桥吊自身仪表与分变电站出线柜计量差异的分析

桥吊自身仪表与分变电站出线柜计量差异的分析

李清华

（宁波大榭招商国际码头有限公司浙江宁波315800）

摘要公司桥吊高压柜计量仪表与2#分变出线高压柜计量结果不同，部分计量数值相差非常悬殊。针对这种情况，对其相差悬殊的异常数据进行统计，并对产生原因进行分析，找出问题所在，从而明确那个计量仪表比较准确。

关键词：电力计量；电压互感器

一、基本情况

我公司电力系统由一个35kv变电站和5个分变电站组成，其中2#分变电站为码头前沿的部分桥吊提供电力。2#分变到码头桥吊的距离约200米左右。目前桥吊作业量不是很饱满，部分时间处在待机或低负荷运行状态。在近期的电力统计中发现桥吊自身计量与2#分变内高压柜的计量出现较大差异，通过对计量仪表的选型，CT工作状况等进行分析，找出问题原因。

二、数据统计与初步分析

对7台桥吊二个月的用电量进行比较（表一）。

表一桥吊高压柜计量仪表与2#分变出线柜计量数据的统计

从以上数据分析，可以得出如下结果：

A、二者的计量不一致，并且相差悬殊

B、桥吊自身的计量大于2#分变出线高压柜的计量

C、桥吊的工作时间越长、用电量越多，则二者的计量差值越小

D、其中某一种计量存在严重的异常

从结果看，2#分变出线高压柜的计量数值很小，而现场桥吊上的计量数值却很大。但是从理论分析。2#分变的高压柜计量在现场桥吊的计量的后端。从2#分变到码头前沿的电缆应该还有损耗，变压器运行也要有损耗。所以2#分变高压柜的计量应该比后端现场的计量大才对。然而从数据分析，结果恰好相反。说明其中一种计量是不正确的。

三、计量表计和二次CT/PT的配置与分析

1.表计和CT/PT的配置（表计见下图）

1)2#分变内计量表的配置

采用ABBREF542+综合保护装置来辅助进行电量计量。而REF542+主要是作为继电保护装置，计量为辅助功能。

CT为大连第一互感器生产，型号LZZBJ9-12/150b/4，电流比200/5A，C1：0.5/15VA；C2：5P10/15VA。从参数看为二次侧有2组线圈，一组给测量用，一组给保护用，测量的精度为0.5级。

PT为大连第一互感器生产，型号JDZX10-10C1，参数10√3/0.1√3/0.1/3，50VAclass0.550VA/3P。精度为0.5级。

2)桥吊上的计量表及二次CT/PT的配置

采用型号为DIRIS-AP-M3的专门计量装置。

CT为大连第一互感器生产，型号LZZBJ9-12/150b/2，电流比160/5A，C1：0.5/15VA，精度为0.5级。

PT为大连第一互感器生产，型号JDZ10-10C1，参数10/0.11KV，class1/100VA，精度为1级。

桥吊上的计量表2#分变内计量表（综合继保）

2.对表计配置情况以及计量精度的分析

1)对桥吊本身的电流互感器进行分析

桥吊自身计量柜采用独立的电流互感器来采集电流信号。其中二次线圈为独立单线圈结构，CT精度为0.5级，一次额定电流为160A，二次额定电流为5A。

2)对2#分变高压柜的电流互感器进行分析

2#分变桥吊高压柜的计量和保护采用同一个电流互感器，其中电流互感器二次线圈为双线圈结构，一组线圈提供计量用，精度为0.5级；另一组线圈提供过电流保护信号，保护级的精度为5P10（当额定准确限值一次电流值为额定一次电流值的10倍时，电流互感器保护级的复合误差≤5%），二组线圈或多或少总会有磁场相互影响，由于一次电流通过电流互感器一次绕组时，要使二次绕组产生感应电动势，必须消耗一部分电流来励磁，使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁引起的。基于以上分析，二组线圈的计量精度会比单线圈的有所下降。但是当一次电流达到额定电流以上时，还是足以让保护动作。故保护精度不受太大影响。

桥吊自身高压柜和2#分变高压柜的电流互感器同为大连互感器厂提供给ABB公司的。型号分别为：LZZBJ9-12/150b/4和LZZBJ9-12/150b/2，计量精度同为0.5级，容量15VA。不同之处是：桥吊自身的高压柜CT二次侧采用单绕组结构，而2#分变高压柜的CT二次侧采用双绕组结构，同时承担计量和保护信号的提供工作。所以应该是桥吊自身的电流互感器测量较为精确。

四、低负荷下互感器对计量的影响

电流互感器（CT）的误差曲线。图1和图2中标上限的曲线表示在额定负载下（二次负载）测得的数据，标下限的曲线表示额定负载下（俗称下限负载）测得的数据。

由图1、图2可知：在低负荷下，CT的比差和角差都是最大的，即说明在低负荷（一次负荷）下，我们计量的准确程度是最低的，即误差是最大的。

图1电流互感器比值差图形

图2电流互感器相位差图形

五、实际负荷测试观察

在桥吊没有进行集装箱装卸，只是电气机房的空调、电梯等在工作情况下，观察桥吊和2#分变高压柜是否对负荷很小的用电进行精确计量。测试结果：桥吊自身的计量表显示电流0.86A，而2#分变高压柜REF542+计量装置没有电流，显示为零。

实际测试发现，2#分变高压柜REF542+计量装置不能有效对小负荷的用电设施进行用电计量，存在漏计现象。

六、综合分析

基于以上分析和测试，桥吊自身计量装置（DIRIS-AP-M3的专门计量仪表）能够对小负荷的用电进行计量（经过观察最小显示电流为0.576A）。而2#分变的桥吊高压柜，其REF542+计量装置目前能观察到的较小电流为3A（桥吊空载测试）。并且根据第四点来看，CT在低负荷下的计量准确度也较低。

再次，根据《DLT866-2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程》，电能计量用电流互感器，工作电流宜在其额定值的60%以上，且不应小于30%，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器的误差。在实际运行中，桥吊本身的电力互感器（160/5）与2#分变内的电流互感器（250/5），在相同的负载情况下，肯定是桥吊本身的电流互感器更多的运行在额定电流30%~60%甚至以上的时间。这也是我们计量误差较大的因素之一。如果要提高计量精度，应采用宽负载电能表。并合理配置电流互感器和计量仪表的准确度等级，具体见下表《DLT866-2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程》的要求。

结论：

桥吊自身计量仪表的计量较为准确。而2#分变高压柜计量不准确的原因主要有以下二点：

1)2#分变出线高压柜REF542+非专用仪表；

2)高压柜内CT没有工作在最优状态，运行在额定电流30%~60%的时间较少。

参考文献：

[1]《DLT866-2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程》

[2]梁红强，低负荷下计量设备对电力计量的影响，现代电力，2003年12月，第20卷第6期

[3]刘德春，电力计量误差成因及改进措施。中国电子商务2013•24：227