一种新型的移动式10kV分线线损计量装置在线损精益化管理中的应用

一种新型的移动式10kV分线线损计量装置在线损精益化管理中的应用

曾建强

关键词：10kV分线线损；计量装置；线损；窃电

引言

电网的线损率是电力企业一项重要的综合性技术经济指标，同时也是电力系统规划设计水平及经营管理水平的一项综合性技术经济指标。在保证电网安全稳定运行的基础上，应尽可能减少电网运行中输、变、配电设备中的电能损耗，以实现电网的最佳经济运行。降低电网的线损率，不仅要了解电能损耗的基本概念及线损理论计算的方法，还需熟知造成线损过高的原因，并掌握降低线损的技术措施和管理措施。现阶段，10kV配电网线路存在高压计量监测点缺失，关口计量装置覆盖不全等问题，传统高压计量装置安装条件不完善，线路新增计量点安装效率低，影响供电公司供电同期线损考核指标。

随着新型电子式互感器的技术成熟，采用该技术研制的一体化直接接入式10kV分线线损计量装置，由于该新型分线线损计量装置安装的快速和便利性，能有效解决了配网计量点缺失，供售不同期的问题。从目前挂网效果看，中压配电网上使用新型10kV分线线损计量装置在安全性、准确性和可靠性方面完全可以代替传统电磁式测量用互感器，他们体积小、成本低、更重要的是节约资源和能源，可以在配电网中任意设置计量点，从而构成分级式防窃电及线损系统，增加电网运行的经济性，降低线路损耗，最终达到同期线损考核目标。

1新型10kV分线线损计量一体化装置

针对传统组合式高压计量箱即“电磁式电压互感器TV+电磁式电流互感器TA+低压电能表”类型计量装置只适合在配电网线路规划时增设，但对于现有线路计量点缺失进行增设时，则存在停电影响范围大、安排停电计划困难、施工难度大、线路改造工作量大、安装时间较长等问题，新型10kV分线线损计量装置采用一体化设计，将电能计量单元、传感器和通信单元统一设计，避免了传统存在二次计量接线易被篡改的问题，把高压、大电流通过传

感器直接处理成可连接至计量模块的信号，减少了电压压降路径和电流信号转换次数，降低了传感器输出容量，整体进行计量输出。新型装置具有直接、快速、准确的优点，无接地端，可带电安装在高压侧，是配电网中高压电能计量装置量值传递和安全保障的发展方向。

1.1工作原理

文中介绍的新型10kV分线线损计量装置由U、W两相独立模块组成，内部包含新型高压电子式电压、电流传感器，高压供电单元，电能测量单元及通信单元等，集成在一体化结构壳体中，具备电能计量、变量测量、需量测量计算、停电统计、故障录波和远程通信功能。装置采用二元法计量，测量出分相U、W相的电压、电流、频率、功率、电能，并合成计算出V相电压和电流等。结构原理见图1。

1.2功能特点

a.基本功能：支持当前及上12月的正反向有功/无功电能、四象限无功的计量、需量计算；三相电压、电流、功率、功率因数等分相与合相的测量；支持2时区、8时段、4费率等复费率电能统计。

b.冻结功能：支持4种数据冻结方式（瞬时冻结、日冻结、整点冻结、约定冻结）。

c.误差精度：整体校验0.5S级，解决传统组合式误差具有不确定度和不可溯源的问题，支持无线校表。

d.通信方式：集成微功率无线、移动网络GPRS/3G/4G无线通信，组网方便，通信可靠，直接远程连接供电部门的智能用电管理系统和配电自动化系统，实现远程抄表和监测。

e.高压取电：利用电子式电压互感器，相间高压取电，消除电磁电压互感器谐振隐患，。

f.分相计量：采用二元法计量，通过监测UV、WV间电压和U、W相电流获得三相功率和电能。

g.故障定位：根据装置传回的电压、电流数据分析，实现故障位置判定和报警。

h.故障录波：内置高速AD转换器，高速低功耗DSP，对U、V、W相的电流进行实时录波。

i.线损分析和定位：根据装置传回的电压、电流数据分析，计算分区段内实时线损，并实现超限告警。

j.带电安装：无需一次/二次接线，只需要手动或电动穿刺，安装时间小于20min。

k.安装方式：分相装置重量约6kg，分别安装在UV、WV相，灵活部署安装点，直接悬挂于10kV架空线。

1.3与同类计量装置性能对比

10kV配电网的分线线损管理需要从变电站关口、联络断路器、分界断路器、分支断路器、配电变压器高压侧等现场部署电能计量装置，采集到线损计算所需数据，并且达到“全覆盖、全采集”，才能精准地计算出分线线损。为“为实现“全覆盖、全采集”，高供高计装置需大量应用，但其绝缘水平、接地故障、安装位置、运维管理均有较高要求。

2线损精益化管理解决方案

a.分线线损分析与定位：从变电站关口、联络断

路器、分界断路器、分支断路器、配电变压器高压侧等现场部署电能计量装置，分段计量，采集到线损计算所需数据，达到“全覆盖、全采集”，精准地计算出分线线损，达到定位高线损分线的效果。

b.窃电稽查：非停电状态下，远离用户管辖范围，通过加装新型计量装置，与原有计量装置进行实时功率监测和电量对比，快速定位可疑

c.变损检测：非停电状态下，通过在电力变压器高压侧加装新型计量装置，结合变压器低压侧的高供低计考核表实现在线检测，提供有别于以往离线检测的检查技术，更能反映变压器的运行真实状况，甄别老化或变损过大的变压器。

3线损精细化应用分析

3.1分界线路分摊电量统计

某变电站1条10kV架空线路分界点两端线路统计线损时，出现“合算为正，分算为一正一负”现象，原因为该线路分界断路器处缺少电能计量装置，当出现线路电量互倒时，电量分摊无法准确核算。通过在分界断路器处增设本装置，主站系统抄读本装置、原计量设备每日零点冻结的电能数据以及月末冻结电能数据见表1，从而获取真实的线路运行参数，有效地解决电量分摊不明晰的问题。

kWh

3.2联络开关互倒电量统计

某2条10kV架空线路在联络开关左右两侧都没有安装电能计量装置，在出现电源转供时，无法准确统计互倒时间、互倒电量和潮流方向，由此也无法精确地计算同期线损。通过带电安装本装置后，在2018年9月5日10：00～18：15之间多次进行联络断路器互倒测试，通过主站系统远程抄读装置每15min冻结的瞬时量和电能量，准确地监测了互倒时间、互倒电量、潮流方向，详见表2。

3.3窃电稽查案例

某段存在3个变压器的支线路线损异常高，通过对该支线线损进行了计算分析：1月线损率为12.25%，比贴标签阀值7.86%高4.39%。于是立即将查找该线路高损原因作为1月用电检查重点工作进行安排。经过对该分段线路的3个公用配电变压器专用配电计量装置的高压侧移动加装新型10kV分线线损计量装置，于1月25日查明一工厂窃电（高供低计专变），追补电量41340kWh，追补违约窃电电费：8.7360万元，合计追收：11.6479万元。该装置的可带电可移动安装，窃电稽查效率奇高，可作为线损治理的一个重要设备。

4结束语

随着经济社会的飞速发展,对电力的需求也不断提高。根据国家“资源开发与节约并重,把节约放在首位”的方针政策,在当前电力还不富裕的情况下,努力降低线损,提高能源利用率,就可以向客户提供更多的电力,节约动力资源,降低供电成本,从而提高整个电网的经济效益,其经济意义和现实意义是不可低估的。本文研究10kV分线线损计量装置通过实际挂网案例为供电部门的线损精益化管理提高可靠和便利的技术方案。一体化结构设计整体校验技术，解决传统组合式误差具有不确定度和不可溯源的问题；带电安装在电网线损精细化过程中避免了停电，能够快速落实，线损定位在实际挂网中得到验证；无线公网与主站系统实现永久在线的通信机制，保证了线损精益化管理中分线线损的实时性、准确性和应用性，实现了供售同期。

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