摘要:随着电力市场的变化,现阶段人们对电能计量工作提出了更高的要求。本文第一部分现介绍了某电力集团因功率问题而产生罚款的典型实例,第二部分则阐述了电容电流对电能计量装置的影响,第三部分则重点介绍了问题的结论以及解决的方法,希望本文能够给予相关人员参考意见。
关键词:架空线路 分布电容 电能计量
引言
双电源的架空线路处于空载热备用和轻载运行的时候,就会产生容性充电功率,计量电流的互感器等会对电能表电流、电压产生影响。在三相导线的旁边会出现交变电场,这样不同的导线之间以及导线与大地之间就会产生容性电流,就会形成容性充电功率。
一、相关案例
1案例
某电力集团的变电站采用双电源供电,一路电源正常供电,另一路电源在空载热备用状态,但是在实际的应用过程当中,线路充电的有功电量很少,无功电量很大,因此导致功率因数过低,这样就导致了整个电力集团因为电费的功率因数低而受到罚款。
2原因分析
电能表在具体的运行过程当中有正反两个方向可以进行电量的记字。而上述现象的出现是因为分布电容的产生和电容对电流互感器二次回路计量的时候相位角发生改变因而造成误差的出现。电流互感器的测试中就包括角差和比差,就是一次值和二次值之间的变比、相位的误差,一个好的互感器,两者的误差都不会超过0.2%。
二、电容电流对电能计量装置的影响
一般来说,容性电流会引起无功计量,有功电能应该是0,但在实际的运行过程当中,电能表的正反向都会引起有功电能。
2.1电流互感器的影响
电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
I0电流供给互感器并消耗功率,在这个过程当中会产生误差,电流互感器的相位差是指一次电流与二次电流相量的相位差。在功率测量时,相位误差引起影响量经常被测量人员忽略,因此得出不正确的测量结果比较普遍,尤其是在低功率因数条件下,相位误差对功率测量结果影响更大。相量方向以理想互感器的相位差为零来确定。当二次电流相量超前一次电流相量时,相位差为正值,通常以分或度来表示。
相位差δ= ε×cos(α+Ψ)×3438′
根据这个公式可以知道电流越小,相位角误差也就越大。
2.2电容电流对电能计量的影响
当架空线路处于轻载状态的时候,供电方和用户方所记录的功率因数不相同的时候,一般就会造成很大的计量问题。
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2.21原因分析
电力公司采用的有功电量和无功电量的计算平均功率因数的计量方式为COS∮=P/S=P/(U×I)=(I2R)/(U×I)=R/Z
平均功率因数=有功功率/(有功功率2+无功功率2 )↑1/2=有功功率/视在功率
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。
根据这个公式可以知道,COS∮偏低是因为线路产生无功充电功率以及有功负荷比标准还要低所造成的。电力企业每年和用电客户都会签订一个有关电流电量计量的合同,根据合同规定的来说,用户应该承担起线损电量和线路的无功充电功率造成因数过低而出现风险,这样用户需要负起相关的责任。
三、结论以及解决的方法
(一)由于电流互感器和电压互感器二次回路压降对电流、电压的相位的影响,使用的设备为轻载的话,就会导致线路的实际功率与规定的不相同,这样就会产生误差,给数据带来不真实性,严重影响电能计量的科学性与准确性。
电能计量功率的公式是: cosφ=P/S=P/[(P2+Q2)^(1/2)] P为有功功率,Q为无功功率。
根据公式可以知道在输电线路中有功是正反两个方向都能够走字运行计量的,同样的道理,无功走字两个方向应该也可以同时进行。
二)输电线路的有功符合计量数不高的话,就会形成一些无功功率的产生,这样就会造成用户 cosφ过低而产生不良的影响,从而使其收到相应的惩罚。针对这样的现象就可以采用在10KV母线上加装调相装置,例如在SVG高压器上,它不仅能够发功,也能够吸收相应的功率。固定容量运行模式和自动补偿模式是SVG的两大运行模式,这两大运行模式有着各自的运行规格、特点等,这样就可以根据这两大模式有效的解决电费中因为功率问题而产生的电费罚款问题。
(三)电力调度部门或是电力工作人员在进行电力工作的时候要注意对相关数据做好记录工作,相关的有功电量、无功电量、因数、误差、时间等,做好对这些数据的记录与整理工作,同时需要注意的就是在进行具体的数据电量考核的时候将对电能计量产生的无功功率造成的数据所清除掉。同时用电用户也可以向电力部门咨询相关的电力罚款问题,在充分的掌握详情的时候,和电力企业的相关负责人共同交流与探讨后,寻求有效的措施来积极的解决问题。
(四)当线路带电后,用户可以根据相关的需求,增加相应的有功负荷,避免因为线路产生无功功率而导致功率的因数过低从而造成用户受到一些不必要的惩罚。
(五)要减少线路充电无功功率对电能计量的影响,就需要通过减少合成相位角误差。减少误差可以减少电流,配置0.2S级电流互感器,在减少电流的过程当中同时注意减少二次回路负载,提高功率。这样的话,就会有效的减少无功功率。
结束语
现阶段,随着我国社会经济的快速发展,人们的用电需求也越来越大,因此对电能计量的关注也越来越密切。本文通过分析架空线路分布电容对电能计量的影响,从三部分出发作了详细的研究,分析电容电流对计量装置的影响并提出了相关的解决对策。
参考文献
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[3]肖冀,程帆,赵福平等.分布电容对电能计量的影响[J].重庆电力高等专科学校学报,2011,16(5):79-81.
论文作者:胥爱俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
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