PT二次压降测试与分析20160226.doc

PT二次压降测试方法与应用研究 摘要：随着电力市场的改革，电能计量直接关系到企业的经济利益，做好PT二次回路压降的管理与改造工作，对保证电能计费的公正合理意义较大。本文针对某220kV变电站电能计量不平衡的情况，进行相关多项试验，结合原理分析和试验数据结果比对,提出了一种新的试验方法和技术改进措施，确保了电能计量的准确可靠。 1.概述正确的电能计量对核算发、供电电能，综合平衡及考核电力系统经济技术指标，节约能源，合理收取电费等都有重要意义。在电力系统中开展电能计量的综合误差测试是实现电能正确计量的基本技术措施之一。电能计量的综合误差包括电能表、电流互感器、电压互感器的计量误差以及电压互感器到电能表的二次回路线路压降。当电能表、互感器的计量误差符合国家有关规程规定时，由电压互感器二次侧到电能表端子之间二次回路线路的电压降(简称为PT二次电压降)，将导致电压量测量产生偏差。电力系统电能计量综合误差由电压互感器（PT）误差、电流互感器误差、电能表误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差等四部分组成。其中，电压互感器二次回路压降所引起的误差往往是最大的，是电能计量综合误差的主要来源。由于压降过大，将造成少计电量以及发供电量不平衡，因此电能计量装置技术管理规程DLT4482000的规定，电压互感器二次回路压降，对于I、类计量装置，应不大于额定二次电压的02，其他计量装置，应不大于额定二次电压的05,以保障关口计量的准确性。2.原理在发电厂及变电站电能计量回路中，室外的电压互感器离装设于控制室配电盘上的电能表有较远的距离，一般在200400 m左右，整个回路有接线端子排、开关、熔断器及导线，必然存在着接触电阻、导线电阻，从而就存在着一定的回路阻抗，造成电压互感器与电能表间的二次回路上有电压降U，导致电压互感器二次端电压与电能表端电压不相等，其大小和相角都不同。在图1所示三相三线电路中，ab相及cb相二次回路压降分别为和，电能表端电压（或）相对于PT二次端电压（或）存在着比差和角差。在图2所示三相四线电路中，ao、bo及co相二次回路压降分别为、和，电能表端电压（或，）相对于PT二次端电压（或，）存在着比差和角差。图1 三相三线电路图2 三相四线电路测量主要采用电压互感器二次回路压降校验仪法来测试PT二次压降。此方法是用电压互感器二次回路压降校验仪测出电能表端电压相对于电压互感器二次端电压的比差fab与fcb（或fa、fb、fc），角差ab与cb（或a、b、c），通过公式计算出电压互感器二次回路压降、或、之值，进一步求得二次压降引起的计量误差之值。此方法的优点是基于直接测差法原理，测量准确度高；通常在设备运行状况下带电进行测试，比设备停电后测试更符合实际运行情况；可以直接测出比差与角差；测试结果不受电源波动的影响。3.设备试验3.1 常规试验 图3 原理接线图测试方法采用压降测试仪直接测试，测试接线方法如图3所示,电压互感器二次导线压降的现场测试，是在设备不停电情况下，在电压互感器PT二次端子及电能表接线端子间接入专用导线及测试仪，测试其电压互感器二次导线压降值，测试结果如表1所示, 按照DL/T 448-2000要求，对于I、II类用于贸易结算的电能计量装置中，其电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的 0.2% 。从测试数据分析，压降为1.3%严重超出规定值0.2%误差，分析原因是二次回路导线电阻大及回路接触电阻大。经核查回路接触电阻正常，进一步判断分析压降超差的主要原因是二次回路导线电阻大，使得二次回路压降增大。 表1 改进前压降检测结果 相别Ua(Uab)UbUc(Ucb)仪表侧电压（V）58.008259.319958.1421PT侧电压（V）58.496258.573758.4574比差（%）-0.834%1.273%-0.539%角差（分）-37.3-6.941.4压降（%）1.371%1.289%1.324%3.2 改进分析按照电能计量装置技术管理规程要求,考虑一定更换二次电缆余度，采用电缆规格为4平方独芯铜电缆。用户按照我们的要求购置新电缆。为了精确测量小电阻，采用四线法测量，从理论计算电阻值得出：电缆的长度160米，截面积4平方毫米，温度为20时，电阻率0.01756,因而，理论电阻值R=0.01756*160/4=0.712。故应选择测量结果小于0.712欧姆的电缆进行更替，线路改造后，实际测得电缆阻值为0.7，符合理论值要求，再次测量二次回路压降，检测结果如下： 表2改进后压降检测结果 相 别Ua(Uab)UbUc(Ucb)仪表侧电压（V）58.009658.017958.0321PT侧电压（V）58.010258.018758.0344比差（%）-0.034%0.020%-0.021%角差（分）-7.3-5.96.4压降（%）0.03%0.02%0.02% 从测试数据看，压降最大值为0.03%小于规定值0.2%误差，符合电能计量装置技术管理规程要求。4 计算分析 在电厂及变电站电能计量回路中，室外的电压互感器PT通常距离安装在主控室内的配电盘中电能表比较远，整个回路有接线端子排，开关，熔断器，导线，必然存在着接触电阻，导线电阻，从而存在一定的回路阻抗，造成电压互感器与电能表之间的二次回路上电压降。目前计量方式有两种：对于中性点直接接地的大电流系统，通常采用三相四线接线计量方式，如图4；对于中性点不直接接地的小电流系统，采用三相三线接线计量方式，如图5。图4 PT三相四线电路 图5 PT 三相三线电路下面分别简介一下： 在图5 所示三相三线中，AB相、CB相二次压降为 (1) (2) 在图4所示三相四线中，A相、B相、C相二次压降为 (3) (4) (5)在三相三线计量方式下，通过专用二次压降测试仪测量出电能表端电压、相对于PT二次端电压、的比差 、 和角差 , 通过下述公式计算可求出二次压降值 、 (6) (7)在三相四线计量方式下，通过专用二次压降测试仪测量出电能表端电压、相对于PT二次端电压、的比差、 、和角差 、 、 ， 通过下述公式