摘 要：某燃气电厂高压备用变压器高压侧的关口电能表带有“电压闭锁回路”，因而无法计算本厂发电机组经过高压备用变压器供给本厂6 kV厂用电量，致使生产厂用电率和综合厂用电率的计算不正确，机组的性能指标分析也不准确。该变压器高压侧计量回路经技术改进后，上述问题均获解决。
关键词：电压闭锁回路 厂用电率 高压备用变压器计量回路技术改进
中图分类号：F407 文献标识码： A
概述
1 某燃气电厂高压备用变压器计量回路要进行技术改进的必要性
为了有助于问题的分析和描叙，先对某燃气电厂的电量潮流进行分析，对电能表布置情况和厂用电率计算进行说明。
（1） 穿越电量潮流及上网电量计算
穿越电量潮流
在图1中，石峰I、II线由石圳变接入山峰变，石湖I、II线由石圳变接入湖池变；在石圳变、山峰变、湖池变3个变电站之间可能存在电量穿越，石峰变可能有电量穿越石圳变流入湖池变，同样湖池变也可能有电量穿越石圳变流入山峰变。
上网电量计算
因为可能有穿越电量的存在，所以上网电量的计算公式为：
Wsw=Wxlsc-Wxlsr+Wwg （1）
式中 Wsw―计算期内上网电量，kWh；
Wxlsc―计算期内线路送出电量，kWh；
Wxlsr―计算期内线路送入电量，kWh；
Wwg―计算期内网购电量（是主变和高压备用变压器的下网电量和），kWh。
上网电量的计算公式（1）考虑了石圳变、山峰变、湖池变3个变电站电量穿越的问题，如果没有穿越电量潮流，理论上线路送入电量Wxlsr就等于网购电量Wwg，那么上网电量Wsw就等于线路送出电量Wxlsc，即Wsw=Wxlsc。
（2）发电机上网电量潮流
发电机出口电量潮流，一小部分经过高厂变或高压备用变压器流回本厂6 kV段，绝大部分经过主变、220 kV GIS从线路送出。
（3） 下网电量（网购电量）潮流
当机组6 kV备用断路器“合闸”，工作断路器“分闸”时，厂用电潮流为：220 kV线路―220kV GIS―高压备用变压器-6 kV备用断路器―6 kV负荷。
当机组6 kV备用断路器“分闸”，工作断路器“合闸”时，厂用电潮流为：220 kV线路―220 kV GIS―未发电机组的主变―高厂变―6 kV工作断路器―6 kV负荷。
（4） 自供厂用电潮流
未发电并网机组的自供厂用电潮流：当未发电并网机组6 kV备用断路器“分闸”，工作断路器“合闸”时，6 kV厂用电潮流为：其它发电并网机组―220 kV GIS―未发电机组的主变―高厂变―6 kV工作断路器―6 kV负荷。
发电并网机组的自供厂用电潮流：当发电并网机组6 kV备用断路器“分闸”，工作断路器“合闸”时，厂用电潮流为：发电机出口断路器―高厂变―6 kV工作断路器―6 kV负荷。
（5） 高压备用变压器电量潮流
高压备用变压器的潮流分两部分，一部分潮流为：220 kV线路―220 kV GIS―高压备用变压器―6 kV负荷；一部分潮流为：发电机―主变―220 kV GIS―高压备用变压器―6 kV负荷。
电能表的安装布置情况
220 kV升压站的关口电能表布置见图1，每台主变高压侧设计有3块双向计费电能表，其中两块（互为备用）用于网购电量的结算，同时也参加上网电量的计算，带有“电压闭锁回路”；另外一块用于计算单元机组的上网电量和下网电量，用于计算经济指标。每回线路出线装有两块（互为备用）双向计费电能表，参加上网电量的计算。高压备用变压器高压侧技术改进前装有两块双向计费电能表，用来计算流过高压备用变压器的下网电量，装有“电压闭锁回路”。除此之外，每台发电机出口装有一块双向计费电能表，用于计算发电机的发电量和启动时的吸收电量；每台高厂变高压侧装有一块双向计费电能表，用于计算由高厂变供给6 kV段的厂用电。
厂用电率计算
（1） 生产厂用电率计算公式为：
Wf-Wzbsw+Wjg
式中 Lcy―计算期内生产厂用电率；
Wf―计算期内发电量总量，kWh；
Wzbsw―计算期内主变上网电量和，kWh；
Wjg―计算期内发电机经高压备用变压器供给的6 kV厂用电，kWh。
（2） 综合厂用电率计算公式为：
Wf-Wzbsw+Wjg+Wwg
Lzh=―――――――×100%
Wf （3）
式中 Lzh―计算期内综合厂用电率
Wf―计算期内发电量总量，kWh
Wzbsw―计算期内主变上网电量和，kWh
Wjg―计算期内发电机经高压备用变压器供给的6 kV厂用电，kWh
Wwg―计算期内网购电量，kWh
1.3 高压备用变压器计量回路存在的问题和要进行技术改进的必要性
“电压闭锁回路”逻辑：当有发电机组并网发电时，“电压闭锁回路”切除高压备用变压器高压侧电能表和主变高压侧电能表计量回路的电压，使高压备用变压器高压侧电能表和主变高压侧电能表停止计量。
高压备用变压器高压侧电能表“电压闭锁回路”逻辑图见图2。如图2，220 kV GIS正常运行时母线分段断路器合闸，其常闭接点断开，常开接点闭合，1至4号发电机出口断路器常闭接点闭合串联，只要有发电机并网发电，“机组出口断路器常闭接点”断开，“电压闭锁继电器ZJ1”失电，使ZJ1的常开接点断开（见图4），切除高压备用变压器高压侧主电能表电压线圈ZNQ5和副电能表电压线圈ZNQ6的电压，最终实现电压逻辑闭锁，使高压备用变压器高压侧主电能表和副电能表停止计量。
图2 高压备用变压器高压侧电能表“电压闭锁回路”逻辑图
从图2中可以看出，1至4号机中只要有至少一台发电机并网发电，电压闭锁继电器ZJ1就失电，从而切除高压备用变压器高压侧主电能表和副电能表的电压线圈的电压，电能表停止计量。
由于“电压闭锁回路”的存在，在式（2）和式（3）中的Wjg不能计算。高压备用变压器计量回路技术改进前，生产厂用电率和综合厂用电率的计算忽略了Wjg，计算出来的生产厂用电率Lcy和综合厂用电率Lzh偏小；同时不知道Wjg也不能计算220 kV GIS的网络损耗。要计算Wjg，正确地计算生产厂用电率Lcy和综合厂用电率Lzh，计算220 kV GIS的网络损耗，就必须对高压备用变压器计量回路进行技术改进。
2 高压备用变压器计量回路技术改进方案和技术改进后的接线图
2.1 高压备用变压器计量回路技术改进方案的确定
要计算Wjg可以有以下两个方案：
（1）取消高压备用变压器计量回路的“电压闭锁逻辑”；
（2）在高压备用变压器高压侧加装一块不带“电压闭锁回路”的双向计费电能表。
“电压闭锁逻辑”是为了合理的计算网购电量而设计的，当有机组发电并网时，6 kV厂用电由本厂发电机组供给，“电压闭锁逻辑”使关口电能表停止计量，所以“电压闭锁逻辑”不能取消。经过讨论研究决定，采用第二种方案，在高压备用变压器高压侧加装一块不带“电压闭锁逻辑”的双向计费电能表，高压备用变压器计量回路的电流回路和电压回路也作相应的改动，见图3和图4。
2.2 高压备用变压器计量回路技术改进后的接线图
（1） 高压备用变压器计量技术改进后电流回路接线图
高压备用变压器计量电流回路技术改进后接线图见图3，虚线框部分为技术改进后新增加的接线。图3中，7SD是新装电能表专用接线盒，ZMQ7是新加装电能表的电流线圈；5SD和6SD分别为高压备用变压器高压侧主电能表和副电能表专用接线盒，ZMQ5和ZMQ6分别为高压备用变压器高压侧主电能表和副电能表的电流线圈。
图3 技术改进后高压备用变压器计量电流回路接线图
（2） 高压备用变压器计量技术改进后电压回路接线图
高压备用变压器计量电压回路技术改进后接线图见图4，虚线框部分为技术改进后新增加的接线。图4中，ZNQ5和ZNQ6分别为高压备用变压器高压侧主电能表和副电能表的电压线圈。图4中ZNQ7的电压从电压闭锁继电器ZJ1上端头并接，电压闭锁继电器ZJ1的动作不会影响ZNQ7的电压，可以计算Wjg。
图4 技术改进后的高压备用变压器计量电压回路接线图
高压备用变压器计量回路经过技术改进后，新加装的电能表命名为高压备用变压器厂用电考核表。在运行中，高压备用变压器厂用电考核表流过两种不同性质的电量潮流，一种是发电机经过高压备用变压器的电量潮流，一种是220 kV线路经过高压备用变压器的电量潮流。高压备用变压器计量回路经过技术改进后Wjg的计算公式为：
Wjg= Wgb-Wgwg （4）
式中 Wjg―计算期内发电机经高压备用变压器供给的6 kV厂用电，kWh；
Wgb―计算期内流过高压备用变压器的总电量，kWh；
Wgwg―计算期内流过高压备用变压器的网购（下网）电量，kWh。
3 技术改进后的效果
高压备用变压器高压侧计量回路经过技术改进后，可以计算出发电机经高压备用变压器供给6 kV段的厂用电Wjg，正确地计算生产厂用电率Lcy、综合厂用电率厂Lzh和220 kV GIS的网络损耗，给机组的性能指标分析提供正确的参考数据。
4 结束语
