廖 濤 ，曹曉璐 ，高利明 ，周 默 ，羅輝勇 ，王國卉

（1.國網(wǎng)河南省電力公司營銷服務(wù)中心，河南 鄭州 450051; 2.河南合眾電力技術(shù)有限公司，河南 鄭州 450000）

一旦TV電壓切換繼電器發(fā)生故障，將導(dǎo)致電壓互感器不能正常投切，使關(guān)口電能表失壓，造成計量失準(zhǔn)[1]，應(yīng)進(jìn)行差錯電量計算，并退補(bǔ)電量。目前國內(nèi)外學(xué)者暫無針對TV電壓切換繼電器故障導(dǎo)致計量失準(zhǔn)，并進(jìn)行電量退補(bǔ)的研究。但國內(nèi)學(xué)者在差錯電量計算方面已有研究[2-4]。本文以某電廠發(fā)生的一起因電壓切換繼電器故障導(dǎo)致計量失準(zhǔn)事件為切入點(diǎn)，分析事件過程，并采用電量平衡法和更正系數(shù)法進(jìn)行差錯電量計算。2種計算方法得到的差錯電量基本一致，證明了計算方法的正確性。同時根據(jù)實(shí)際情況對2種計算結(jié)果進(jìn)行對比分析，并選擇差錯電量最符合實(shí)際情況的結(jié)果，為類似電壓切換繼電器投切失敗須進(jìn)行差錯電量計算的案例提供參考。

1 故障分析

1.1 電廠及計量點(diǎn)配置基本情況

本案例中電廠一期、二期裝機(jī)容量均為2 ×30萬kW，發(fā)電上網(wǎng)貿(mào)易計算用關(guān)口計量點(diǎn)設(shè)置在電廠內(nèi)。廠內(nèi)計量點(diǎn)名稱分別為計221（1#主變），計222（2#主變），計223（3#主變），計224（4#主變）。其中2#機(jī)組采用發(fā)變線接線方式。1#機(jī)、3#機(jī)、4#機(jī)接在220 kV母線上，共6回220 kV出線。

發(fā)生故障計量點(diǎn)為計224（4#主變高壓側(cè)），其關(guān)口電能表配置情況如表1所示。

表1 計224貿(mào)易結(jié)算關(guān)口電能表

1.2 故障分析

6月5日電廠4#機(jī)組啟動，并于14:32并網(wǎng)。并網(wǎng)后，20:30左右運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)光字牌報警，顯示電能表失壓。隨后檢修人員于20:40左右發(fā)現(xiàn)計224關(guān)口表C相失壓計時儀報警。進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)測量回路上母二次電壓正常，但電壓切換繼電器沒有正常投切。發(fā)現(xiàn)問題后，工作人員于21:20更換了新的電壓切換繼電器。隨后計224關(guān)口電能表電壓恢復(fù)正常。

通過失壓計時儀記錄和電廠光字牌報警信息，并結(jié)合省調(diào)TMR系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)和電廠相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)可得以下情況：

故障發(fā)生時升壓站為雙母線運(yùn)行，1#、3#機(jī)組運(yùn)行，4#機(jī)組并網(wǎng)開機(jī)，2#機(jī)停機(jī)。故障發(fā)生時計224的電壓切換繼電器C相接觸不良，導(dǎo)致計224關(guān)口電能表C相失壓。失壓時間為6月5日14:15:29至21:19:35。根據(jù)電廠光字牌報警信息，結(jié)合失壓計時儀和TMR系統(tǒng)數(shù)據(jù)，確定總失壓時間為7.06 h（失壓計時儀略有偏差）。

本次故障的本次故障的原因是計224（4#主變）的電壓切換繼電器C相接觸不良，導(dǎo)致計224關(guān)口電能表C相失壓。該電壓切換繼電器于2009年投運(yùn)，接點(diǎn)氧化，閉合不好，致使繼電器動作后C相電壓未正常切換，造成關(guān)口表C相失壓。

2 差錯電量計算

220 kV以上計量點(diǎn)故障時，差錯電量較大，須采用至少2種差錯電量計算方法進(jìn)行對比分析。結(jié)合此故障類型為電能表單相失壓，采用電量平衡法和更正系數(shù)法計算。

2.1 電量平衡法求解差錯電量

通過現(xiàn)場實(shí)際勘查，調(diào)取電廠內(nèi)光字牌告警動作記錄及省調(diào)TMR系統(tǒng)，獲取了6月5日故障時間點(diǎn)過程中各計量點(diǎn)的電量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。

故障電量數(shù)據(jù)計算公式為：

式中：Wa為通過對應(yīng)發(fā)電機(jī)發(fā)電量、主變損耗、高廠變等計算出來的電量值；Wb為故障情況下，關(guān)口電能表實(shí)際計量的電量值。

Wa、Wb計算過程詳見表2和表3。

表2 故障期間計224（4#主變）電量計算值

表3 故障期間計224（4#主變）主表電量數(shù)據(jù)

Wa計算公式如下：

式中：WF為發(fā)電機(jī)發(fā)電量；WC為高廠變電量；WS為主變損耗；WL為勵磁變損耗。

WF數(shù)據(jù)可通過TMR系統(tǒng)查詢獲取，WC數(shù)據(jù)由電廠的自動抄表系統(tǒng)提供。本案例中，由于4#機(jī)組為三機(jī)勵磁，因此無專門的勵磁變壓器，故可認(rèn)為WL=0。取故障后1周數(shù)據(jù)為參考，可計算出主變平均損耗率WS=1.3291%。另外，高廠變只有小時級數(shù)據(jù)，故計算的開始時間和結(jié)束時間均取最近整點(diǎn)值[5-6]。

表2～3中倍率信息為基礎(chǔ)檔案信息，也可從TMR系統(tǒng)中獲取。電量數(shù)據(jù)均可從TMR系統(tǒng)獲取。代入數(shù)據(jù)后，可求得差值電量為293454.5 kWh。

2.2 更正系數(shù)法求解差錯電量

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相失壓或失流、兩相失壓或失流、極性接反等錯誤接線或故障時，可采用更正系數(shù)法。更正系數(shù)法計算如下：

式中：ΔW2為退補(bǔ)電量；W為錯誤接線或故障時計量值；K為更正系數(shù)。

K計算公式：

式中：W真實(shí)為正常運(yùn)行條件下的電量值。

單相失壓時，三相四線電能表在三相平衡的情況下，電量更正系數(shù)K=1.5。

查詢省調(diào)TMR系統(tǒng)可知，故障期間計224（4#主變）主表電量數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 故障期間計224（4#主變）主表電量數(shù)據(jù)

將數(shù)據(jù)代入公式（3）中，計算可得，差錯電量計算結(jié)果為301488.0 kWh。

3 計算方法分析選擇及結(jié)論

3.1 計算結(jié)果分析

電量平衡法計算的差錯電量為293454.5 kWh，更正系數(shù)法計算的差錯電量為301488.0 kWh，二者僅相差2%，差錯電量計算結(jié)果基本一致。本案例中故障時間相對較長，故障期間無法保證負(fù)荷一直平衡，因此更正系數(shù)法計算約束條件受限。同時考慮到此電廠關(guān)口電能表運(yùn)行時間較長，該型號電能表無法調(diào)取負(fù)荷曲線，且系統(tǒng)中只有5 min電量數(shù)據(jù)，與故障時間不完全對應(yīng)。因此采用更正系數(shù)法計算差錯電量時，誤差相對較大。

而由于本案例中發(fā)電機(jī)、高廠變等數(shù)據(jù)均有據(jù)可查，數(shù)據(jù)更為真實(shí)可靠，故采用電量平衡計算法相對誤差較小，其結(jié)果更準(zhǔn)確合理。因此本案例采用電量平衡計算法，且最終差錯電量為293454.5 kWh。

3.2 結(jié)論分析

本案例為一起因TV電壓切換繼電器故障導(dǎo)致的關(guān)口電能表失壓，進(jìn)而造成計量故障的事件。具體為電廠計224計量點(diǎn)的電壓切換繼電器C相因接觸不良，導(dǎo)致關(guān)口電能表少計7.06 h，其差錯電量為293454.5 kWh。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電廠對電壓切換繼電器管理不善，未按規(guī)定對其進(jìn)行校驗(yàn)、未定期查看其運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致電壓切換時，觸點(diǎn)接觸不良，進(jìn)而造成計量故障。

4 結(jié)束語

發(fā)電上網(wǎng)的關(guān)口計量裝置是電廠進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，一般電廠對關(guān)口電能表、計量用互感器和計量二次回路比較關(guān)注，往往忽略了電壓切換繼電器等重要輔助設(shè)備[7]。本文以一起典型的因電壓切換繼電器故障導(dǎo)致的關(guān)口電能表失壓事件為切入點(diǎn)，分析了故障過程、故障原因，并進(jìn)行了差錯電量計算。分別采用電量平衡法和更正系數(shù)法計算，并對比分析計算結(jié)果，選取了誤差最小、最符合實(shí)際運(yùn)行情況的方法，為類似故障處理和退補(bǔ)電量計算提供參考。特別是對于雙母運(yùn)行的升壓站，線路可能須在2條母線中來回切換，若電壓切換繼電器故障或接觸不良，將導(dǎo)致繼電器投切失敗，進(jìn)而造成計量失準(zhǔn)，因此，電廠應(yīng)加強(qiáng)對電壓切換繼電器等輔助設(shè)備的管理。