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【摘 要】关口电能的精确计量是发电厂的重要指标之一,CT回路有无分流、PT回路压降是否过大、电能表是否准确等因素都会影响计量的准确,如果这一变化是小范围改变的话,虽然影响计量,但难以觉察。本文通过主变损耗率偏差发现计量问题,并及时解决,减少了损失,供相关人士参考。
【关键词】发电厂、关口计量、主变损耗率
【分类号】:TM73
近年来电力市场的不断完善和发展,电力体制改革不断深化,厂网分开,各个发电企业越来越重视计量工作。关口计量工作的准确与否,不但是企业内部各个指标的重要依据,更是企业效益的基础之一,通过主变损耗率的统计可以及时发现电量损失,为尽快解决问题、减少发电厂的损失提供可能。
一、主变损耗率
主变损耗率是评价主变的一个重要指标,它不但可以反应主变的质量,也可以反应计量的准确性,通过对主变损耗率的统计分析,可以及时发现电能计量偏差,以便及时消除,避免造成更大的经济损失。
(一)、变压器损耗率的理论计算
式中:A为损耗率;P0为空载损耗;β为负载率,S/Sn;PK为负载损耗;S为实际负载;Sn为额定负载。
综合以上分析,并结合长期统计值与同类型的主变的数据参考,我厂的主变(SFP-370000/220GW)损耗率应低于0.5%,如果超出0.5%,则说明有问题。
(二)、实际变压器损耗率。我厂主变损耗各计量点(见图1)
通过电能量采集系统(每15分钟采集所有电度表数据)可以找到所需要的数据,提取数据并制成标准表格,可以随时(每小时数据更新一次)监控主变损耗。
主变实际损耗率公式:
二、主变损耗率超标的因素
(一)、变压器本身问题造成主变损耗率超标。
(二)、计量回路问题,它包括:
1、互感器。电压互感器、电流互感器超差都会造成电能计量超差。
2、电压互感器(PT)回路。PT二次回路的空开跳闸、二次回路断线或二次回路接触电阻过大都会使电能表处的二次压降超标,导致电量损失。
3、电流互感器(CT)回路。CT二次回路开路、接触不良、绝缘破损分流等都会造成电能表处的电流减少,导致电量损失。
4、电能表。电能表的准确度、工作温度、工作电磁环境等因素都会影响计量的准确性。
5、人为因素。非专业人员误动计量回路。
发电厂的生产是连续的、不间断的,任何时候都可能出现问题,如电流回路有微小分流或电压回路的压降过大等都会导致关口电量的减少,且不易被人察觉,最终发电厂的效益受到极大影响。要想解决问题,首先要发现问题,通过统计主变损耗率的偏差就可以及时发现计量问题。
三、实例
(一)、2011年7月份#2机组开始大修,因为雨季来临,检修结束后机组停备,同年10月份起机并网,并网后发现在同样满负荷下,主变损耗率明显增大,见表1
问题分析:
1、#2主变本体。变压器内部有问题,会造成主变损耗率超标,但查看变压器检修记录,各项指标都合格,因此排除变压器本体导致问题出现。
2、本次检修对#2机组的关口电压互感器、电流互感器及发电机出口(20kV)电压互感器、电流互感器进行检验,误差合格,因此排除互感器本身导致问题出现。
3、发电机电能表及二次回路:
公式(2)可以變形为:δ=1-Wgk/(Wf-Wgc-Wlc) (3)
如果发电机出口电能表的电压、电流回路出问题的,只会导致电能表少计量,根据公式(3)可以推导出在其它值准确的情况下,如果Wf减小,那么δ减小,即主变损耗率降低,故可以排除发电机出口电能表的电压、电流回路有问题;发电机出口电能表如果正超差,则会使主变损耗率增增大,故发电机电能表可能存在正超差问题。
4、励磁变电能表及二次回路:在工况基本相同的情况下,励磁变的电能应该是相差不大的。通过表1的数据可以看出,不同日期的励磁电能差别小于10%,假设10月份励磁电能少计量10%,即将10月份励磁变电能扩大1.1倍带入公式(2),10月份主变损耗率仍大于0.5%,故可以排除励磁变电能表及二次回路问题。
5、高厂变电能表及二次回路:根据公式(3)可以推导出,在其它值准确的情况下,高厂变电能Wgc减少,δ增大,但查看长期历史记录发现10月份高厂变的电能消耗基本为最大值,因此不存在Wgc少计量的情况,即可以排除高厂变电能表及二次回路有问题。
6、关口电能表及二次回路:关口电能表有主、备2块表,在10月份的每天读数差值都在误差范围内,可以排除电能表问题;电压回路有压降或者电流回路有分流,会导致关口电能Wgk减少,根据公式(3)可以看出Wgk减少会导致主变损耗率δ增大。因此可能是关口电能表二次回路有问题。
问题处理:
1、开票现场校验发电机电能表,校验结果合格,排除发电机电能表问题。
2、打电话联系对侧计量人员,对比对侧关口表数据,发现发电厂侧关口表电能读数略低于对侧,因此重点怀疑关口表二次回路。见图2
从图2来看,可以分为2部分,一部分是PT(CT)端子箱到电压(电流)互感器之间二次回路,二部分是PT(CT)端子箱到关口电能表之间的二次回路。
有人建议在PT、CT端子箱加装一块电能表,与关口电能表对比看来区分是哪部分的问题,但考虑到升压站PT、CT端子箱温差变化大,而且是高电磁环境,⑤处电压一定高于⑥、⑦处电压导致电能表读数偏大,以上原因不能用加电能表的方法来判断PT(CT)端子箱到关口电能表之间的二次回路有问题。
用一根临时电缆依次替代②与③、⑤与⑥、⑤与⑦之间电缆,看主变损耗率是否由变化,后发现是⑥、⑦之间有0.7V压降,临时短接,主变损耗率恢复正常,待停机后重新更换继电器。如果端子箱到关口表之间未发现问题,则问题在PT(CT)端子箱到电压(电流)互感器之间,只能等设备停运后再处理。
(二)、2012年3月19日,统计发现11时主变损耗率超标,通过查看电能采集系统的数据(每15分钟采集一次数据)发现在同样的发电机有功出力下,10:45-11:00关口电能仅为正常值的1/3左右,其它时刻主变损耗率无超标现象。
鉴于在15分钟内损失的电能比例很大,初步认为有2种可能:
1、怀疑电压回路有开路并持续一定时间后恢复正常。检查各处接线,未发现有松动现象和明显压降。
2、电流回路有短路分流后恢复正常。
因设备运行,无法拆线检查,无法查明故障原因,因此想通过在计量回路中加装录波仪(设置电压欠量、电压(电流)突变量启动录波)来发现故障原因。监视期间录波仪没有启动录波,主变损耗率也正常。后联系电能表厂家,用后台软件看到丢失电能的15分钟内有10分钟3相电压为0,怀疑是人为原因。查工作记录发现当时确实有人在升压站工作,询问工作人员确有将电压回路的空开断开一段时间的操作,至此,主变损耗超标原因查清。
四、结束语
发电厂电能计量是否准确,不但受电能计量装置本身特性影响,更受其他相关联设备的影响。对涉及计量的设备定期检验,是提高计量准确的根本保证,与此同时,更要关注主变损耗率的偏差统计,它可从一个侧面反应计量是否准确,及时发现主变损耗超标的原因并予以消除,有助于减少发电厂的损失。
参考文献
[1]沈寿延 主变损耗率统计值的偏差问题分析[J].浙江电力.2009(3):61-64.
【关键词】发电厂、关口计量、主变损耗率
【分类号】:TM73
近年来电力市场的不断完善和发展,电力体制改革不断深化,厂网分开,各个发电企业越来越重视计量工作。关口计量工作的准确与否,不但是企业内部各个指标的重要依据,更是企业效益的基础之一,通过主变损耗率的统计可以及时发现电量损失,为尽快解决问题、减少发电厂的损失提供可能。
一、主变损耗率
主变损耗率是评价主变的一个重要指标,它不但可以反应主变的质量,也可以反应计量的准确性,通过对主变损耗率的统计分析,可以及时发现电能计量偏差,以便及时消除,避免造成更大的经济损失。
(一)、变压器损耗率的理论计算
式中:A为损耗率;P0为空载损耗;β为负载率,S/Sn;PK为负载损耗;S为实际负载;Sn为额定负载。
综合以上分析,并结合长期统计值与同类型的主变的数据参考,我厂的主变(SFP-370000/220GW)损耗率应低于0.5%,如果超出0.5%,则说明有问题。
(二)、实际变压器损耗率。我厂主变损耗各计量点(见图1)
通过电能量采集系统(每15分钟采集所有电度表数据)可以找到所需要的数据,提取数据并制成标准表格,可以随时(每小时数据更新一次)监控主变损耗。
主变实际损耗率公式:
二、主变损耗率超标的因素
(一)、变压器本身问题造成主变损耗率超标。
(二)、计量回路问题,它包括:
1、互感器。电压互感器、电流互感器超差都会造成电能计量超差。
2、电压互感器(PT)回路。PT二次回路的空开跳闸、二次回路断线或二次回路接触电阻过大都会使电能表处的二次压降超标,导致电量损失。
3、电流互感器(CT)回路。CT二次回路开路、接触不良、绝缘破损分流等都会造成电能表处的电流减少,导致电量损失。
4、电能表。电能表的准确度、工作温度、工作电磁环境等因素都会影响计量的准确性。
5、人为因素。非专业人员误动计量回路。
发电厂的生产是连续的、不间断的,任何时候都可能出现问题,如电流回路有微小分流或电压回路的压降过大等都会导致关口电量的减少,且不易被人察觉,最终发电厂的效益受到极大影响。要想解决问题,首先要发现问题,通过统计主变损耗率的偏差就可以及时发现计量问题。
三、实例
(一)、2011年7月份#2机组开始大修,因为雨季来临,检修结束后机组停备,同年10月份起机并网,并网后发现在同样满负荷下,主变损耗率明显增大,见表1
问题分析:
1、#2主变本体。变压器内部有问题,会造成主变损耗率超标,但查看变压器检修记录,各项指标都合格,因此排除变压器本体导致问题出现。
2、本次检修对#2机组的关口电压互感器、电流互感器及发电机出口(20kV)电压互感器、电流互感器进行检验,误差合格,因此排除互感器本身导致问题出现。
3、发电机电能表及二次回路:
公式(2)可以變形为:δ=1-Wgk/(Wf-Wgc-Wlc) (3)
如果发电机出口电能表的电压、电流回路出问题的,只会导致电能表少计量,根据公式(3)可以推导出在其它值准确的情况下,如果Wf减小,那么δ减小,即主变损耗率降低,故可以排除发电机出口电能表的电压、电流回路有问题;发电机出口电能表如果正超差,则会使主变损耗率增增大,故发电机电能表可能存在正超差问题。
4、励磁变电能表及二次回路:在工况基本相同的情况下,励磁变的电能应该是相差不大的。通过表1的数据可以看出,不同日期的励磁电能差别小于10%,假设10月份励磁电能少计量10%,即将10月份励磁变电能扩大1.1倍带入公式(2),10月份主变损耗率仍大于0.5%,故可以排除励磁变电能表及二次回路问题。
5、高厂变电能表及二次回路:根据公式(3)可以推导出,在其它值准确的情况下,高厂变电能Wgc减少,δ增大,但查看长期历史记录发现10月份高厂变的电能消耗基本为最大值,因此不存在Wgc少计量的情况,即可以排除高厂变电能表及二次回路有问题。
6、关口电能表及二次回路:关口电能表有主、备2块表,在10月份的每天读数差值都在误差范围内,可以排除电能表问题;电压回路有压降或者电流回路有分流,会导致关口电能Wgk减少,根据公式(3)可以看出Wgk减少会导致主变损耗率δ增大。因此可能是关口电能表二次回路有问题。
问题处理:
1、开票现场校验发电机电能表,校验结果合格,排除发电机电能表问题。
2、打电话联系对侧计量人员,对比对侧关口表数据,发现发电厂侧关口表电能读数略低于对侧,因此重点怀疑关口表二次回路。见图2
从图2来看,可以分为2部分,一部分是PT(CT)端子箱到电压(电流)互感器之间二次回路,二部分是PT(CT)端子箱到关口电能表之间的二次回路。
有人建议在PT、CT端子箱加装一块电能表,与关口电能表对比看来区分是哪部分的问题,但考虑到升压站PT、CT端子箱温差变化大,而且是高电磁环境,⑤处电压一定高于⑥、⑦处电压导致电能表读数偏大,以上原因不能用加电能表的方法来判断PT(CT)端子箱到关口电能表之间的二次回路有问题。
用一根临时电缆依次替代②与③、⑤与⑥、⑤与⑦之间电缆,看主变损耗率是否由变化,后发现是⑥、⑦之间有0.7V压降,临时短接,主变损耗率恢复正常,待停机后重新更换继电器。如果端子箱到关口表之间未发现问题,则问题在PT(CT)端子箱到电压(电流)互感器之间,只能等设备停运后再处理。
(二)、2012年3月19日,统计发现11时主变损耗率超标,通过查看电能采集系统的数据(每15分钟采集一次数据)发现在同样的发电机有功出力下,10:45-11:00关口电能仅为正常值的1/3左右,其它时刻主变损耗率无超标现象。
鉴于在15分钟内损失的电能比例很大,初步认为有2种可能:
1、怀疑电压回路有开路并持续一定时间后恢复正常。检查各处接线,未发现有松动现象和明显压降。
2、电流回路有短路分流后恢复正常。
因设备运行,无法拆线检查,无法查明故障原因,因此想通过在计量回路中加装录波仪(设置电压欠量、电压(电流)突变量启动录波)来发现故障原因。监视期间录波仪没有启动录波,主变损耗率也正常。后联系电能表厂家,用后台软件看到丢失电能的15分钟内有10分钟3相电压为0,怀疑是人为原因。查工作记录发现当时确实有人在升压站工作,询问工作人员确有将电压回路的空开断开一段时间的操作,至此,主变损耗超标原因查清。
四、结束语
发电厂电能计量是否准确,不但受电能计量装置本身特性影响,更受其他相关联设备的影响。对涉及计量的设备定期检验,是提高计量准确的根本保证,与此同时,更要关注主变损耗率的偏差统计,它可从一个侧面反应计量是否准确,及时发现主变损耗超标的原因并予以消除,有助于减少发电厂的损失。
参考文献
[1]沈寿延 主变损耗率统计值的偏差问题分析[J].浙江电力.2009(3):61-64.