1 前言
随着电力行业的改革,电力已逐渐走向市场化,电网公司与发电公司、电网之间,电网与用户之间电能的生产和交换会涉及到各部门的直接经济效益。这就要求交换应该是公开、公平、公正,而只有计量的高度准确才能实现这一目的。保证计量装置准确有许多环节,每一环节都会对计量装置的准确性产生一定的影响。本文仅从电压互感器二次回路连接导线的长度和截面作一论述。
2 均衡负载电压互感器不同的接线方法,二次导线的截面与长度的关系
根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.3条规定,I、II类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2%,其他电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.5%。规程第5.4条还规定,对电压互感器二次回路,连接导线截面积应按允许的电压降计算确定,至少就不小于2.5平方毫米。按铜质单芯绝缘线(50oC下,电阻系数=0.018Ωmm2/m)考虑,电压互感器二次导线的容许度L及所需最小截面S的计算方法如下:
(1) 电压互感器V型接线,均衡负载I,Δ接法(如图1)。
从图1中分析,二次导线的压降应为:ΔU=√3I R=√3IρL/S
为保证二次导线压降ΔU小于容许值ΔUmax,容许电阻值应满足下述关系:
R=ρL/S≤ΔUmax/√3I
因此,允许导线长度L≤ΔUmaxS/√3ρI
允许导线截面S≥√3ρLI/ΔUmax
对于I、II类计量,Umax=0.2%×100(V)
因此,允许导线长度L≤6.415S/I(m)
允许导线截面S≥0.156LI(mm2)
对于其他计量,Umax=0.5%×100(V)
L≤1.603S/I(m)
S≥0.062LI(mm2)
(2) 电压互感器Y型接线,均衡负载I,Δ接法如图2。
从图2中分析,二次导线的压降与(1)相同,也为:ΔU=√3IR=√3IρL/S
依照(1)的分析,同理可以得出:
对于I、II类计量,L≤6.415S/I(m)
S≥0.156LI(mm2)
对于其他计量,L≤1.603S/I(m)
S≥0.062LI(mm2)
(3) 电压互感器与均衡负载I均是Y接线,如图3。
从图3中分析,二次导线的压降为:
ΔU=IR=IρL/S
由于Y-Y接线方式的二次导线压降小于V-Δ、Y-Δ的二次导线压降,我们有理由相信,当二次的长度和截面满足V-Δ、Y-Δ接线要求时,也一定能满足Y-Y接线方式的要求,因此,在选择二次导线长度和截面时可以不考虑这种接线方式对电压互感器二次导线长度和截面的影响。
3 二次导线允许长度与截面的关系表
I、 类计量装置电压互感器二次导线允许长度L与截面S关系表:II
从上表中可以看出:
(1)同一电流下,二次导线的截面越大,允许二次导线的长度就越长。只要二次导线的长度小于表中的数值,它的压降就在允许范围内。
(2)对于其他计量装置,其电压互感器二次导线允许长度为表中数值的2.5倍。
(3)对于运行中的电压互感器可以直接利用钳型表测量出二次导线中的电流值,可根据关系表判定二次导线的压降是否超过允许值。
(4) 对于设计中的变电所可根据电压互感器二次导线所接表计的参数和数量,计算出负载电流I,设计人员根据二次导线长度选择合适的导线截面。例如,现在全电子电能表,它的功耗为4VA,计算出电流为0.023A。如果该电压互感器接入10只这样的电能表,总电流应为0.23A。
4 结束语
根据关系表,可以帮助计量专职人员很方便了解目前计量回路的电压互感器二次导线 是否符合规定动作,也可以帮助设计人员选择导线截面,减少误差,使计量装置误差符合国家的规定,准确计量。