厦门ABB高压开关有限公司 福建厦门 361006
摘要：针对某高压开关220KV GIS在就地控制柜上的数字智能显示监测仪显示不准确的问题，进行了故障分析，并提出了现场解决方法。
关键词：高压开关；电力监测仪；电流；电压；功率
电能是发展国民经济，关系国计民生的能源基础，电能的计算和显示越来越数字化，精确化，智能化；随着智能设备的广泛应用，越来越多的智能仪表安装在GIS就地控制柜上，使得数字显示仪表的选型尤为重要，既要满足多功能化的数显要求，也可远程数据传输要求。
1 现场问题描述
某海外钢铁厂220KV GIS开关变电站共5个站，分别处于不同的地方，主接线方式为双母线接线，其中之一单线接线图如图1所示。
图1 220KV GIS单线图
客户要求GIS控制柜上可直观的查看220KV GIS的电流、电压、有功功率、无功功率和视在功率，高压开关厂家工程师提出的对应方案是在就地控制柜上安装了智能数显仪。根据客户的要求和该站的实际情况，通过选型，选择了某型号智能数显仪表电力监测仪，该监测仪可以多页显示。监测仪采用三相四线的接线方式，分别采集电压互感器、电流互感器的二次电压及电流，数字显示数据，监测其实际电能情况。
该站220KV GIS的D1.Q05间隔，电流互感器变比为3000A/1A=3000/1，电压互感器变比为230kV/115V=2000/1。将电流和电压接至电力监测仪，就地数字显示，并将数据通过RS485信号进行远距离传输。然而现场工程师反馈该间隔的现场电力监测仪，出现显示数据与实际数据不符，现场送电之后，监测仪上的电流和电压显示正确，电能显示错误。
2 问题分析
针对现场仪表的不正常显示，现场工程师通过模拟器进行测试，因为D1.Q05间隔的电流互感器变比为3000/1，电压互感器变比为2000/1，在监测仪的负载端输入模拟电流1A及电压66.4V时，如图3所示。监测仪显示一次电流为3000A ，一次电压132.8KV，电压电流值显示正确。设功率因数设为1，100%额定输出的情况下，其有功功率输出应为1195.2MVA，现场监测仪实际显示错误。
图2 模拟器模拟输入
测试另一间隔的监测仪，该间隔的电流互感器变比为1200/1，电压互感器变比为2000/1；当输入模拟电流1A、电压66.4V时，显示正确一次电流1200A， 一次电压132.8KV，电能显示错误；当输入0.1A电流时(额定电流的10%)，电能各项参数均显示正确；当输入0.5A电流时(额定电流的50%)，电流电压显示正确，电能不正确；当电流调整输入为0.5至1A电流时，电流电压显示正确，电能错误。
接线和输入无错误，与仪表厂家沟通，得知该监测仪在软件设计上，分相及总的有功，无功，视在功率均在内部用长整形数据表示，最大值为0x7FFFFFFF，即2147483647，系数为10。显示的参数在理论上数值最大的为总视在功率，且总视在功率会影响到其它数据的计算，所以一旦视在功率超过214.7MVA时，其它参数都会因为数据超过限制而不能正常计算。监测仪设置二次电压和电流最大值分别为500V和5A，其中电压变比乘以电流变比小于28633（2147483647/(500V*5A*3*10)=28633），否则功率数据超出内存范围，导致数据显示及通讯异常。
3 问题解决方法
由于GIS已到海外现场，调试进行中，投运日期将近，根据现场实际情况，GIS设计工程师提出两个解决方案，其一派监测仪工程师进行现场程序更改，其二替换装置。
现场更改仪表程序，需厂家工程师安排海外行程，带设备到现场将仪表编程，重写单片机；仪表改动程序，正常显示，上位机要做改动（各个功率的输出数据的单位）；仪表改动设置，显示成比例变小，上位机也要做改动 （电流及各个功率的输出乘以相应系数）；行程时间上的不确定性和更改后监测仪的不智能，此方案不能得到客户的认可。
直发替换装置到现场，将一批新的监测仪根据工程的电压变比和电流变比，在国内对程序进行修改，并测试全部正常，再发往现场。当电压输入66.4V，电流1A时，电力监测仪显示如图4所示。物料及时报关发往现场，由现场工程师进行替换并测试，分处在现场5个变电站的监测仪的各个参数均显示正常。
图3 调整后监测仪正确显示
4 结语
虽然国内GIS厂家工程师及对应监测仪厂家工程师在短时间内及时沟通并解决该问题，使得该站得到顺利投运，得到海外客户的认可和满意，但是工程师和厂家也应该在选型物料的时候，根据变电站的实际变比情况，多加沟通。因为变电站在海外，国内人员出差和物料出口的不便，需要在选型上更加谨慎，这样才不会浪费人力和物力。
参考文献：
[1]万千云，梁惠盈，齐立新. 电力系统运行实际技术问答[J]. 中国电力出版社．
[2]凌子恕. 高压互感器技术手册[M]. 中国电力出版社．
[3]邱关源，罗先觉. 电路 [J]；高等教育出版社.
论文作者:李娟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
标签：电流论文; 监测仪论文; 电压论文; 现场论文; 功率论文; 电能论文; 工程师论文; 《防护工程》2018年第26期论文;