煤礦供電經(jīng)營(yíng)管理中計(jì)量誤差探析論文

0引言

　　神東煤炭集團(tuán)公司是神華集團(tuán)最大的煤炭生產(chǎn)基地，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)，原煤年產(chǎn)量2億多t，千百萬(wàn)t級(jí)煤礦分布于晉陜蒙地區(qū)。近幾年，為進(jìn)一步提高煤炭產(chǎn)量和質(zhì)量，該公司不斷引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備及煤炭生產(chǎn)的配套設(shè)備。針對(duì)這種變化，神華神東供電中心結(jié)合煤礦生產(chǎn)特點(diǎn)，積極調(diào)整更新供電設(shè)備及供電方式，努力滿足煤礦生產(chǎn)用電要求。然而，由于種種原因，常常發(fā)生計(jì)量誤差，對(duì)供電經(jīng)營(yíng)管理工作造成了一定影響。因此，分析煤礦供電經(jīng)營(yíng)管理中的電量計(jì)量誤差原因并尋找對(duì)策，具有重要意義。

1煤礦生產(chǎn)用電特點(diǎn)

　　煤礦生產(chǎn)用電的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面：①煤礦的生產(chǎn)設(shè)備功率大，生產(chǎn)時(shí)負(fù)荷集中，且多為感性設(shè)備；②生產(chǎn)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)電流大；③受礦井環(huán)境及煤層結(jié)構(gòu)等影響，生產(chǎn)時(shí)負(fù)荷波動(dòng)較大；④設(shè)備檢修、調(diào)整、調(diào)試時(shí)負(fù)荷較小；⑤礦井內(nèi)的電纜線路及設(shè)備容易發(fā)生故障。

2目前煤礦電量計(jì)量方式

　　由于煤礦供電屬于一級(jí)用戶，因此煤礦的供電方式采用雙回路或多回路供電網(wǎng)絡(luò)。為便于供電經(jīng)營(yíng)管理，在各出口進(jìn)行電能計(jì)量，以感應(yīng)式電能表和電子式電能表為終端計(jì)量裝置，電能表及互感器的誤差等級(jí)為0.2和0.5級(jí)。運(yùn)行中的電能表按月進(jìn)行電量的統(tǒng)計(jì)結(jié)算，各類數(shù)據(jù)按小時(shí)進(jìn)行記錄。計(jì)量裝置每年進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)或輪換。

3電量計(jì)量誤差分析

　　在煤礦供電經(jīng)營(yíng)管理中，導(dǎo)致電量計(jì)量誤差的因素比較復(fù)雜，涉及設(shè)備、環(huán)境、人員等多方面因素。

　　3.1計(jì)量裝置因素

　　供電中心根據(jù)煤礦生產(chǎn)用電的特點(diǎn)，在每個(gè)煤礦附近都配套至少1個(gè)35kV變電站，來(lái)降低損耗、提高供電可靠率及供電質(zhì)量。為滿足煤礦生產(chǎn)對(duì)大功率、大電流的要求，在供電出口配置的電流互感器都比較大。煤礦正常生產(chǎn)時(shí)，由于大多是大功率設(shè)備，負(fù)荷電流較大且不穩(wěn)定，如大型綜采設(shè)備或露天煤礦的高壓電鏟等，啟動(dòng)時(shí)或煤層和地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化時(shí)，電流的波動(dòng)大。但煤礦停產(chǎn)時(shí)，負(fù)荷電流較小，時(shí)常會(huì)超出電能表的精度范圍。計(jì)量裝置中的電壓互感器、電流互感器都是電磁式的。電磁式互感器極易受到系統(tǒng)、環(huán)境及自身的影響而造成計(jì)量誤差，如二次回路缺相、換相、導(dǎo)體表面氧化、系統(tǒng)故障等，都會(huì)影響到計(jì)量的準(zhǔn)確性，出現(xiàn)計(jì)量誤差[2]。早期的計(jì)量裝置誤差等級(jí)大多為0.5級(jí)。隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電量也大幅度增加。由于誤差等級(jí)的限制，月度結(jié)算網(wǎng)損電量明顯增大。如一個(gè)年產(chǎn)500萬(wàn)t的煤礦，月度電量在1000萬(wàn)千瓦時(shí)以上，按誤差等級(jí)0.5計(jì)算，月度網(wǎng)損電量達(dá)5萬(wàn)千瓦時(shí)。為降低計(jì)量誤差，將部分出口電能表更新為0.2S級(jí)三相三線電子式電能表。電子式電能表由電子原件構(gòu)成，通過(guò)電流、電壓采樣、轉(zhuǎn)換、功率計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量。在煤礦供電回路中，由于負(fù)荷的波動(dòng)、接地及短路故障，在電能表內(nèi)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流、電壓變化。長(zhǎng)時(shí)間的變化會(huì)使電子式電能表內(nèi)部的電子元件的電氣特性發(fā)生變化，使電能表產(chǎn)生誤差[3]。在日常供電經(jīng)營(yíng)管理中，通過(guò)對(duì)變電站計(jì)量裝置和電量的分析，發(fā)現(xiàn)計(jì)量裝置受系統(tǒng)和環(huán)境影響較為普遍，如計(jì)量裝置接線端子及二次回路導(dǎo)體連接部分氧化、電子式電能表電阻阻值的變化、電容器容量的變化等。

　　3.2裝置安裝、維護(hù)、檢測(cè)因素

　　在計(jì)量裝置安裝過(guò)程中，使用的設(shè)備、材料及安裝工藝不符合規(guī)定要求，也是造成電量計(jì)量誤差的原因。實(shí)際中常見(jiàn)的問(wèn)題有：在三相三線電能表接線時(shí)，電流回路接地線接錯(cuò)位置；電壓回路與電流回路相序不對(duì)應(yīng)；接線端子連接不當(dāng)，誤將計(jì)量線接到保護(hù)端子，或接到準(zhǔn)確等級(jí)與電能表不對(duì)應(yīng)的端子；接線端子螺絲擰緊力度不夠，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)氧化使回路電阻增大等。按規(guī)定，計(jì)量裝置要定期檢查維護(hù)，運(yùn)行環(huán)境有明顯變化、系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)要及時(shí)檢查檢測(cè)。要對(duì)計(jì)量裝置的連接處、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、端子、電能表及電流、電壓進(jìn)行檢查，檢查有無(wú)接觸不好、打火放電、受潮、發(fā)熱、斷線或損壞等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)記錄并匯報(bào)處理。然而，變電站值班人員在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，主要以一次供電設(shè)備為主，往往忽視對(duì)計(jì)量裝置的檢查維護(hù)，因此不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并記錄，導(dǎo)致電量結(jié)算時(shí)出現(xiàn)誤差。由于煤礦供電主要以電纜線路為主，停送電操作頻繁，易產(chǎn)生浪涌電壓，又加之電力電纜線路長(zhǎng)、接頭多，所以接地、短路故障較多，對(duì)計(jì)量裝置有一定影響。在夏季，還會(huì)受到雷電的影響。所以，因內(nèi)、外過(guò)電壓造成電壓互感器一次熔斷器熔斷是影響計(jì)量誤差的主要原因之一。檢修人員在對(duì)計(jì)量裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)、輪換時(shí)，主要針對(duì)電能表進(jìn)行校驗(yàn)、輪換及二次回路的極性檢測(cè)，疏忽對(duì)二次回路阻抗的檢測(cè)和電流、電壓波形的檢測(cè)，這也是造成計(jì)量誤差的'原因之一。電流二次回路開(kāi)路、短路、回路電阻增大等都會(huì)引起計(jì)量誤差，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞計(jì)量裝置。

　　3.3環(huán)境因素

　　煤礦周邊的污染較大，主要污染物為煤炭粉塵。污染物主要聚集在互感器二次端子及電能表接線端子處。由于煤炭粉塵具有一定的導(dǎo)電特性，聚集過(guò)多就會(huì)形成電流回路，產(chǎn)生分流或放電，影響計(jì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐捎?jì)量裝置的損壞。同時(shí)，粉塵還容易吸收水分。雨季時(shí)，附著的粉塵因吸收水分而變潮濕，雨水與煤炭粉塵中的硫化物發(fā)生反應(yīng)后形成弱酸性物質(zhì)，會(huì)慢慢腐蝕計(jì)量裝置金屬部分，極易造成導(dǎo)體接觸電阻增大、回路之間放電、斷線、短路、開(kāi)路等故障，導(dǎo)致計(jì)量誤差和裝置損壞。正常情況下，計(jì)量裝置的接線端子是被專業(yè)部門(mén)封閉的，嚴(yán)禁其他人員打開(kāi)。所以，運(yùn)維人員很難發(fā)現(xiàn)或清掃處理集聚在接線端子處的灰塵，大多數(shù)是在出現(xiàn)計(jì)量誤差異常或電能表顯示異常時(shí)才發(fā)現(xiàn)故障的。雷電也是影響計(jì)量裝置的原因之一。當(dāng)系統(tǒng)或線路遭受雷擊時(shí)，不論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都會(huì)在電網(wǎng)上產(chǎn)生雷擊過(guò)電壓。電能計(jì)量裝置及自動(dòng)化終端計(jì)量設(shè)備是一類電子產(chǎn)品，雷擊過(guò)電壓會(huì)對(duì)其造成不同程度的影響。