基于线损排查仪的台区线损排查

曹君波 唐 军 曹以歆* 刘光耀

1.国网新昌县供电公司 浙江绍兴 312500;2.绍兴供电公司柯桥供电分公司 浙江绍兴 312030

随着国家电网公司线损精益化管控、一台区一指标、经济运行等各种线损管控要求的提升,对于台区线损情况有了更高的要求与挑战,因此如何有效降低线损已成为电力系统内重要议题,各省市县供电公司纷纷制定降损目标和指标,通过管理和技术措施实现降损,特别是对低压台区实行线损定位降到底台区线损率[1-3]。

公用变压器供电量和售电量的差值。当台区售电量明显小于供电量时,就会出现高损台区,意味着台区在运行中损耗的电量较多,运行方式不经济。反之,当售电量大于供电量时,就会出现负损,然而负损现象明显不符合能量守恒定律,说明其中一定有某些问题,需要细细查明。以某供电公司辖区内某C变压器台区为排查案例,该台区自6月7日开始每日线损从15kWh提高到50kWh左右,且该线损十分稳定,后续的线损曲线几乎为一条直线。由于线损长期处于稳定的台区是高损台区中数量较多,且现场存在复杂的情况。基于此,本文介绍基于线损排查仪的分析与排查方法,并通过线损排查仪对各个线损曲线情况进行初步分析与判断,缩小排查范围,精准找到线损点。

1 常见线损分析

在现场排查之前,依据台区日常工作数据及损耗曲线可以进行排除分析事故的问题区域,以缩小异常故障的范围,减少现场排查的难度与工作量,线损分析作为现场排查前的准备是至关重要的。通过分析过程如下:

(1)查看台区表计是否存在估算。存在表计估算且台区处于高损,估算电量偏小;台区处于负损,估算电量偏大。

(2)查看台区档案是否存在异常。台区诊断模块会出现“档案异常”提示,出现该提示时,台区处于高损时,档案少用户;台区处于负损时,档案多用户。

(3)查看供售电量、线损电量、线损率曲线相关性。如果存在用户窃电时,用户用电量与线损率呈反比;存在表计故障时,用户用电量与线损率呈正比。

(4)查看线损率与时间的相关性。台区线损曲线中,重点分析周末、节假日、雨天等特殊日期的线损情况,例如存在台区晴天时高损,雨天时线损正常,可以暂时判断该台区光伏表有较大可能存在问题。此外还有“分时线损”功能,查看台区每小时线损,用于进一步缩短异常故障的范围。通过以上的线损分析方法,可以在现场排查前缩小线损范围,判断台区线损类型,降低现场排查的工作难度,总结常见的线损异常类型如图1。

图1 通过线损分析判断常见的线损异常类型

2 线损排查仪原理

2.1 线损排查仪简介

线损排查仪包括管理终端、拓扑终端、表箱终端、移动终端软件及主站等设备,该设备能检测低压台区非正常线损,在线安装,无须停电;能实现台区自动拓扑、电量分级计量、线损核算、数据抄读,根据自动形成的拓扑关系逐级计算分析每一级线损,定位为移动测试工具,具有使用便捷、测试全面的特点。适用低压台区各种非正常特征的线损排查,特别适合疑难台区的线损排查,一般一个台区2天左右可以出结果,从而快速确认线损点。

现场使用时,线损排查仪适用于台区线损问题系统分析困难,且线损问题隐蔽、排查难度大时使用。线损排查仪能适用各种台区的线损排查,可以一次性排查各种线损异常,现场仅需要挂装回收,整体工作量小。

(1)管理终端市电取电,自动计算线损、绘制拓扑。通常安装在变压器侧,HPLC质量最好,安装时需确认4G通信正常。

(2)拓扑终端分级挂装,自动识别拓扑、数据交采。挂装之后,用每路总出线的拓扑终端与总表电量对比,判断总表是否计量异常;每路总出线与对应分支箱进线挂装拓扑终端,对比电量,判断线损是否在该段线路上;分支箱总线挂装拓扑终端,与下属集中表箱前端的拓扑终端电量对比,判断线损是否在该段线路上;集中表箱前端挂装拓扑终端,对比下属表计电量判断线损是否在表箱。层层递进,逐渐缩小范围定位线损点。

(3)定位终端对单表进行挂装,确定拓扑位置。

(4)手机APP数据查看。

2.2 线损排查仪排查原理

遵循变压器出线电量略大于各分支电量和、各分支电量略大于下属表计电量和、台区计量电量略大于该所有表计电量和的台区供电关系[1]。

线损排查仪通过计算,在台区只存在自身损耗的情况下,线损曲线应该是持续稳定的低曲线,若出现大的偏差,说明存在造成较大线损的问题。而该台区的线损属于突然增大并且维持稳定,说明存在其他造成稳定线损的问题,需要进行线损排查。

台区使用传统方法排查,现场查看全台区每一支表计状态无异常,电流钳对比所有表计电压、电流正常,在终端、互感器已更换后仍未能解决。该方法需要对每个小负荷电表做针对性用电观察,对工作人员的专业能力要求高,证据难抓,全台区细致排查耗费时间更长,工作量更大,容易变成“无头苍蝇”式的排查。

台区使用线损排查仪排查,可在各分支及下属各分节点间挂装线损排查仪,生成台区“变—线—户”拓扑关系图,线损排查仪测得各个分支节点的电能量及负荷数据,在拓扑关系图中进行电量比对、分相负荷监测,进而查找存在线损的分支、节点及理论线损情况。一次挂装1个日冻结电量比对就可以锁定线损范围,在小范围能做线损点核查,效率大大提高,目标明确,直指线损点位置。

3 案例分析

3.1 台区线损分析

以某供电公司辖区内某C变压器台区排查案例,该台区6月的线损曲线如图2所示。

图2 台区线损曲线图

该台区6月7日之前线损率处于正常范围之内,平均线损率低于4%,通过台区理论线损估算公式,估算出该台区理论线损率在3%左右,符合该台区1日至7日的线损曲线,即在初步分析中该台区1日至7日并无线损问题。

该台区8日至20日线损率突然上升并稳定在12%左右,该台区自6月7日开始每日线损从15kWh提高到50kWh左右,且该线损十分稳定,后续的线损曲线几乎为一条直线。通过以上原因分析,根据平台反馈和以上原因分析,首先进行采集因素的确认,在系统平台上查看采集成功率、反向电量统计率以及数据推送问题,采集率始终都为100%,排除采集因素。该时间段此台区并未调整过户变,并未更换表计,该台区供电半径不超过500m,且全为居民小电量生活用电,并通过理论线损估算排除压降问题。

因此,初步分析判断该台区线损异常的原因可能为窃电、漏电或者是台区表计损坏。

3.2 线损排查仪现场挂装

进入现场排查,工作人员到达该台区后,在台区的各路分支线上挂装线损排查仪,涵盖台区所有的出线与用户,进一步对通过数据对台区进行分析判断,并与初步分析作对比。

通过拓扑判断排除台户关系不对应引起的档案因素问题,对比系统数据排除电表倍率不符、档案不符、缺表、光伏未录入等引起的档案因素问题。

通过线损排查仪监测的各相负荷数据计算三相负荷平衡度满足要求,排除三相负荷不平衡引起的理论线损偏高。

通过线损排查仪监测各分支的功率因素满足要求,排除无功偏高引起的理论线损偏高。

排除以上线损原因后,利用线损排查仪监测的各分支电量判断具体的线损原因。

线损排查仪能够准确地计量所挂位置下端的电量,并自动完成拓扑,然后根据其计量的电量与用户表或者是终端表计做对比就可以缩小线损排查的范围。挂装原理如下图3。

图3 线损排查仪原理

线损排查仪测得变压器的单日电量为384.36kWh,总表计量该日电量为385.2kWh,与线损排查仪数据一致,确认线损处于用户侧,各分支编号及分支用电量如下表所示。

某台区各分支编号及分支用电量表

从上表的数据可以得出,线损主要就集中在分支2.2所在的位置,其他几处分支的线损都在合理范围内,而分支2.2的线损率超过50%,占台区总线损71.5%。

根据排查前数据分析,排除了其他可能,将范围缩小,判断该台区线损异常的原因可能为窃电、漏电或者是台区表计损坏。而后根据用户电量的分析,特别是对该月6日、7日、8日、9日这四天的电量分析,未发现用电量稳定降低30kWh左右的用户表计,而根据线损曲线的稳定性,该台区在6月7日前也不存在日用电稳定大于30kWh的用户,在终端表计无异常的情况下,排除因台区表计损坏而少记的情况。

判断出引起该台区6月8日后引起大线损的问题是持续性大漏电或者是持续性窃电,缩小排查情况与范围。现场工作人员先是根据台区数据特征选择在变压器侧进行漏电流测量,测得该变压器的接地线存在5429mA的稳定电流,分支2的总出线存在5462mA的稳定漏电流,因此断定该台区是由火线接地漏电引起的线损,该台区电压长期保持在230V,采用如下电能公式进行计算:

可以得出该漏电单日损耗在为30.15kWh,与分支2.2的线损电量吻合,判断漏电点所在区域为分支2.2。

在缩小线损范围并确认线损问题之后,工作人员在分支2.2所在区域的西线2号杆处发现该杆的地锚电压达到220V以上,地锚带1.2A的漏电流,进一步检查发现该杆及周围地面都存在电压,属于漏电事故。

经过仔细检查发现此次漏电为该台区西线2号杆C相绝缘层老化破皮与电线杆的金属框架和钢筋接触,从而引起的漏电事故,因漏电流达到了5A以上,造成台区处于高损状态。确认问题之后,该供电公司马上进行维修与处理。处理之后该变压器地线与分支2的总出线漏电流都在100mA以下,台区线损率从12%降低到3.8%,台区恢复正常。

结语

线损问题关系企业的经济效益,查找线损存在的问题并积极进行解决对提高电力企业的竞争力,对推动电力市场改革有积极的现实意义。本文针对全采集且户变关系正确的小高损台区,可以通过台区的线损曲线进行分析,初步确认台区问题并缩小范围,增加排查的准确度,减少现场的工作量,更加高效地完成线损治理,再通过运用线损排查仪分段获取节点电量及负荷数据,在排查管理线损的同时结合电表96点电压、电流数据进行分段理论线损分析,达到降低台区管理线损和理论线损的目的,提高线损管理水平,提高线损率,该方法简单易行,能迅速排查定位限速区域,投入使用以来,已成功将多处台区线损降低,效果显著。