桥巩开关站电力仪表测量误差超标的解决方法.pdf

广西水利水电 G X WA T E R R I S O U R C E S& H Y D R O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 1 ( 5 ) 机电技术 桥巩开关站电力仪表测量误差超标的解决方法 杨俊 杰 ， 覃 吉波 ( 广西桥巩水电站 ， 广西来 宾5 4 6 1 1 9 ) [ 摘要】 广西桥巩水电站计算机监控系统开关站 L C U单元电量是通过 A c u v i m电力仪表采集的，根据我们对采集数 据的分析显示， 数据在技改前和技改后存在较大差异， 这将会对电站正常运行及电网的准确调度造成极大影响。为保 证桥巩水电站正常发电及电网稳定运行， 根据我厂设备实际情况， 针对 A c u v i m电力仪表中存在的功率误差过大具体 问题， 我们在开关站 L C U单元对线路每个 A c u v i m电力仪表增加一个功率变送器， 使用增加的功率变送器采集到的值 替换原 A c u v i m电力仪表中的功率值。 【 关键词】 电力仪表 ； 变送器； 误差 [ 中图分类号] T M 9 3 3 ． 3 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 3 — 1 5 1 0 ( 2 0 1 1 ) 0 5 — 0 0 6 6 — 0 3 1 概 述 广西桥巩水 电站是 《 红水河综合利用规划报 告》 确定的红水河流域规划建设的十个梯级电站中 的第九个 ， 是广西壮族 自治 区“ 十五” 规划新增开工 及实施 “ 西电东送” 电源建设工程的重大项 目， 坝址 建在迁江大桥往上约 1 k m处 。桥巩水 电站工程总 投资约 4 1 亿元 ， 电站正常蓄水位为 8 4 m， 共安装 8 台 5 7 MW 目前 国内单机容量最大的灯泡贯流式水 轮发电机组 ， 总装机容量为 4 5 6 MW， 多年平均发 电 量为 2 4 k W h 。首 台机组于 2 0 0 8年 7月 2 8 E t 正式 并 网发电，至 2 0 0 9年 1 2月 1 4 E t 8台机组全部投 产 发电 。 2 开关站 A c u v i m 电力仪表技术参数 及存在 问题 我厂计算机监控系统机组 、 开关站( 4台主变、 2 回出线 ) 电气量 ( 电流 、 电压 、 功率 、 频率 ) 的采集均 由现场 C T 、 P T二次侧接人 A c u v i m电力仪表 ，在通 过 A c u v im电力仪表将数据传至监控系统 P L C ， 最 后由P L C将数据上传至电站中控室操作员站及与 电网调度通信的远动设备。 2 ． 1 Ac u v i m 电力仪表技术参数 A c u v i m是从瑞 士进 口的多功能数字仪表 。 A c u v i m系列多功能电力仪表采用微处理器和数字 信号处理技术设计而成。集合了三相电量测量 ／ 显 示、 能量累计、 电力品质分析、 故障报警、 数字输入 ／ 输出与网络通讯于一身。 A c u v i m可作为仪表单独使 用， 以取代传统的变送器( 如电流、 电压、 功率、 频率 变送器) ， 实现远程数据采集与控制。 A c u v i m使用工 业标准的 R S - 4 8 5通讯接 口和 MO D B U S通讯协议来 进行组网。 A c u v i m电压、 电流、 功率与能量测量精度 均 为 0 ． 2级 ，其外 形尺 寸为 9 0 m m9 0 mm5 5 m m。A c u v i m输入 电压 等级分 为两档 ： 1 0 0 V a c和 4 0 0 V a c 。 A c u v i m电力仪表电流输入信号为5 A或者 1 A。 桥巩水电站机组 C T变比为 ： 5 0 0 0 ／ 5 ， P T变比为： 1 0 ． 5 ／ 0 ． 1 。 主 变 C T变 比 为 ： 6 0 0 ／ 1 ， P T变 比 为 ： 2 2 0 ／ 0 ． 1 。 线 路 C T变 比 为 ： 1 6 0 0 ／ 1 ， P T变 比 为 ： 2 2 0 ／ 0 ． 1 。开关站现地控制单元配有 3面屏柜 ： A柜 主要安装 P L C控制器， 各遥信、 遥测信号采集模块 及触摸屏 ； B主要安装同期装置、 自动选线装置及各 开 出继 电器 ； C柜 主要 安装 7块 Ac u v i m电力仪表 ( 其中一块用于备用线路) ， 母线电压变送器及频率 变 送器。在开关站使用 A c u v i m电力仪表， 仅用一 个屏柜便能全部安装好， 且柜内接线简单明了同时 便于维护。如果使用传统的变送器， 需要的变送器 数量分别为 ： 电流变送器 7个 ； 电压变送器 7个 ， 功 率变送器 7 个； 同时需要相应增加 P L C模拟量采集 [ 收稿 日期】 2 0 1 1 - 0 6 — 0 2 【 作者简介】 杨俊杰( 1 9 8 1 一 ) ， 男( 壮族) ， 广西巴马人， 广西桥巩水电站助理工程师， 学士， 主要从事水电站运行管理工作。 6 6 广西水利水电 G X WA T E R R I S O U R C E S＆H Y DR O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 1 ( 5 ) 模块数量。这样既增加了成本， 也增加了设备的维 护量 。 2 ． 2 Ac u v i m 电力仪表使用过程中存在的问题 2 0 0 8年 8月 8日， 1 机组并 网运行 ；开关站 1 主变运行 ， I母 Ⅱ母并母运行 ，I 母 带 I回出线运 行， Ⅱ 母带 Ⅱ回出线运行。在 1 机组所发有功功率 较小时， 线路的有功功率数据显示为零。具体数据 如表 1 所示 。 表 1 机组、 主变及线路有功功率和电流 从表 1 中4 ： 0 0 数据可看出，当机组有功功率 P =- 2 4 ． 3 6 MW< 2 6 ． 5 6 MW 时 ， 线路 的有功功率均 P = 0 M W。但是线路有电流值且桥欧 I 线为 3 0 ．4 0 A， 桥 欧 Ⅱ线 2 8 ．8 0 A 。该组数据说明A c u v i m电力仪表已 经采集到电流值， 尽管仪表有电压电流输入 ， 但该 仪表功率值为 0 M W。 以上现象说明 A c u v i m电力仪 表功率值计算存在死区。对线路和主变数据比较可 看 出，主变 C T变 比较小 ，二次侧 电流较大 ，主变 A c u v i m电力仪表可正常计算显示 1 主变有功功率 值及其电流值。 从表 1 中 5 ： 0 0数据可看出，在机组有功功率 为 2 6 ． 5 6 MW 时 ， 主变有功功率值为 2 5 ． 0 8 MW。而 线路的有功功率之和为 1 0 ． 5 6 MW， 机组与主变有功 功率差值 1 ．4 8 M W，以机组有功 P = 2 6 ．5 6 M W 为标 准， 主变有功功率相对机组有功功率误差为 5 ．5 7 ％。 线路对机组有功功率差值 l 6 ．0 0 M W， 线路对机组的 相对 误差 为 6 0 ． 2 4 ％。线路 侧对机 组 的有功误 差 明显 增 大 。 以上数据说明 A c u v i m电力仪表在线路中使 用，显示数据不准确。以机组有功功率为标准， 机 组 、 主变及线路误差对 比如表 2所示。从表 2数据 可看 出， 主变对机组 的误差较小 ， 最大相对误差不 超过 1 0 ％。而线路对机组 的误差较 大 ，最大 时为 1 0 0 ％。随 1 机组有功功率增加 ， 线路对机组的误差 减小且趋于一个相对稳定的值。 A c u v i m电力仪表对 线路有功功率值计算不准确， 无法满足电站对线路 有关电气量 的监视和控制 。线路有功同时通过远动 装置上传至中调 ， 线路有功功率数据无法如实反应 电站电气设备实际运行工况， 调度人员无法正常对 电站负荷进行调度。 表 2机组、 主变及线路有功功率误差对比 3 开关站线路 A c u v i m电力仪表功率 测量数据误 差过 大解决方法 由于开关站线路侧 A c u v i m电力仪表电流、 电 压满足使用要求， 功率存在较大误差。开关站设备 已经安装完毕且均已投入运行。要重新更换设备， 需改动 的地方较多且难度较大 。根据我厂实际情 况 ， 为较好解决问题， 我们利用原设计配有的冗余 模拟量通道，在两条线路各新增一个功率变送器。 功率变送器的电压回路直接并接线路 A c u v im电力 仪表电压回路， 功率变送器的电流回路串接至线路 A c u v i m电力仪表的电流回路。原设计的A c u v im电 6 7 杨俊杰， 覃吉波： 桥巩开关站电力仪表测量误差超标的解决方法 力仪表电压接线图如图 1 所示 ； A c u v i m电力仪表电 流接线图如图 2所示 。 两图中的 A C l 是桥欧 I 线电 量采集装置( A c u v i m电力仪表 ) ； AC 2 是桥欧 Ⅱ线电 量采集装置( A c u v im电力仪表) 。 增加线路功率变送 器后 的电压 回路接线图如图 3所示 ； 电流回路接线 图如图4 所示。 两图中的P B 1 、 P B 2 分别是增加的桥 欧 I 线 、 桥欧 Ⅱ线功率变送器。 P B I ( P B 2 ) 功率变送器 输人参数 ： A C 5 7 ． 7 V， 1 A， 5 0 H z ， 0 1 7 3 ． 1 w a r ) 输 出参数 D C( 4 — 1 2 — 2 0 ) m A ／ ( 4 — 1 2 — 2 0 ) m A； 等 级 ： 0 ． 2 ； 负载 ： ~<5 0 0 Q； 电源： D C 2 4 V。 功率变送器 1 、 2 端子 输 出无功 功率 ； 9 、 1 0端子输 出有功功率 ； 7 、 8端子 接 D C 2 4 V电源 。在线路增加功率变送器后 ， 机组 、 主变及线路功率运行数据对比如表 3 所示。从表 2 与表 3中数据对比可以看出， 增加线路功率变送器 后 ， 机组在有功功率很小的情况下 ， 主变 、 线路有功 功率对机组有功功率的误差值较小( ≤1 0 ％) 且稳定 在一定范围。监控系统在增加线路功率变送器后所 采集 的线路功率数据如实的反应实际功率 ， 极大改 善了监控系统的使用功能 ， 很好的解决了监控系统 存在的数据不准确， 影响设备正常使用的问题。 ) x Y ! 。 ．． A 7 1 0 (7 2 0 )h 7 1 0 ( 7 2 0 ) 1 ，(、2 )， X 、 Y ， H 、 c ， 、 C 7 1 0 ( 7 2 0 ) N 6 0 0 go o ) 2 2 0 K V 桥欧I ( I I ) 线 电压互感器 !l 呈l l 垒 A CI ( A C 2 ) 图 1 A c u v im 电力仪表 电压接线图 5 6 Ac 1 7 8 ( At 2 ) 9 1 O 2 2 0 k v桥欧 I ( I I ) 线 电流 互感 器 图 2 A c u v i m 电力仪表 电流接线图 _r 1 v ( 2 ) mX Y H b B 7 1 0 ( 0 ) — 、， _ 、 Y 、 、 —— _ ， 1 ( 2 ) ， X 、 Y l l c C 7 1 0 ( 7~ ,2 0 ) N6 0 0 0 ) 一 z 2 3 4 4 5 6 3 =- 甄 电 雎 旦 懋 蓊 l A C I ( A C 2 ) l P B 1 ( P B 2 ： 图 3 增加线路功率变送器后电压接线 图 广 ! } A c l 1 2 2 0 k V 桥欧 I ( I I 1 线 电流互感器 图 4 增加线路功率变送器后电流接线图 4 结 语 功率变送器输出4 ～ 2 0 m A电流量，有电压、 电 流输入就有功率输出， 不存在测量死区。但功率变 送器存在零点漂移的问题， 该问题可以通过调零来 减小零漂， 但不能完全消除零漂。变送器体积较大， 使用功能单一 ， 如果测量电气量较 多 ， 使用的变送 器数量较多且需要 占的空间也较大。 A c u v i m电力仪 表是数字式电子设备 ，集成功能较多 ，设备较小 。 A c u v i m电力仪表不存在零点漂移问题， 但其功率计 算存在死区，当输入 电流较小时 ， A c u v i m电力仪表 会将所采集的电流信号误判为干扰量而将数据丢 弃， 使显示数据与实际情况不相符合。在实际使用 过程中 ， 我们可 以根据实际情况 ， 比较 电力仪表 与 变送器的优缺点 ， 将两者相互搭配使用 ， 使各 自优 点最大化 同时彼此缺点最小化。 表 3 机组 、 主变及线路功率误差对比 6 8 ( 责任编辑 ： 刘征湛) ( 英文摘要下转第 7 2页) ￡ ： 吼 “ 1 1 (5 系 覃定吉， 容向前： 红花水电站泄水闸监控系统改造 Up g r a d e o f d i s c h a r g i n g s l u i c e s u p e r v i s i o n a n d c o n t r o l s y s t e m a t Ho n g h u a HP P Q I N D i n g - j i ， R O N G X i a n g - q i a n ( Ho n g h u a H y d r o p o w e r C o ． ， L t d ． o f C G N， L i u z h o u 5 4 5 1 0 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：B a s e d o n a n a l y s i s o f t h e d i s a d v a n t a g e s o f d i s c h a r g i n g s l u i c e s u p e r v i s i o n a n d c o n t r o l s y s t e m a t Ho n g h u a Hy d r o p o w e r P l a n t ，t h e a u t h o r p r e s e n t e d t h e u p g r a d e c o n t e n t s ,Wi t h a l l h a r d wa r e a n d a u t o ma t i o n f r a me b e i n g ma i n t a i n e d ， all s o f t w a r e wa s r e p l a c e d ， S O a s t o r e a l i z e r e mo t e a u t o ma t i c c o n t r o l o f s l u i c e ~An i n t r o d u c t i o n wa s a l s o ma d e o n t h e s t r u c t u r e ， a p p l i c a t i o n ， f u n c t i o n s a n d f e a t u r e s o f t h e u p g r a d e d s u p e r v i s i o n a n d c o n t r o l s y s t e m Ke y wo r d s ： Di s c h a r g i n g s l u i c e ； s u p e rvi s i o n a n d c o n t r o l s y s t e m； s o ft wa r e ； Ho n g h u a HP P ( 上接 第 6 0 页) Di s c u s s i o n o n RCC d a m c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y T ANG F u - k a n g ， Z HANG C h e n g ( Wa t e r C o n s t r u c t i o n D e p a r t me n t o f P a n s h i C i t y ， J i l i n P r o v i n c e ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： A b r i e f a n a l y s i s wa s ma d e o n t h e d e t e r mi n a t i o n o f RCC d a m c o n s t ruc t i o n s c h e me a n d b a s i c r e q u i r e me n t s f o r c o n c r e t e mi x p r o p o rt i o n d e s i g n ， b a s e d o n wh i c h t h e a u t h o r d i s c u s s e d t h e c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y o f RC C d a m i n r e s p e c t s o f c o n c r e t e mi x ， t r a n s p o r t ， s p r e a d i n g ， r o l l i n g ， c o mp a c t i n g a n d c u ri n g ． Ke y wo r ds ： R o l l e d c o m p a c t e d c o n c r e t e( R C C ) d a m； c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o gy； c o n c r e t e m i x p r o p o r t i o n ( 上接 第 6 8 页) S o l u t i o n f o r e l e c t r i c i n s t r u m e n t e x c e s s i v e me a s u r e me n t e r r o r a t Qi a o g o n g s u b s t a t i o n Y A N G J u n - j i e ， Q I N J i - b o G u a n g x i Q i a o g o n g H y d r o p o w e r P l a n t ， L a i b i n 5 4 6 1 1 9 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： T h e s u b s t a t i o n L C U u n i t e l e c t ri c i t y q u a n t i t y i S c o l l e c t e d w i t h A c u v i m e l e c t r i c i n s t rum e n t a t Q i a o g o n g Hy d r o p o w e r P l a n t ． An a l y s i s o f t h e me a s u rin g d a t a a c q u i r e d b e f o r e a n d a f t e r t e c h n i c a l u p gra d e r e s p e c t i v e l y s h o w c o n s i d e r a b l e d i f f e f e n c e b e t w e e n t h e m ，wh i c h ma y aff e c t s gre a t l y t h e n o r ma l o p e r a t i o n o f h y d r o p o we r p l a n t a n d t h e a c c u r a t e r e g u l a t i n g o f p o w e r gri d ． I n v i e w o f e x c e s s i v e p o w e r e r r o r ，a c c o r d i n g t o t h e e q u i p me n t c o n d i t i o n s o f Q i a o g o n g H P P． p o w e r t r a n s d u c e r i S a d d e d t o e a c h A c u v i m e l e c t ri c i n s t rume n t o f s u b s t a t i o n L C U ． Ke y wo r d s ： El e c t r i c i n s t r u me n t ；t r a n s d u c e r ；e rro r 7 2