统计线损中出现负线损的原因探析

统计线损中出现负线损的原因探析

陈锦迅

广东电网有限责任公司惠州供电局 516100

摘 要：对线损原因进行分析，并提出有针对性的解决措施，是提高线损统计工作水平的重要途径。本文对电能计量准确度的影响因素进行分析，发现在理论线损值和供电线路负荷都比较小的情况下，实际的负线损具有合理性。

关键词：负线损；互感器；压变

对线损进行统计分析经常会出现负线损现象，也就是受电侧的电量超过供电侧实际电量。电网系统线损统计中存在的负线损问题，可以应用线损两侧电能表来进行计量和校核，从而排除掉电能表准确度产生的影响。从线损统计分析数据中可以发现，小负荷条件下会存在较多的负线损现象，本文从电能采集平台数据电能表准确程度条件下负线损问题进行分析。

1线损计量准确度影响因素分析

一般情况下，对低压侧负载进行电能计量是准确的，需要通过电能表输出电能来驱动负载运行，电能计量是否准确取决于电能表的准确度。在电网系统中，电能表不能实现与高压供电侧直接连接，需要利用电压或电流互感器，配合二次测量回路实现与电能表的连接。所以，对电能计量准确性进行影响的因素除了电能表准确程度之外，还会受到电压互感器、电流互感的准确程度和二次测量回路产生的压降。普遍认为电压互感器、电流互感器准确程度是满足电能计量要求的，二次测量回路也可以达到准确电能计量需要，而实际使用过程中还存在问题。

2电流互感器非线性因素影响

电流互感器受到电磁铁心自身结构性能和制作工艺水平因素的影响，存在着一定程度的传导误差。二次电流不能完全体现出一次侧电流值，测量准确级用来表示对一次电流的准确程度，在规定负荷的20-120%区间内，可以保证达到设计的准确度，如果超出负荷区间就会使测量误差变大。小负荷准确度超差现象，是因为电流互感器铁心会产生磁滞效应，会体现出负测量误差的特性。如果负荷电流值超过120%，电流互感器的铁心就会达到饱和状态，实现测量结果就会出现负误差，没有在规定的测量负荷区间内，就会存在负超差现象。

从电流互感器传导改变趋势上来看，电流互感器量程会对计量准确性产生较大的影响，科学合理的选择量程，可以有效防止出现线损问题。从性能参数角度来看，S级的电流互感器测量准确度量程会高于非S级，但低于20%负荷也超过了互感器标称测量准确级，从提高全部测量区间计量准确度来分析，电能计量应该尽量选用S级电流互感器。当前，很多电流互感器没有达到S级，在小负荷条件下无法达到较高的准确度。

3二倍电流互感器倍率不一致引起的线损产生负值

在电网的实际运行过程中，很多高低压两端的变比不能和电流互感器变比保持一致，比如，220kV变电站内的35ｋV输出侧电流互感器变化会超过受电侧，从某电网公司35kV供电线路小负荷线损出现负值的情况来看，当供电线路负荷超过5%，统计线损数值位于正常区间。当负荷低于5%，接受电能侧电流互感器变比低于供电侧电流互感器变化，这时就会出现负线损问题，当线损负荷继续变小，如果负荷低于1%，会出现供电侧没有输出电能而受电侧存在较小电量的现象，采用示波器来对二次回路电流进行测量可以更好地证实该问题，小负荷二次电流处在电流互感器初始非线性区段，二次电流值就会变成非正弦波形态。

4电压互感器负载率影响

当前，主要有电磁和电容两种类型电压互感器，电磁型电压互感器输出侧电压，会与负荷呈现出正向线性关系。220kV电网应用的电容人压变，二次侧输出的电压会与负载呈现出正比例关系，如果在小负荷条件下运行，会产生较为明显的电压上翘问题。某电网公司对220kV电网1-4区段的电压互感器实际测量数据中可以发现，每个供电区段母线都采用合环运行方式，从理论上来分析，4个电压互感器二次电压应该保持一致，不会产生较大的测量误差。每不同类型的电压互感器电压有着较大的差异。电容电压互感器在轻负载条件下，二次侧电压值会高于电磁电压互感器测量值1.5%。如果，针对220kV供电线路供电和受电两侧采用不同类型的电压互感器，电容电压互感器二次测量电流较小的条件下，对电能进行计量会出现较大的误差，会产生较大的线损。在供电侧利用电磁电压互感器，接受电能侧利用电容电压互感器，在线的损耗值不能完全抵消电压互感器正误差，这样就会导致负线损问题，否则，测量到的线损值就会超出正常数值范围。当前，很多电能表都采取辅助工作电源方式，电压测量回路和自动测控都需要对电流值进行采样，在二次电压测量回路中不会形成较大的电流值，电容电压互感器二次回路轻负载，是当前电能测量常用的方式，产生的二次电压偏高问题比较突出，是对电能计量准确性产生影响的重要因素。

5二次回路压降影响

原来采用的感应式电能计量表，每相电流值可以高达60-100mA，受到测量负荷的影响，二次测量回路的电流可以高达几安培，回路中会产生较大的压降。根据规范要求，二次测量回路的压降不可以超过2%，测量导线的线径都大于16平方毫米。利用数字电能表和辅助工作电源，二次测量回路的电流值接近于零，二次测量回路产生压降完全可以忽略不计，如果存在接触不良问题会引起二次压降变大。

6电能表准确度不合理条件下线损值分布评价

某电网公司采用0.5级电能表对电能计量仪表性能进行考核，具备的误差为±0.5%。从仪表生产厂家的提供的资料来看，误差呈现出正态分布特点，概率函数值为X:N(0，0.25²)，对供电区域的220kV供电线路理论线损进行计算，具体数值见表1所示。

表1 某电网公司供电区域中220kV线损分布统计表

220kV供电线路理论均值为0.12，完全符合理论线损概率分布函数Y：N（0.12，0.05²）。采用Z转换变成标准正态分布以后，实际线损值低于零的概率可以达到0.3331。线损值位于（ ）区间内，是一种合理的数值。如果只考虑电能表测量误差，综合线损值保持在合理范围。如果受到电容电流互感器电压值高、小负荷进行供电和变化不能保持前后一致等因素的影响，实际的线损值会变得更大。该电网公司从2018年2月开始，从电能数据采集平台中对220kV线情况进行统计，线损合理率从原来的91.6%提高到99%，实际测量到的线损值概率分布和理论计算值保持一致。

7结论

综上所述，线损值合理区间需要按照电压等级来进行确定，电流因素引起的线损在不同电压等级条件下产生的线损比例是不同的，需要结合电压等级、供电范围和电能表准确程度，采有误差正态分布理论来确定线损值区间。优选电流互感器及变比，电流互感器的变比需要和供电负载保持匹配，防止出现大变化小负荷情况。测量的准确度应该采用S级和0.5级互感器进行校核，供电线路两则的变化应该保持一致，防止小负荷对电能计量准确性带来影响。

供电线路负载率小于5%，供电和受电两侧互感器变化不符，会使得互感器运行在不同的非线性区段中，线损值会产生较大的差异。如果供电线路两侧电流互感器变比相同，而且线损数值合理，电能计量还会存在着较大的负偏并非。电容式电压互感器需要在二次回路中设置合理的负荷，并保证运行在计量准确度区间。还需要从理论线损和实际测量是否满足负荷正态分布进行分析，查找误差产生原因。

参考文献：

[1]丁一阳. 特高压线路电容式电压互感器测量误差及其对统计线损影响分析[D].华中科技大学,2017.

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