杨跃云
云南电网有限责任公司瑞丽供电局,云南 瑞丽 678600
摘要:三相四线表有三个计量元件,每个计量元件接入的都是相电压,但在实际工作中却存在三相四线表出现单相失压而另外两相为线电压的情况。本文对该情况进行现场检查与分析,以找出表计电压异常原因。
关键词:三相四线表;单相失压;两相线电压;
引言
三相四线电能表有3个计量元件,每个计量元件接入的都是相电压和相电流,所以在接线正确的情况下一般不会出现负电流。但在实际工作中发现存在三相四线表接线正确而出现单相负电流的情况。
1低电压成因分析
1.1低压三相负载不平衡
在农村配电网中,由于存在低压三相负载不平衡,导致出现低电压现象,也是引起农村配电网低电压问题的主要原因。在农村低压配电系统中一般采用TT或TN-C三相四线的供电方式,但是在实际接线中,接线员通常会忽视综合考虑负载平衡问题,而是随机选取其中两相(如A、C相)进行连接,当该区域出现大功率负荷,A、C相电流就会大于B相电流,随着A、C相电流越高线路末端的电压越低,低压三相负载出现不平衡,直接导致A、C相所带的用户出现低电压现象。以揭阳供电局配变为例,2020年8月,在系统监测中发现乔西集装箱公用台变(500kVA)台区出现低电压情况,经分析发现是由于该台区附近小工业用电密集,负荷密度集中在A、B两相,三相负荷分布不均导致的低电压问题。
1.2季节性负荷变化
在电网建设中,供电局已经提高了对农村电网电压低问题的重视,但是由于负荷增长过快,尤其是季节性负荷变化较大,对低电压问题的产生也起着很大的影响。尤其是在春节、春耕、夏季空调、抽水抗旱、冬季取暖等,用电量大,负荷陡增,电压下降更为明显。例如该局B类地区城镇部分农村配电变压器,在春节期间负荷高达96%,平时负荷基本维持在20%左右,季节性负荷变化较为明显。
2不规范接线导致的安全隐患
四线三相表零相电压线应连接变压器零相输出线,不应直接连接到连接线,也不应连接到其他设备零相电压线。家庭现场测量电缆很不均匀。此外,现场测量员发现无功补偿柜为不锈钢。为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备,引发电气事故,根据相关规定,电气设备的金属外壳必须连接到接地,以保护地球。无功补偿柜金属外壳接地端子不单独连接接地,而是通过无功补偿柜零相电压线接地并连接到接地。根据上述分析,接地部分断开时,无功补偿柜零线会带来相位a电压,无功补偿柜金属壳也会带来相位a电压。因此,在无功补偿柜绝缘无损坏的情况下,l 一旦有人触摸到反应性配电柜的金属外壳,电流就会从人体形成到地球,引发电气事故。 可以看出,这种不规则的布线没有起到保护人的作用,而是造成了安全风险。现场人员分别将四线三相表和无功补偿控制器零相电压线连接到变压器零相输出线后,无功补偿柜外壳接地分别连接到变压器连接线后,现场恢复正常。
3治理措施
3.1停电检查
在用户的配合下,测量员对仪表电缆进行了断电检查。先后检查相位电流电缆和电压电缆后发现电缆没有问题,因此怀疑相位a电流互感器有误。进行了极性测试,结果表明极性是正确的。对电源故障的检查表明,相位a的负电流不是由于接线错误或极性错误造成的。在确定负电流与电缆和极性无关后,假定负电流与电气设备有关,可能的原因是:电气设备中存在电焊;三相电力负荷单相破裂;有单相发电设备。
但是,经与用户确认后,发现用户是建筑工地的临时电力消费者,最近没有进行,只有照明和家用电力,没有两级电焊机等电气设备
3.2加装无功补偿装置
在低电压治理过程中,部分区域可能无法实现电压优化控制时,用户所需的无功必须由系统中的某个地方获得,发电机可以为用户提供所需无功,但是发电机会造成系统电流增加,电压降落加剧,对电压设备的损耗增大,因此需在配变侧加装无功补偿装置,以提高系统运行的经济性,为用户端电压的稳定提供保障。同时还应根据实际需求合理配置无功补偿容量,避免出现容性无功补偿装制单组容量过大而引起“低电压”的现象,影响电压电能质量。
3.3更正电量的计算
电能表压力损失可能导致测量误差,可能影响电能测量的精度和可靠性。测量压力损失后,需要准确计算校正后的电量,以确保随后恢复电费的准确性。四线三相表的功率测量公式如下:
Po = uaia+ubb+ucic(1),po是四线三相表中正确测量的功率;Ua、ub和UC是每一测量元件的相位线(a、b、c)至零线(n),即地面电压;Ia、IB和IC分别为相电流。接地部分断开后,电压表零线电压为ua-bon,电压表实际测量功率变为:p =(ua-ua+(u B- ua-bon)I b+(UC-ua-bon)IC(2),p为电压表实际测量功率为了进一步简化:p = uaa+ubb+UCC-ua(ia+I b+ IC)(3)当三相负载平衡时,有ia + I b + IC = 0,此时p = P0,四线三相表可以准确测量电能量,而无需计算校正电能量。当三相负载平衡时 有ia+I b+ IC = i10,此时p ≥ po,测量计算出ua’和i.0,得到校正后的电量。
3.4有载调压配变
有载调压装置一般有调节变压器分接头和加装线路调压器2种。常用的是调节变压器分接头,通过切换配变分接头,调节配变,提高电源侧电压。但由于分接头切换过程中容易出现电弧现象,降低了绝缘油的绝缘强度,一般采用有滤油功能的有载调压装置,用以解决季节性配变出现短时严重过载的“季节性”低电压问题,即平均负载率低于25%且电压波动较大的问题。同时也能通过不停电方式进行有载调压控制电压大小,而不至于造成用户停电现象。
3.5三相不平衡自动调节装置
主要是通过外接电流互感器实时监测系统电流,将监测的电流情况发送至SVG自动调节装置,装置根据三相平衡所需电流值进行自动转换,并通过IGBT动作,将不平衡电流由大相向小相进行转移,如当A、C相电流大于B相电流时,就会通过IGBT动作,将A、C相电流转移至B相,以实现三相电流平衡.
3.6优化无功补偿装置的投切管理
通常情况下,无功补偿装置是一年检测一次,来确认定值设置的合理性以及投切的准确性,在检测过程中能够尽快发现问题,进一步优化无功补偿装置的投切管理,在无功补偿装置定值设置时线路和配变的功率因数应大于0.9。
结束语
三相四线表零相电压线应接在变压器低压零相出线上,不应直接接在接地线上。低压集中无功补偿装置的接线应与电能计量装置的接线分开,避免无功补偿装置的问题影响电能表的正确计量。现场电气设备金属外壳应单独接地,不宜与电气设备零线并接后再接到接地线上,这是因为当接地部分断开时,保护接地会与零线相连,一旦零线因各种原因带电,金属外壳就会带电,容易引发人身触电事故,存在很大安全隐患。
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