交流电能表错误接线分析及差错电量更正

交流电能表错误接线分析及差错电量更正 1 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 交流电能表的正确接线是保证电能表正确计量的首要条件，因此电 能表能否正确计量电能，不但取决于电能表的准确度等级和计量误差大 小，更重要的是取决于电能表的正确接线，也就是整个电能计量装置的 正确接线。但是，在电能表的安装接线过程中，由于各种因素，难免出 现一些错误接线，特别是三相电能表由于使用场合广泛，发生的一些错 误接线更是形形色色。 由于现代电能表及互感器等电气产品的制造工艺、技术的不断改进 和新型材料的使用，以及电子技术广泛应用于电能表制造，电能表精度 越来越高，其本身引起的计量误差很小，但由于电能表的错误接线给电 能计量带来的误差往往很大，电能计量错误接线给供电企业带来的经济 损失不可低估。因此，对电能表的错误接线不但要善于发现和纠正，同 时，还更要根据现场的错误接线情况进行分析，使错接线时差错电量得 到及时和基本准确的更正。 在电能表错误接线中，单相电能表和三相四线电能表的错误接线一 般都比较直观，因为这两种电能表不管是直接接入或是经互感器接入， 从原理上讲，各计量单元均为独立运行，相序的正确与否不对计量造成 直接影响，只要接入电能表任一计量单元的电流、电压相位属同一相， 就可正确计量电能。而由三相四线制计量方式等效演变的三相三线制电 能表的接线对接入的电流、电压相序要求是唯一的，其中某一环节出现 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 2 问题都会造成错误接线，错误接线分析判断及差错电量的更正都较三相 四线制复杂的多，而且，三相三线制计量方式在 10KV 动力用户（三相 负荷基本平衡）计费中广泛采用，因此，三相三线电能表错误接线的分 析尤为重要。现主要就三相三线有功计量方式错误接线及差错电量更正 做简要分析。 一、三相三线有功电能表经互感器接入正确接线方式 在三相三线有功电能表在正确接线方式下运行，经伏安相位法测得 的相位关系及功率是 第一计量单元P1UabIa cos30О φ a 第二计量单元P2UcbIc cos30О- φ c 两元件所测得的功率之和为 PP1P2 UabIa cos30О φ a UcbIc cos30О- φ c 当三相负荷平衡、系统完全对称时，两元件测得的总功率为 PP1P2 UabIa cos30О φ UcbIc cos30О-φ 3UIcosφ 一般情况下，当用户力率在 0.9左右时，测得的 Uab 和 Ia 之间的相 位角为 56О左右，Ucb 和 Ic 之间的相位角为 356О左右。 正确接线方式下的接线图和向量图如下 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 3 30-φ 30φ 二、典型错误接线分析 1、一相电流互感器一次或二次极性接反 如果某用户正常用电，功率因数为 0.95 时，当我们经伏安相位法按 电能表表尾接线端子标记测得的各元件电流、电压相位关系如下 Uab 和 Ia 之间的相位角为 228О左右，Ucb 和 Ic 之间的相位角为 348 О左右。此时，我们可首先测量电压互感器二次相序是否正确。V/V接线 的 PT 二次真确向量很容易测得，经测试电压相序正确。根据测得的向量 画出的各元件向量图（如图 2 ）为 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 4 根据正确的相位关系可以判断，此时接入电能表第一元件的电流应 该是- Ia，可以确定为 a 相电流互感器一次或二次极性接反。错误接线的 功率表达式为 PP1P2 Uab-Ia cos210О φ UcbIc cos30О-φ UI sinφ 2、电压互感器逆相序排列 果某用户正常用电，功率因数为 0.95 时，这时我们发现用户表计几 乎不走。当我们经伏安相位法按电能表表尾接线端子标记测得的各元件 电流、电压相位关系如下 Uab 和 Ia 之间的相位角为 228О左右，Ucb 和 Ic 之间的相位角为 48О 左右。此时，我们可首先测量电压互感器二次相序是否正确。经测试 V/V 接线的 PT 二次电压相序为b a c。根据测得的向量画出的各元件向量图 根据正确的相位关系可以判断，此时接入电能表第一元件的电压和 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 5 电流是 Uba Ia，接入电能表第二元件的电压和电流是 Uca Ic，可以确定 为电压互感器二次按b a c逆相序排列，C 相电流反进。错误接线的功 率表达式为 PP1P2 UbaIa cos210О φ UcaIc cos30О φ 0 3、C 相电流反进，但两元件回线仍按正确接线考虑 这种错误接线也是在实际运行当中非常多见的一种错误接线，在这 种错误接线的分析中往往回出现只认为是 C 相电流反进，但实际情况并 不是如此。因为，三相三线电能表在接线时为节约导线材料，A、C 相电 流回线往往在 C 相电流出线端子合并，在这种情况下，当出现此种错误 接线时，C 相元件电流并不只是-Ic，而是-Ia 和-Ic 的向量和，实际上是 -Ib 电流。 这种情况的接线图和向量图如下 错接线时的功率表达式为 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 6 PP1P2 UabIa cos30О φ Ucb-Ib cos30О φ UI 3cosφ -sinφ 4、电流互感器副边公共电流线断线 此种错误接线在实际运行的电能表错误接线中也有不少，这种情况 并不会造成 CT 开路，但由于非正常运行，当负荷电流较大时，由于通入 电流线圈的电流是 AC 相电流的向量和，可能远远大于标定电流， 致使铁 芯磁通密度和有功损耗有所增加，会产生一个很微小的角差。但考虑到 引入角差在计算中比较复杂，可以忽略不计。 这种情况的接线图和向量图如下 错接线时的功率表达式为 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 7 PP1P2 Uab1/2Iac cos60О φ Ucb1/2-Iac cos60О- φ U 3/2 I cos60О φ U 3/2 I cos60О- φ 3/2 UI cosφ 5、电压二次回路断线的分析 电压二次回路断线引起的计量差错在实际当中经常发生，在三相三 线制计量方式中，电压断线往往比较容易分析和查找。 当 A 相电压发生断线时，通入电能表第一元件的工作电压为零，第 一元件不工作，第二元件工作正常。当 C 相电压发生断线时，情况与 A 相电压发生断线时正好相反，向量图与正确接线时向量图无异，只是缺 少了相应断线相别的工作电压。当 B 相电压发生断线时，AC 两电压元件 成为串联电路，加于两元件的电压分别为 AC 电压的一半。 B 相电压发生断线时向量图 B 相电压发生断线时的功率表达式为 交流电能表错误接线分析及差错电量更正 8 PP1P2 1/2 UacIa cos30О- φ 1/2UcaIc cos30О φ 3