1974-,高级技师,国网北京密云供电公司

王钊,1989-,工程师,国网北京电科院

郭韶杰,1992-,工程师,国网北京电科院

薄文广,1982-,工程师,国网北京电科院

论文作者:吕凤鸣,彭新立,王钊,郭韶杰,薄文广

论文发表刊物:《河南电力》2018年13期

论文发表时间:2018/12/26

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轻负荷情况下,计量二次回路相量正确判断的探讨论文_吕凤鸣,彭新立,王钊,郭韶杰,薄文广
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