宁杭高铁某牵引站220 kV线损异常情况分析及处理

2015-10-13陈宇飞

电力需求侧管理 2015年2期

关键词：相电流电能表互感器

陈宇飞

（溧阳市供电公司，江苏常州　213300）

宁杭高铁某牵引站220 kV线损异常情况分析及处理

陈宇飞

（溧阳市供电公司，江苏常州213300）

宁杭高铁瓦屋山牵引站由220 kV淦牵4Y93线供电，自该线路供电开始，线损一直异常偏大，表1为淦牵4Y93线2014年1—9月份线损情况。

表1　淦牵线1—9月份线损统计表

从表1可以看出，最大月份线损率达23.67%，平均线损率达20.67%，而正常线损应不大于1%。

本文结合该户的具体供电情况，按照先系统分析后装置检查、先带电检查再停电检查、先查二次设备再查一次设备、先末端后前端的原则开展排查，把故障排查过程分为6个步骤，最终排除了故障，使线损电量恢复到正常水平。

1　客户受电侧一次接入系统方式

宁杭高铁瓦屋山牵引站分别由220 kV旧县变电所的旧牵4Y94线和220 kV淦西变淦牵4Y93线专线供电，主备用供电方式，其电源切换由江苏省电力调度中心和上海铁路局调度管理。瓦屋山牵引变采用线路双变压器组，变压器容量4×31 500 kVA，如图1所示。

2　计量装置配置及接线情况

该户计量装置由智能电能表，电压、电流互感器及其二次回路接线构成。具体规格如下：

•三相四线智能电能表：3×57.7/100 V；3×0.3（1.2）A，有功0.2S级，主、备用线路都有主副表各2只。

•电流互感器：北京天威瑞恒电气有限公司生产，型号LRGBJ-220，变比400/1，有功0.2S级专用计量回路（端子编号5S1、5S2），0.2S级电能质量监测回路，及其他P级回路共6个次级。3只电流互感器的二次电缆经电流端子箱按分相独立回路要求6线连接至电能计量屏，在电流端子箱端子排中将非同名端连接并接地，如图2所示。

•电压互感器：变比220/0.1；0.2级；三相四线完全星型接线。

3　故障排查及分析判断

•步骤1：系统分析

该客户为220 kV专线供电，不存在来自其他客户的影响，220 kV淦西变母线电量平衡分析未发现异常，问题锁定在客户变一侧。在投运后的几个月内线损率一直在20%左右，说明影响线损的因素长期存在，并非偶发事件。又因为，该客户自投运起就发现线损异常，初步怀疑为客户设备或施工缺陷所致，因此，转入客户计量装置回路检查分析。

•步骤2：电能表现场校验

将现场校验仪按电流串联、电压并联方式接入电能表回路后，发现三相电流不平衡（IA=0.003 7 A、IB=0.025 6 A、IC=0.114 8 A），三相电压正常且平衡，表计误差校验、接线检查等都正常，判断问题可能发生在电流回路。但由于该客户的用电性质特殊，火车经过时冲击电流大，谐波分量大，火车刹车时还有反向电流产生，平时用电三相电流就极不平衡，所以很难判断出哪一相出问题。

图1　瓦屋山牵引变一次接线示意图

图2　计量回路二次线接地点现场图片

再做进一步检查，在二次端子箱处，用钳型电流表分别测量计量回路和电能质量监测回路的三相电流，2个回路为同一互感器的不同次级，精度等级同为0.2S级，变比也相同，正常情况下其二次电流应该相同或很接近。测量后比较发现A相电流差别较大，计量回路A相二次电流为0.025 6 A，电能质量监测回路A相二次电流为0.114 8 A，B、C相在2个不同次级的电流基本接近。

由于A相计量回路二次电流比监测回路小很多，判断在A相电流回路中存在分流，使流入计量表计的电流缺失，导致少计电量，问题锁定在了A相电流回路。

•步骤3：二次电流回路检查

首先在电流互感器端子箱中将互感器侧的计量回路三相电流短接，具体做法是将图2中的1和4、2和5、3和6端子用短路线连接，然后将电能表侧A相回路的2个端子脱开，脱开处连接升流设备，做二次回路通断测试，升流设备上显示升起0.5 A，在电能表上也显示0.5 A，说明从端子箱到表计的二次回路没有问题，问题还在前端。

用钳形电流表测量1和4、2和5、3和6端子中的短路电流，与步骤2比较发现短路前A、B、C相电流分别是0.003 7 A、0.025 6 A、0.114 8 A，短接后A、B、C相电流分别是0.157 0 A、0.016 4 A、0.139 6 A，A相电流变化明显大，其他两相有变化属于负荷波动所致。

至此，可初步判断A相电流互感器二次侧存在短路或接地点。

•步骤4：二次回路停电检查

9月29日将负荷切换到旧牵4Y94线供电，断开淦牵线编号4Y93开关，而线路侧编号4Y933刀闸因机构故障未能拉开，电流互感器一次侧仍带电压。在这种状态下，将图2中端子箱计量回路二次1和4、2和5、3和6端子用短路线短接后发现，在一次有电压、没有电流的情况下，A相二次仍有在0.005～0.01 A范围内波动的电流，B、C相电流均为0。

初步判断是因为当天刚下过雨空气潮湿，互感器表面湿润，由于存在多点接地，测到了A相电流互感器故障点的接地电流。

•步骤5：停电检查A相电流互感器

10月14日对A相电流互感器停电检查，在220 kV电流互感器上工作的安全风险较大，为了确保安全，当天申请了220 kV淦牵线停电，开出了变电一次工作票，按照安全规程要求，做好了各项防触电、防高空坠落安全措施后，打开电流互感器二次端子盖，将计量回路二次端子脱开，在此端子处接升流设备，检查二次回路通断情况也正常，再做了互感器误差试验结果也正常。可以初步判断电流互感器本体正常。

•步骤6：二次接线绝缘检查

由于已经对整个计量装置的设备都一一检查完了，还没有发现故障点在哪里，但为什么之前有那么多可疑现象呢？既然计量装置两端都没有问题，那么问题就可能出现在电流互感器端子箱至户内计量设备的二次连线上，应该进行二次接线的绝缘检查或试验，就在检查二次端子的接线的外观时，发现连接计量回路5S1的导线有绝缘破损现象（见图3），至此找到了问题的根源。