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谈谈低负荷.超负荷漏电或窃电的解决方法

谈谈低负荷.超负荷漏电或窃电的解决方法
一.概论:
目前在电力计量的过程中,存在比较严重的低负荷.超负荷漏电或窃电,多数电力管理部门都视为线路损耗,其实,是由于电力计量系统中的电流互感器的计量范围不够,导致在低负荷或超负荷时计量失准造成的漏计量.要解决漏计量的问题,只能在设计该线路计量系统时,根据用电的负荷大小,确定电流互感器合适的变比来解决,但是,在实际用电的过程中,特别是用电负荷大的企事业单位,负荷是在不断变化的,而且变化的范围也很大,因此,在确定电流互感器的变比时而不能兼顾从小负荷到大负荷的变化,当将电流互感器的变比选择较小时,小电流状态下的变比误差减小了,但大电流状态下或超负荷时变比误差会增加很多;反之,将电流互感器的变比选的较大时,大电流状态下的变比误差减小了,可是小电流状态下的变比误差又增大了,因而,计量失准直接影响到电力计量的准确性.如何解决好计量失准这一问题,直接影响到售电和用电交易的公平合理.
二.计量失准的因素:
1.电流互感器的误差:
参照国家标准GB1208-1997对测量用电流互感器误差的要求,不同准确级的误差见(表1),当电流互感器运行在额定电流的20%~120%时的误差是符合准确级的精度要求,但是,当运行在小于额定电流20%或更小时它的误差增大了,而且电流越小误差越大;当大于额定电流的120%或更大时它的误差也增大了,甚至逐渐达到饱和,此时的变比误差就更大了.见(图1),是对不同准确级的电流互感器测试的误差变化曲线,(不同种类的电流互感器误差变化有差异)从图中可以看出,准确级越高的,计量的范围越宽,准确级越低的计量范围就越窄;所以电流互感器在运行过程中,低于5%.高于120%额定电流时都将产生较大误差,因此,在电力计量系统里,确定适应计量范围的电流互感器的变比是非常重要的,对提高计量准确性降低线损能够起到的作用是不可忽视的.
 
2.负荷变化:  
企事业单位在用电的过程中,不可能保持恒定的用电量,用电负荷在不断变化,只是变化的大小问题,当用电负荷运行在电流互感器额定电流的20%~120%之间时,电流互感器能保证计量的准确性,如果用电负荷运行在额定电流的5%以下甚至在百分之零点几时,例如:某企业当生产正常时,用电负荷很大,线路电流达到263(A),当生产停止或下班后线路电流降到最小时只有1.1(A),计量电流互感器电流比是300/5(A),象这种情况用电负荷运行在电流互感器额定电流的0.367%,电流互感器的计量误差已经比较大了,见(图1);而且还有用电负荷变化更大企事业单位.
3.用电类型:
不同类型的企事业单位有着不同的用电情况,针对不同的用电情况大致可分为用电类型如下:连续用电.季节性用电.日常用电.阶段性用电.间歇用电和不确定性用电;等,通过对这些用电方式的检测,只有连续用电的单位,在用电过程中,用电负荷的变化相对稳定,如:纺织.化工等二十四小时连续工作的企事业单位.其它用电类型的单位在用电过程中,用电负荷的变化都比较大,例如:季节性用电的有农副产品加工.农田灌溉.甚至有些沿海地区和旅游发达地区,有很多住宅区都是季节性居住,夏季时,小区住满了,用电负荷达到满负荷,天气变冷了,小区的住户也走了,用电负荷也降到了最小,而且在这种低负荷状态下运行很长时间.也是比较典型的季节性用电类型;日常用电的是,大部分的生产制造业.办公大楼.写字楼和住宅区,用电负荷的大小是比较有规律的,基本上是上班后开始用电负荷增大,下班后大部分用电设备关闭,用电负荷降低,而且很小;住宅区用电,除节假日,一般都集中在下午四点到午夜的十二点是用电高峰,其余用电已降到比较小的负荷;阶段性用电的如:大型泵站.炼钢炉或小炼钢厂等,它们的用电情况是分阶段的,一旦开机用电负荷迅速增加到最大,停机后又迅速降低到最小,负荷大小的变化是比较有规律的;还有间歇式用电如:大型宾馆的电梯.轧钢机.抽油机等,用电负荷的大小是在不断变化的;以及,不确定性用电方式的如:大型活动场馆.游乐场和设置应急用电的设施等,经常的处于低负荷用电或长期空载运行,当有活动或需要应急时才增加用电负荷或满负荷运行;以上用电类型的用电负荷变化是比较大的,而且变化的大小差距也很大,要求电流互感器的计量范围也必须大,不然在长期低负荷或空载运行的过程中计量失准是比较严重的.
4.配电设备:
一是,现在,因供电部门已取消了变压器增容费,所以一些企事业单位在设计配电室时,配电变压器的容量选的比较大,由于在建初期,其实际用电负荷又比较小,一般情况下计量电流互感器的变比是根据变压器的容量来设计的,当变压器长期运行在低负荷状态下,就出现计量失准;二是,同一配电系统中的多台变压器,用电单位根据本部门的实际用电情况来调整变压器的运行台数,运行的台数越多负荷越大,反之则小,如果按总台数设计电流互感器的变比时,多台变压器都投入使用,计量的准确性是保证了,可是当变压器部分退出运行时,这时的计量就有可能失准,退出运行的变压器容量越大,计量失准越严重;如果每台变压器都装计量,需要投入资金很多,而且还需空间和消耗电量;如果设计小的变比时,超负荷时,电量丢失的就更严重;三是,目前,我国提倡生产和使用节能型变压器,已从S7型升为S9或S11型变压器,现在电网上运行的大部分是S7型的变压器,这种类型的变压器,在运行过程中,空载时电流都比较小基本运行在变压器额定容量的0.5%以下,那么,S9.S11等类型的变压器空载时的电流就更小,甚至运行在变压器额定容量的0.3%以下,因此,企事业单位下班后或多台变压器退出运行时,用电负荷在非常小的状态下运行,而且时间又较长,因计量失准造成的漏计量,也会损失很多电量.
5.电流比:
电流互感器在电力计量系统中主要作用是:一将大电流变为小电流;二隔离高压;三保证变流比例的精度.从而达到计量准确的目的,但是,在变流的过程中能够保证电流互感器精度的只能在额定电流的20%~120%时,是达到精度要求的,在超出变比额定电流的20%~120%时,误差就有所增加,超出的越多,误差增加越大.这样一来,是否可将电流互感器的测量范围随意加宽?这是不可的,因为,随意加宽电流互感器的测量范围,在线路有过电流时,超过电流互感器额定电流时,电流互感器又不能迅速饱和,二次输出电流无限制增加,将损坏二次仪表,严重时将二次测量线路烧毁.所以在国家标准"GB1208-1997中2.1.3的仪表保安系数"就确定了测量用电流互感器的计量宽度.因此,在设计电力计量电流互感器的变比时,是比较重要的环节,不容忽视在低负荷或超负荷用电时的计量失准,而造成的电量丢失.
三.漏电或窃电:
多数的企事业单位下班后,电器设备大部分都关闭,只有少量的照明和控制仪器工作,以及季路电流非常小,这时的电流互感器变比较大时,计量误差增大而且是向负偏,导致低负荷的漏电;这其中有的企事业单位在报装配电变压器的容量很大,却在低负荷长期运行有意造成计量失准,用这种办法获取用电量的行为,应该视为低负荷窃电.还有,就是超负荷漏电或窃电:有些企事业单位在建初期,申报的配电变压器容量很大,实际用电量较小,因而电力管理部门就根据它实际的用电量设计测量电流互感器的变比,可是,到后期该单位增加了很多的用电设备导致用电负荷猛增,这时的测量电流互感器没有及时更换变比,电流互感器在超负荷运行,造成超负荷漏电;及申报的小容量配电变压器,实际安装大容量配电变压器,或私自更换大容量配电变压器,因而电力管理部门就申报的容量设计测量电流互感器的变比,实际的用电负荷已超过电流互感器的额定电流,同样运行在超负荷,象这种情况的出现,轻者丢失电流互感器饱和后的电量,还可能导致烧毁电流互感器及测量线路的严重后果.而且这种超负荷用电行为,就是超负荷窃电行为.例如:某单位因经营形式不好车间外租,租住的单位有一小炼钢耗电很大,出租单位原配电变压器是500KVA,容量根本不够,租住单位出主意,私自更换1600KVA的变压器,原计量电流互感器超负荷运行,计量严重失准,查出后,经测算一个月要丢失约4~6万千瓦时.出现上述情况,有时被认为是线路损耗,而分摊到很多的企事业单位中,这种分摊是不合理的,应该针对那些低负荷.超负荷漏电或窃电的单位计量进行改造,扩大计量范围,提高计量精度,防止漏电或窃电,才能达到售电和用电的交易公平合理.
四.如何解决:
1.根据用电负荷确定计量电流互感器的变比,对不同容量的配电变压器,可计算出满负荷时的电流值,而后查看主要用电设备的耗电量来确定计量电流互感器的变比,注意,不要小配大,就是用电负荷较小时配用大变比的电流互感器;也不要大配小,也就是用电负荷较大时,而配用小变比电流互感器;当不能兼顾大小负荷时,就要宁大勿小,因为,当出现超负荷漏电时,比低负荷漏电要大的多.
2.根据负荷变化量确定计量范围,不同的用电单位在用电过程中,负荷的变化也不同,如果是连续生产的企业,一般情况下,用电负荷变化是不大的,这样只要确定最大用电负荷,配用合适变比的电流互感器,用电负荷是不能超出或低出电流互感器的准确计量范围的,可使用0.5级或0.2级计量电流互感器.有些用电负荷比较小,配电变压器容量也不大,也不连续生产的企事业单位,用电负荷在一定范围内变化就可以选取0.5S或0.2S级电流互感器计量.再就是配电变压器容量很大或多台变压器的用电单位,用电负荷从最大到最小或多台满负荷运行到一台低负荷运行时,用电负荷的变化范围很大,已经超出了电流互感器计量准确范围,甚至更大,此时选择电流互感器的变比就要考虑到用电负荷大小变化的兼顾,才能解决低负荷或超负荷的漏电问题,那就必须选取一种计量范围宽,又能保护二次仪表的电流互感器.
3.根据用电负荷的变化范围确定电流互感器变比的范围,当用电负荷的变化很大时就要根据电流互感器计量准确量程的大小,而选取复合变比类型的电流互感器,这种复合变比电流互感器同时具备两个变比或多个变比,而且两个变比之间的计量范围很大,可以设计成为大变比是小变比的二倍到五倍的计量宽度见图一,这样对配电变压器容量较大或多台配电变压器一套计量的,就可以在用电负荷大时让其运行在电流互感器的大变比,当用电负荷变小到一定量时,让其运行在小变比,来控制因低负荷或超负荷造成电流互感器的计量失准,从而导致的漏电或窃电.所以可根据用电负荷的变化范围,选取复合变比电流互感器的变比倍率.用电负荷的变化越大,选取的变比倍率也越大,反之则小.
五.实现自动化:
综上所述,似乎解决了低负荷.超负荷漏电或窃电的问题,其实不然,一是,在实际电力计量过程中,用电负荷是在不断变化的,当出现用电负荷增加到一定量,需要更换电流互感器变比时,就必须停电后,才能从小变比换到大变比,可是,停电后用电负荷即可降低到零,更换电流互感器变比完成后,再送电时,用电不一定就是在大负荷,而且也不能跟着用电负荷的变化来回更换电流互感器的大小变比,因此,用人工更换电流互感器变比的办法是很难实现的;二是,在更换了电流互感器的变比时,不同的变比,所用电的倍率也不同,因而,运行在不同变比时,记录了用电数据也不能准确计算用电量;而后就有使用两套计量表来分别记录不同变比用电数据,这样在同一线路里使用两套或多套计量表,不但设计的复杂化,而且在运行的过程中相互干扰,造成计量失准.三是,既是更换了电流互感器的变比,计量过程中不同变比的运行时间是难以确定,因而也不能准确计算出用电量.
通过对上述问题的分析研究,淄博浩特电气有限公司科研人员经过多年的研究及线路运行试验,开发出"复合变比电流互感器自动转换计量装置"和"复合变比自动转换电能表",并且通过了,山东省计量科学研究院的型式试验和中国电力科学研究院电测量研究所的检测及山东省电力研究院计量测试中心的测试.该装置是与复合变比电流互感器配套使用的一种智能化自动转换变比的计量装置,它的主要功能是:"在线检测电流大小,自动转换大小变比,同一倍率准确计量."使用它就可以让复合变比电流互感器的大小变比自动转换,从而拓宽了电流互感器的计量范围,同一倍率计量,保证了电流互感器从小电流到大电流的计量精度.达到解决电流互感器在低负荷和超负荷漏电或窃电的目的.因而,非常适用于,用电负荷大.负荷变化大和季节性用电及老计量改造的单位电能计量,来杜绝低负荷和超负荷漏电或窃电,降低了线路损耗.最终做到:"高低负荷计量准,自动转换范围宽,大小电流不漏掉,公平交易少争端."
作者
时间
2009-4-14
 
 

浩特公司主要产品是:1.复合变比电流互感器智能化自动转换装置,2.复合变比电能表,3.无线远程抄表、预付费系统和管理终端,4.计量箱,5.电压互感器,6.电流互感器。

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