数字化变电站建设采用光电互感器造成计量故障的原因分析

所属栏目：智能科学技术论文
发布时间：2012-08-27 10:06:12  更新时间：2012-08-27 10:25:10

摘 要：近年来随着IEC61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用，数字化变电站概念已在工程实践中得到应用，但是由于光电互感器本身的工作方式和结构特点会造成一些计量故障。我们通过现场勘查、数据分析等方法对某110kV数字化变电站中，一条某单位10kV专用备用线路出现有电量的故障问题的原因进行了具体分析。

关键词：光电互感器 计量故障 原因分析

近年来随着IEC61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用，数字化变电站概念已在工程实践中得到应用，数字化变电站的建设，新设备、新技术的应用对电网运行的智能化和可靠运行程度都有大幅度的提高。但是，由于光电互感器本身的工作方式和结构特点，导致互感器的技术参数试验难以进行，只能等设备带电运行后才能验证接线，通过测量的参数来判断设备的运行特性。现用一则光电互感器造成计量装置计量异常来分析。

1、故障经过：

某110kV数字化变电站的一条10kV线路是某单位的专用备用线路，计量方式为变电站首端计量，在变电站数字化改造后投入运行，运行后该条线路处于空载热备用状态， 当月我公司在对变电站所有的计量装置进行采集数据分析时发现该线路发生有电量，截止2011年元月20日线路的总售电量为：86000kWh。

2、现场调查：

2010年11月公司计量室、营销部对该线路的计量装置进行了现场检查，因变电站数字化改造所有10kV出线的计量装置都采用的是数字信号，现场检查无法采用现场校验仪对计量装置进行现场校验，只能通过电能表上的数据对计量装置的接线进行分析。通过对该线路的三相电压、电流、功率的现场分析判断计量装置接线无异常。因该线路为专用线路且处于热备用状态，所以对该用户的负荷进行了现场检查。经现场检查该线路停用后由公司在隔离开关上加封的禁止合闸的封条，变电站数字化改造后线路仍处于热备用状态，故可以排除用户原因。用高压参数测量仪器测量线路无负荷电流，故可排除线路原因造成的电流泄露。

3、数据分析：

通过公司电能量采集系统对该线路的瞬时值抄录的数据分析

10kV线路电能量24h瞬时值查询

通过对以上数据分析有功电能表每小时持续电度为50kWh，当天发生的电量为：1440kWh，三相有持续性负荷且三相平衡，三相功率之和等于总功率。

4、原因分析：

根据以上情况我们重点对光电互感器进行了测量分析，因光电互感器计量电压电流输出都是4V，在线路空载运行状态下，计量端口的电压输出为4V，电流输出端口为0V。我们用mV表对互感器的电流输出端口的电压进行了测量测得的电压为25mV。通过对电流互感器满载运行时电流值的折算： K=4V/5A

=1.25

所以，当电流端口的电压为25mV时：

I=25mV*1.25

=0.031A

由于光电互感器在线路空载时输送的电流电压数字信号为25mV通过数字模块的转换到电能表显示就为0.03A，与公司电能量采集系统对该线路的瞬时值抄录的电流数据0.03A相符

一次电流为： I=0.03A*K

=0.03A*600/5

=3.6A

一次单相瞬时功率：P=3.6A*(U/1.732)

=3.6A*(10000/1.732)

=3.6A*5770v

=20772W

单相每天电量为：20772*24=498.52 kW·h

三相每天电量为：498.52*3=1495.58 kW·h

通过2011年1月5日全天的功率测算：

P=(3.14-3.02)*12000

=1440 kW·h

与测算的每天发生的电量趋于相等。

5、结论：

由于额定电流下互感器计量输出为4V，25mV占额定百分比为 0.025V/4V=0.0062，即千分之五(0.62%)，而根据计量0.2级互感器国家检测标准，测量用互感器在20%以上负荷时，误差小于千分之二(0.2%)认为是合格，如果为1%负荷时，根据标准，误差小于千分之七点五(0.75%)认为是合格，而现在感应虽然小于千分之七点五(0.75%)，但由于是线路空载运行，光电互感器不应该出现感应值，也不应该造成电表计费。

参考文献

计量0.2级互感器国家检测标准

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