1 前言
莱芜钢铁集团有限公司(简称莱钢)110kV南岭、银山变电站共有4条进线，分别是六泰线、六银线、棋银Ⅰ线、棋银Ⅱ线，主供6台变压器。莱芜电业局共设电能计量点7处，其中莱芜局棋山变电站2处(棋银Ⅰ、Ⅱ线)，南岭变电站2处(1#、2#主变)，银山变电站3处(3#、4#主变及3830联络线)。各计量点分布见图1。莱芜电业局每月供电总量由这7处电能表读数计算得出，计算公式为：
电业局电能量=W1#+W2#+W3#+W4#+W棋Ⅰ+W棋Ⅱ-W3830 (1)
式中W——电能量。
110kV银山变电站扩建工程中，3830联络线当初设计未考虑该部位计量问题，造成无TV这一设计缺陷。新站竣工后，发现该处计量只有二次电流，而无合适的二次电压，3830联络线计量电能表三相电压只能取自其它计量点TV，由于二次电压的不对应，必然影响计量的准确性。同时受到运行方式变化的制约，使得该计量存在许多缺陷。
2 原3830联络线计量方式
棋银Ⅱ线带6#主变时，其对应二次电压应取自6#变前TV，而当6#变备用，棋银Ⅱ线带4#主变时，6#变前TV退出运行，其对应二次电压应取自4#变前TV。因此，3830联络线计量电能表采用的三相电压应随运行方式变化而改变。为此，当初设计了一套TV电压切换装置。
2.1 TV电压切换装置控制原理
新站联络计量电能表的电压，采用双电压自动切换形式。双电压自投控制电路原理见图2。在正常运行方式时，棋银Ⅰ线供5#主变运行，6#主变备用，棋银Ⅱ线通过3830联络线供4#主变运行。3830联络线计量电能表电压回路取自5#、6#主变TV，5#变TV二次电压常用、6#变备用，切换接触器电源由相应TV提供。即正常运行时，5#主变前TV运行，中间继电器KA线圈带电，常闭打开，保证接触器2KM失电，6#主变TV电压断开，KA常开闭合，接触器1KM带电，5#变TV电压切入。同理，5#变检修，6#变投入运行时，KA失电，接触器1KM线圈失电，2KM带电，6#变TV电压切入，5#变TV电压断开，保证3830联络电能表的三相二次电压的输入，这样就实现了TV自动切换。
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图1 莱钢南岭、银山供电局电能计量示意图
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图2 PT电压一主一备自动切换控制电路
2.2 缺陷分析
从自投控制电路原理可以看出，该设计方案存在以下缺陷：
(1)3830联络线计量点所取电压不一定是该点的二次TV电压。正常运行时，棋银Ⅱ线带4#主变，而计量却取自5#变TV电压，这必将带来计量误差。因4#变与5#变所带负荷大小不同、负荷性质也有较大差异，因此取自TV中的二次电压有所不同。
(2)自投控制电路中的中间继电器、交流接触器线圈及指示灯电压是由相应TV提供的。TV二次回路负荷增加，压降增大，产生计量误差，造成电能量减小。
(3)当5#、6#主变同时临时停运时，3830联络线计量得不到TV二次电压而计量中断。
3 系统改造
3.1 改造方案
由于正常运行方式下新站3830联络主供4#主变，因此，提出以下改造方案：
方案一：该计量电能表的电压改为从4#变前TV引出，作为计量主二次电压，以5#主变前TV二次电压为备用，采用TV电压自动投入方式。因主变35kV侧电能表不作为计费用表，因此控制回路电源取自相应主变35kV侧TV电压，其损耗不影响计费电能表的准确度。
方案二:在3830开关处安装TV一组。
方案三:在南岭、银山变电站六泰线、六银线进线侧各增设计量及配套专用TV、TA一组，同时将计量点由7处减为4处。
3.2 方案分析和确定
三种方案中，方案一消除了原来由于增加接触器造成的附加误差，且正常运行时，所取TV电压也相对应，但增加了切换点，存在接触电阻，也会产生计量误差；方案二可以解决计量原来存在的问题，但因现场条件限制，无法按装实施；方案三不但能够完全解决3830联络线计量存在的根本问题，而且减少了计量点。综合分析，方案三是比较合理可行的的，因此，确定方案三为实施方案。改造后的电能计量点分布见图3。
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图3 改造后莱钢南岭、银山电业局电能计量示意图
3.3 效益计算
新站3830联络线自2000年1月带负荷，改造前的2000年1～3月份，3830联络线带4#变，其计量电能表和棋山站棋银Ⅱ线计量电能表比较见表1。根据表1统计，2000年1～3月份棋山站棋银Ⅱ线计量比3830联络电能量多323400kW·h，因棋银Ⅱ线为110kV电压等级，线路短，其线路损耗很小，因此产生的差异基本上是计量误差，且为正误差，相当于莱钢多支付误差电量的电费，占棋银Ⅱ线供电量的0.8%。
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表1 电能量比较表 kW·h
2000年4月份按方案三进行了改造，投资额52万元，改造完成后，不仅消除了计量正误差，而且减少了电量损失。2000年4月至2001年4月棋银Ⅱ线实际用电量21794万kW·h，年减少电量损失174.35万kW·h，按与莱芜电业局实际结算电价(税后)0.42元/kW·h计算，年效益为73.227万元，并且具有长期的经济效益。
