系统变电站电能计量装置改造方案设计

作者：朱亮 齐红旭 史九州 宗晓辉

来源：《科技创新与应用》2016年第15期

        摘 要：文章以66kV系统变电站10kV二次回路计量装置改造方案为例，分析了对系统变电站电能计量装置改造的原因，详细介绍了提高系统变电站电能计量装置准确度，实现用电信息定时采集、在线实时监测的方法。提出了根据电能计量装置类别选择电能表和互感器的准确度等级；采用专用计量回路并缩短电能表和互感器间二次回路的长度；严格按照电能表、互感器试验规程进行各项电气试验，提高安装、调试水平来减少计量二次回路误差；采取有效措施规避作业全过程的安全风险等有价值的建议。

        关键词：计量方式；准确度；二次回路；特性试验；安全措施

        引言

        电能计量装置包括各种类型电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜（箱）等。主要用于在电力企业与用户间贸易结算和企业内部各项经济技术指标考核。在市场经济模式下，公平、公正、准确计量已成为全社会普遍关注的焦点。所以当下对电能计量装置的准确度、可靠性要求越来越高。由于我公司七里河等66kV变电站已投运多年，现运行电能计量装置准确等级低，计量误差较大，且无法满足用电信息采集的新需求。因此，必须对这些变电站电能计量装置进行改造，提高其计量的准确性、可靠性，实现对其用电信息的定时采集、在线实时监测。

        1 计量装置改造方案

        通过改变计量表安装位置，选用智能电能表、带有S级电压和电流互感器，以及采用专用计量二次回路等技术手段减小计量装置综合误差，实现对66kV变电站10kV各回路电量的准确计量和用电信息的定时采集、在线实时监测。

        1.1 改变计量表安装位置，提高计量准确性

        原刘龙沟等66kV变电站内10kV电能计量装置采用的是传统的计量方式，即将电能表安装在变电站的保护室电度表屏上，电流、电压互感器安装在10kV高压室的高压柜中，电能表和互感器之间通过二次电缆进行连接。由于电能表和互感器之间距离远，二次电缆长，导致计量二次回路压降大，所以计量误差较大。为解决这一问题，将电能表直接安装在10kV高压室的高压柜中，缩短了电能表与电压、电流互感器之间二次电缆的长度，从而减小了二次回路计量误差。

        1.2 选用高准确度计量器具，提高计量准确性

        原刘龙沟等66kV变电站内10kV电能计量装置采用的是0.5级的电流、电压互感器，老型号电子表，无用电信息采集装置。随着各条回路容量的改变，原计量器具已不满足准确计量需要，而且各回路负荷时刻在改变，为保证准确计量各回路电量、采集用电信息、实时监控各回路负荷运行情况，应采取下列措施。

        （1）依据《电能计量装置技术管理规程》，按照计量装置分类正确配置电能计量装置的计量器具，减小电能表的计量误差、电压和电流互感器的计量误差。

        （2）选择宽量限S级电流互感器，保证互感器在轻负荷时的准确计量，减小电流互感器产生的计量误差。

        （3）选择智能型电表，减小计量表误差，实现用电信息实时采集。利用智能电能表能够通过LCD显示屏直观显示峰、谷、平、总电量信息，能够双向计量系统有功、无功及四象限无功电能，能够对逆向序、各相失压、失流、过压、过流报警和记录，能够查询系统各相瞬时电压、电流、功率、频率等信息，能记录负荷曲线，能够以RS485或GPRS等方式实现用电信息远传等功能，对各回路用电信息进行准确计量、实时采集和在线监测。

        （4）采用专用计量二次回路，减小二次回路压降误差。要求电能计量二次回路不得接入与计量无关的其他设备。电能计量二次回路连接导线应采用铜质单芯绝缘线，电流二次回路导线截面应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，至少不小于4mm2；电压二次回路连接导线截面积应按允许的电压降计算，至少应不小于2.5mm2。

        1.3 计量装置安装调试方案

        安装调试流程：（1）二次电缆敷设；（2）互感器和电能表安装；

        （3）二次电缆连接及回路检查；（4）电流和电压互感器试验；（5）送电后电能表首检及采集装置调试。

        2 安全施工方案

        在变电站内进行计量装置改造工作时，容易发生人身触电事故、误触误碰事故、及高处落物伤人等事故，为防止这些不安全现象发生，应根据具体作业内容做好如下措施。

        （1）在二次电缆敷设时，由于现场作业人员多、作业环境复杂，重点做好防止走错间隔、掉进电缆沟、被电缆轴压伤等危险情况发生的安全措施，提前进行安全围栏设置、警示标志放置，同时做到统一指挥、多点监护，保证二次电缆敷设过程作业安全。

        （2）在电能表和互感器安装时，重点做好防止电能表安装不牢掉落砸人、搬运互感器时压伤手脚及工器具掉落导致互感器绝缘破损等预防措施。

        （3）在二次电缆连接及回路检查时，要确保电能表、互感器、端子排各部螺丝紧固，重点做好防止电流二次回路开路，电压二次回路短路或接地的安全措施。

        （4）在进行互感器试验前，与继电保护人员密切配合，必要时将有关保护退出运行；断开被检电流互感器所在回路的断路器、隔离开关，在被检电流互感器两端及可能送电到被检电流互感器的各方面验电并装设接地线；断开被检电压互感器所在回路的断路器、隔离开关，在被检电压互感器两端及可能送电到被检电压互感器的各方面验电并装设接地线；重点做好防止保护装置误动和人身触电事故发生的安全措施。

        （5）在进行电能表首检和采集设备调试时，使用绝缘工具，重点做好防止电压二次回路短路或接地、电流二次回路开路事故发生的安全措施。

        （6）此外，每项作业开工前工作负责人必须向工作班成员交代清楚作业内容、作业地点、作业程序、危险点及控制措施，并履行工作票书面许可手续。作业中，所有作业人员能够正确使用安全防护用品和绝缘工具，有专人监护，严防走错间隔、误触误碰等不安全现象发生。

        3 结束语

        本单位使用此方案对刘龙沟66kV变电站10kV电能计量装置进行了改造。实践证明：此项系统变电站电能计量装置改造方案能够提高66kV系统变电站10kV各回路计量装置计量的准确性，能够保证作业中的人身安全，能够实现对此变电站10kV各回路用电信息的实时采集，可以推广使用。

        参考文献

        [1]黄家兵，蔡江.电能计量装置改造探讨[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2008（2）.

        [2]刘建军.电能计量装置改造的几点建议[J].内蒙古电力技术，2008（6）.

        [3]王春庆，赵玉富，周琪，等.电能计量装置运行现状浅析[J].电测与仪表，2010（S2）.

        [4]唐毅.电能计量装置远程校验监测系统的设计与实现[D].电子科技大学，2012.

        作者简介：朱亮（1977-），男，民族：汉族，籍贯：辽宁，学历：本科，职称：副高级工程师，研究方向：电能计量现场检定。