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关口表接线错误检测方法的研究

 电气技术杂志社 2020-11-18

青岛大学电气工程系、国网潍坊供电公司的研究人员刘含筱、张迪,在2018年第1期《电气技术》杂志上撰文,为了方便电网工作人员快速、方便地判断台区关口表的接线是否发生接线错误,本文分析并使用MATLAB软件仿真了多种条件下关口表可能出现的错接情况,包括三相线电流幅值相同时的两相反接和三相反接情况以及一相线电流幅值与其它两相不同时的两相反接和三相反接情况。

本文求解出了描述错误功率随功率因数角变化的公式以及错误功率与实际功率的大小关系,得出了在电网正常运行时,关口表在上述接线错误中测得的功率将明显减小这一结论。电网工作人员可以通过比较关口表数据和台区末端用户表数据之和来快速确认此台区关口表是否发生接线错误。

在电网运行时,工作人员需要通过各种仪器检测电网中各个重要节点流过的功率,监测电网的运行状态[1-5]。通常情况下,电网中的变压器都会作为这样的节点。例如,为小区供电的变压器的二次侧就会装有三相电能表,统计经过此变压器的电能。

在电网的营销系统中,这个三相电能表被称作关口表,这个变压器及其供电的区域被称作台区[6-9]。电网工作人员可以通过统计关口表和各个用户的电表,计算出台区内的线路损耗。正常情况下,线路损耗比例应在3%以内。

若通过这种方法计算得出的线路损耗数值较大,则说明台区内可能存在供电线路异常或者有人偷电等问题[10-13]。因此,台区入口的关口表在监测电网潮流和运行状态等方面有着非常重要的作用。

在台区末端,用户的电表通常都是单相表,接线简单,出错几率很小。但是关口表是三相表,用于测量三相功率,因此需要检测三相线电压和线电流共计6个变量。

线路中的线电压和线电流通常较大,测量时关口表一般通过电压互感器和电流互感器接入线路。因此,关口表的安装非常复杂,在安装过程中极有可能出现接错、接反等情况。为了保证关口表能够正常使用,需要对安装完的三相电能表进行检验和订正。

在检验关口表是否发生接线错误时,工作人员经常采用的方法是查看关口表电能示数是否符合常理,但不与其它数据进行比对。在这步操作中,没有相应的标准来界定示数是否正常,也没有更加有效地方法直接准确地判断关口表接线是否正常。结果的判定全都依靠电网工人的经验和直觉完成[14, 15]

国内外针对关口表的研究多在提高关口表本身的性能和拓展关口表的功能上面。目前很少有针对关口表接线错误而单独进行的研究。本文对于这一问题的研究旨在为电网工人提供一种快速、准确判断关口表接线错误的方法,提高电网企业的工作效率。

结论

通过对关口表接线模型的分析和仿真,本文得出了如下结论。

(1)电网中的功率因数大约在区间[0.85,0.95]中浮动,在此区间内,如果台区关口表发生了两相接错或三相接错的情况,关口表测得的功率将显著减小。

(2)实际情况远比分析的情况复杂。但是,复杂情况也是由上述的简单情况组合而来。因此,这种排查关口表接线错误的方法仍然具有很高的实用价值和参考价值。这种方法能够有效提高电网工人订正关口表的工作效率,节省宝贵的工作时间。

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