论文部分内容阅读
摘要： “安全第一，预防为主”是电力行业生产建设方针。在电力安全监察在工作中，不但要做好安全监督的主要工作，还应要对电力生产过程中发生的各种情况给予技术分析指导，起到辅佐参谋的作用。本文以一宗无功功率补偿的工程实例，剖析电力安全监察在技术分析指导的层面上如何为用户排忧解难，在保证电力安全运行工作中发挥重要作用。
关键字：分析指导；电力安全监察；无功功率补偿
Abstract: the "safety first, focus on prevention" is the electric power industry production and construction policy. In power safety supervision at work, not only to do well the safety supervision and the main work, also should be on power occurred in the production process of technical analysis of circumstance to give guidance, have assisted advisory function. This paper takes a Pope reactive power compensation of the engineering example, analyze the power safety supervision in technical analysis on the level of how to guide for the user queries, ensure the safety operation of electric power play an important role.
Key word: analysis guidance; Power safety supervision; Reactive power compensation
引言
作为一名电力安全监察员，要时刻将“安全第一，预防为主”的生产建设方针放在监督管理工作的首位。它主要的职责和职权就是安全检查，严格监督，审核裁决与生产建设安全相关的事情，目的是保证电力工业的安全生产。多年的工作实践使我体会到，电力生产能否实现安全、高效、稳定、持续地发展，必须严格按照各级规章制度办事，加强培训再教育的学习；同时在生产现场要积极发挥安全监察赋予的职责和职权的作用，给予用户提供能解决所发生问题的方法或方案，保证电力安全运行。
1.工程问题实例简介
我区辖下的一间独资外企，给监察部门反映该企业使用一台2000KVA/10.5/0.4KV干式变压器，由于生产任务不足长期处于轻载运行，实际运行负荷只占变压器容量的三分之一，但用电量记录极不正常，无功功率数值大于有功功率数值；初期认为由于负荷轻特别在空载时段，0.4KV低压则的无功补偿装置因检测的电流值小于启动电流值而不能动作，令变压器无功损耗得不到有效补偿所致，于是采用在变压器低压则实施固定并接了一组无功补偿电容器的措施，但毫无成效。
2.处理与解决问题的步骤
2.1是否是电容补偿容量不足造成无功损耗无法合理地补偿
进入用户现场实地考察，提出课题：是否是用户电力系统无功损耗大，而电容补偿容量不足造成无功功率大。并展开了深入细致的排查工作。
（1）首先对用户的用电设备种类进行归纳，结果用电设备大多数属电感性类，电路呈感性特征。另经核实，原设计对系统的无功功率损耗投入的补偿量1Q补为800KVAR，而实际投入运行的负载有功功率P载为528KW，系统负载的自然功率因数COSΦ自为0.8，若要求系统运行的功率因数COSΦ补为0.95，则系统实际需要补偿无功损耗量2Q补为220KVAR，由于1Q补>2Q补，显然系统无功损耗的补偿容量是足够。
（2）分析线路压降引起的线损情况，由配电中心供出的电压为0.4KV，整个厂区用电分布靠近配电中心，最远的一组用电设备距离配电中心约250米，配电中心引出的各路输电电缆选择合理，全厂满载运行时对负载最大的一组末端设备的线路电压进行测量，结果：线/相电压值为385V/230V与配电中心空载时的电压值接近，因此线损情况正常。
（3）检查无功补偿装置工作是否正常，无功补偿装置工作是否正常，关键在电流取样的接线是否正确经过检查接线无误，接着对无功补偿装置进行试验操作，结果运行程序正确；考虑到用户的用电设备中有变频调速电动机、整流电热炉，它们对电路产生5、7次谐波影响，亦会造成无功补偿装置误动作，于是用谐波检测仪测试电压波形，结果：5、7次谐波比例含量极小，波形接近正弦基波，通过检查分析低压无功补偿装置工作正常。
（4）用电量参数进一步剖析计量失实现象，众所周知电力变压器输送的电能经电路所消耗的总电量为视在功率S（KVA），视在功率S由二部分组成，一部分为有功功率P（KW），另一部分为无功功率Q（KVAR），它们之间的关系用数学公式表达：
P=S*COSΦ (1)式；
Q=S*SINΦ (2)式；
二个公式中的Φ角是它们之间组成的向量图形其中的一个夹角，如图一所示；这个夹角Φ叫电压与电流的相位差。当夹角Φ变化（00-900范围）引起COSΦ功率因数的变化，从而引起P与Q的大小变化，还会影响交流电路的负载性质变化（如电阻性、电容性、电感性电路等），这些变化通常用测量P与Q数值直观表达出来。经过前三步的检查，结合用电量参数相位差Φ角作辅佐考评，该企业出现无功功率数值大于有功功率数值的现象引发原因不是0.4KV低压则电容补偿容量不足所造成的，而是由另外的原因引起；于是我将检查的重点放到10.5KV高压则的二次计量电路上。
2.2 10.5KV高压则二次计量元件接线错误造成无功功率测量值大
用户计量装置设置在10.5KV高压则二次计量电路上，其接线形式为：电流取样接线采用两相式不完全星形联接；电压取样接线采用双V形联接，电度表采用三相三线综合型电表；如图二所示为电压接线电路。图二选用两只JDZ单相电压互感器，变比为10.5/0.1KV,原边和付边线圈抽头的正确连接，要求各自按同名端与异名端次序连接（原边/A-XA-X，付边/a-xa-x），这样的连接使各相电压值和相序方向按次序地排列，记录的计量值正确。但图二所示的两只PT付边线圈抽头的连接是同名端与同名端连接（付边/a-xx-a），这样令各相电压次序变乱，对无功功率数值的量度造成很大的误差。
当我检测PT付边线圈各组抽头线电压值，发现Uab=-Ubc=97V；Uac=0V，这组数据说明无功功率测量值大的原因，是二次计量元件（PT）接线错误造成电度表测量值出现严重误差。查出错误原因，立刻进行更正后无功功率的测量值恢复正常记录。
那为什么PT付边两组线圈抽头连接错误，会造成无功功率的测量值产生如此严重的误差呢？在此用交流电矢量分析法解析其中的道理。图三（2）所示是PT付边线圈运行时电压矢量的排列次序，图中电流矢量Ia和Ib由电流互感器CT产生，移植到本图上起参照分析比较的作用。对图三（2）的观察我们理解到：若PT付边线圈抽头连接正确，对应的电压电流矢量排列次序如图三（2）所示：Uab-Ubc（虚线部分）-Uac；而且Uab超前Ia（r1）度角，Ubc超前Ib(r2) 度角；電路显示 感性负载，电路无功功率的测量正常。当PT付边线圈抽头连接错误，排列次序变乱如图三（2）所示：原来线电压Ubc应该在第3象限位置，现移到第1象限方向相反如图中的-Ubc，原Ubc超前Ib(r2) 度角却变成-Ubc滞后Ib(R2)度角；此时电压次序为：-Ubc-Uab，Uac=0；Uab超前Ia(r1) 度角；而Ib原滞后Ubc(r2) 度角，现变为Ib超前-Ubc（R2）度角，此时电路显示容性负载假象；这样无功电度表错误地记录这种状态下的数据，造成无功损耗测量值增大。
3.留待我们需要冷静思考的问题
3.1 小事情大现象小问题大事故
通过这次因高压二次计量元件（PT）接线错误造成无功功率测量值失实的排检工作，给我留下了深刻的印记。我们面对日常的工作任务，无论是多还是小，是重还是轻，是复杂还是简单，时间是长还是短，心情是好还是坏；对于每个人从担负起这份工作任务这一刻起，将意味着已经担当起一份社会责任，这里所讲就是个人利益与社会责任的关系，在一个主张依法办事的社会里，这种关系是受到法律的保护。坦若我们对工作做得细心一点，耐心一点，负责一点；那么对社会将增添多一份安全，多一份稳定，多一份幸福；不然的话，那怕是小小的事情会闹出大大的现象，小小的问题会爆发大大的事故。对于这起事件的性质不言而喻，作为一名电力安全监察员明确肩负职责的重要，工作要做到认真、细致、负责，做一名合格的电力安全监察员。
3.2 二点建议
（1）根据电力行业的特点和规律，加强在职人员的培训再教育的学习；特别要制定好行之有效，有针对性的教育制度。
（2）由于安全事故发生离不开环境、人员、物件这三大因素，加强三要素对构成事故发生的诱因方面的科学研发工作，如对物件因素能否对其加入一些能自检自动报警技术功能等，如果无功功率电度表有这样的报警功能，就会防止杜绝或避免错误计量。
关键字：分析指导；电力安全监察；无功功率补偿
Abstract: the "safety first, focus on prevention" is the electric power industry production and construction policy. In power safety supervision at work, not only to do well the safety supervision and the main work, also should be on power occurred in the production process of technical analysis of circumstance to give guidance, have assisted advisory function. This paper takes a Pope reactive power compensation of the engineering example, analyze the power safety supervision in technical analysis on the level of how to guide for the user queries, ensure the safety operation of electric power play an important role.
Key word: analysis guidance; Power safety supervision; Reactive power compensation
引言
作为一名电力安全监察员，要时刻将“安全第一，预防为主”的生产建设方针放在监督管理工作的首位。它主要的职责和职权就是安全检查，严格监督，审核裁决与生产建设安全相关的事情，目的是保证电力工业的安全生产。多年的工作实践使我体会到，电力生产能否实现安全、高效、稳定、持续地发展，必须严格按照各级规章制度办事，加强培训再教育的学习；同时在生产现场要积极发挥安全监察赋予的职责和职权的作用，给予用户提供能解决所发生问题的方法或方案，保证电力安全运行。
1.工程问题实例简介
我区辖下的一间独资外企，给监察部门反映该企业使用一台2000KVA/10.5/0.4KV干式变压器，由于生产任务不足长期处于轻载运行，实际运行负荷只占变压器容量的三分之一，但用电量记录极不正常，无功功率数值大于有功功率数值；初期认为由于负荷轻特别在空载时段，0.4KV低压则的无功补偿装置因检测的电流值小于启动电流值而不能动作，令变压器无功损耗得不到有效补偿所致，于是采用在变压器低压则实施固定并接了一组无功补偿电容器的措施，但毫无成效。
2.处理与解决问题的步骤
2.1是否是电容补偿容量不足造成无功损耗无法合理地补偿
进入用户现场实地考察，提出课题：是否是用户电力系统无功损耗大，而电容补偿容量不足造成无功功率大。并展开了深入细致的排查工作。
（1）首先对用户的用电设备种类进行归纳，结果用电设备大多数属电感性类，电路呈感性特征。另经核实，原设计对系统的无功功率损耗投入的补偿量1Q补为800KVAR，而实际投入运行的负载有功功率P载为528KW，系统负载的自然功率因数COSΦ自为0.8，若要求系统运行的功率因数COSΦ补为0.95，则系统实际需要补偿无功损耗量2Q补为220KVAR，由于1Q补>2Q补，显然系统无功损耗的补偿容量是足够。
（2）分析线路压降引起的线损情况，由配电中心供出的电压为0.4KV，整个厂区用电分布靠近配电中心，最远的一组用电设备距离配电中心约250米，配电中心引出的各路输电电缆选择合理，全厂满载运行时对负载最大的一组末端设备的线路电压进行测量，结果：线/相电压值为385V/230V与配电中心空载时的电压值接近，因此线损情况正常。
（3）检查无功补偿装置工作是否正常，无功补偿装置工作是否正常，关键在电流取样的接线是否正确经过检查接线无误，接着对无功补偿装置进行试验操作，结果运行程序正确；考虑到用户的用电设备中有变频调速电动机、整流电热炉，它们对电路产生5、7次谐波影响，亦会造成无功补偿装置误动作，于是用谐波检测仪测试电压波形，结果：5、7次谐波比例含量极小，波形接近正弦基波，通过检查分析低压无功补偿装置工作正常。
（4）用电量参数进一步剖析计量失实现象，众所周知电力变压器输送的电能经电路所消耗的总电量为视在功率S（KVA），视在功率S由二部分组成，一部分为有功功率P（KW），另一部分为无功功率Q（KVAR），它们之间的关系用数学公式表达：
P=S*COSΦ (1)式；
Q=S*SINΦ (2)式；
二个公式中的Φ角是它们之间组成的向量图形其中的一个夹角，如图一所示；这个夹角Φ叫电压与电流的相位差。当夹角Φ变化（00-900范围）引起COSΦ功率因数的变化，从而引起P与Q的大小变化，还会影响交流电路的负载性质变化（如电阻性、电容性、电感性电路等），这些变化通常用测量P与Q数值直观表达出来。经过前三步的检查，结合用电量参数相位差Φ角作辅佐考评，该企业出现无功功率数值大于有功功率数值的现象引发原因不是0.4KV低压则电容补偿容量不足所造成的，而是由另外的原因引起；于是我将检查的重点放到10.5KV高压则的二次计量电路上。
2.2 10.5KV高压则二次计量元件接线错误造成无功功率测量值大
用户计量装置设置在10.5KV高压则二次计量电路上，其接线形式为：电流取样接线采用两相式不完全星形联接；电压取样接线采用双V形联接，电度表采用三相三线综合型电表；如图二所示为电压接线电路。图二选用两只JDZ单相电压互感器，变比为10.5/0.1KV,原边和付边线圈抽头的正确连接，要求各自按同名端与异名端次序连接（原边/A-XA-X，付边/a-xa-x），这样的连接使各相电压值和相序方向按次序地排列，记录的计量值正确。但图二所示的两只PT付边线圈抽头的连接是同名端与同名端连接（付边/a-xx-a），这样令各相电压次序变乱，对无功功率数值的量度造成很大的误差。
当我检测PT付边线圈各组抽头线电压值，发现Uab=-Ubc=97V；Uac=0V，这组数据说明无功功率测量值大的原因，是二次计量元件（PT）接线错误造成电度表测量值出现严重误差。查出错误原因，立刻进行更正后无功功率的测量值恢复正常记录。
那为什么PT付边两组线圈抽头连接错误，会造成无功功率的测量值产生如此严重的误差呢？在此用交流电矢量分析法解析其中的道理。图三（2）所示是PT付边线圈运行时电压矢量的排列次序，图中电流矢量Ia和Ib由电流互感器CT产生，移植到本图上起参照分析比较的作用。对图三（2）的观察我们理解到：若PT付边线圈抽头连接正确，对应的电压电流矢量排列次序如图三（2）所示：Uab-Ubc（虚线部分）-Uac；而且Uab超前Ia（r1）度角，Ubc超前Ib(r2) 度角；電路显示 感性负载，电路无功功率的测量正常。当PT付边线圈抽头连接错误，排列次序变乱如图三（2）所示：原来线电压Ubc应该在第3象限位置，现移到第1象限方向相反如图中的-Ubc，原Ubc超前Ib(r2) 度角却变成-Ubc滞后Ib(R2)度角；此时电压次序为：-Ubc-Uab，Uac=0；Uab超前Ia(r1) 度角；而Ib原滞后Ubc(r2) 度角，现变为Ib超前-Ubc（R2）度角，此时电路显示容性负载假象；这样无功电度表错误地记录这种状态下的数据，造成无功损耗测量值增大。
3.留待我们需要冷静思考的问题
3.1 小事情大现象小问题大事故
通过这次因高压二次计量元件（PT）接线错误造成无功功率测量值失实的排检工作，给我留下了深刻的印记。我们面对日常的工作任务，无论是多还是小，是重还是轻，是复杂还是简单，时间是长还是短，心情是好还是坏；对于每个人从担负起这份工作任务这一刻起，将意味着已经担当起一份社会责任，这里所讲就是个人利益与社会责任的关系，在一个主张依法办事的社会里，这种关系是受到法律的保护。坦若我们对工作做得细心一点，耐心一点，负责一点；那么对社会将增添多一份安全，多一份稳定，多一份幸福；不然的话，那怕是小小的事情会闹出大大的现象，小小的问题会爆发大大的事故。对于这起事件的性质不言而喻，作为一名电力安全监察员明确肩负职责的重要，工作要做到认真、细致、负责，做一名合格的电力安全监察员。
3.2 二点建议
（1）根据电力行业的特点和规律，加强在职人员的培训再教育的学习；特别要制定好行之有效，有针对性的教育制度。
（2）由于安全事故发生离不开环境、人员、物件这三大因素，加强三要素对构成事故发生的诱因方面的科学研发工作，如对物件因素能否对其加入一些能自检自动报警技术功能等，如果无功功率电度表有这样的报警功能，就会防止杜绝或避免错误计量。