电能计量装置错误接线判断与分析

时间:2022-04-07 10:50:27

电能计量装置错误接线判断与分析

【摘 要】电能计量装置错误的接线将会直接影响计量用电的精确性,本文以三相二元件接线为例针对用电计量装置接线错误的判断进行分析。

【关键词】电能表;错误接线;判断;反接

电能计量装置作为供电企业计收电量的重要工具,它的准确与否直接关系到供用电双方的经济利益,随着社会用电量日益增多,电能计量装置的准确性越来越受到人们重视。因电能表本身精确度的超差, 一般造成电能表的误差可以很少, 但因电能表的接线错误会导致整套计量装置少计、不计或反记的误差,将给供用电双方带来极大的经济损失。因此,为了保证电能计量装置的准确性,电能表必须做到接线正确,确保电能表在正确的接线状态下计量电量。

电能表的测量电路是由其端钮盒中的铜接头引入的,电流线路输入相电流,电压线路输入线电压。下面以三相二元件接线为例介绍电能表原理接线图和向量图。

1 电能表正确接线

在三相三线制电路中,不论对称与否,都可以采用两个功率表的方法测量三相功率,称为二瓦计法。下图是一种三相二元件接线方式,使线电流从*端分别流入两个功率表的电流线圈,它们的电压线圈的非*端共同接到非电流线圈所在的第三条端线上,两个功率表读数的代数和为三相三线制中电路吸收的平均功率。

设两个功率表的读书分别用P1和P2表示,则有P1=Re[ab*a*],P2=Re[cb*c*],

所以P1+P2=Re[ab*a*+cb*c*]=Uab*Ia*cos()+Ucb*Ic*cos()=UIcos

2 电能表错误接线分析

电能表的错误接线(包括断线)造成输入量的错误,将会导致电能表数的不正确,从而使电能计量失准。电能表错误接线的种类很多, 一般包括:电压、电流回路短路或断路; 电压、电流互感器极性接反; 电能表的电压、电流元件相位错误等等。下面就几种常见的情况进行分析说明。

2.1 电压回路断线

假设a相电压回路断线,则测量第一元件,有Uab=0,

P=P1+P2=Re[ab*a*+cb*c*]

=Ucb*Ic*cos()

=(/2)UIcos+(1/2)UIsin

将计算结果与电能表正常示数值比较,少计量一相电量,电压回路缺相造成电能表示数与正常值有一定的差距。

在测量判断时,可测量a、b、c各线电压,根据测量数据判断是否存在断线:

若Ubc=100V,Uab=Uca=0,则a相断线;

若Uca=100V,Uab=Ubc=0,则b相断线;

若Uab=100V,Ubc=Uca=0,则c相断线。

2.2 电压互感器极性反接

假设c相极性接反,如下图所示:

画出向量图,有

Uac=-Uca=Uab-Ubc

Uac=Uab=Ubc

=×100V=173V

由此可见,当有一相电压互感器二次输出极性反接时,有一线电压是正常电压的倍,即达到173V。再分析,当有两相电压互感器二次输出极性接线都反接时,各线电压的大小将与极性正确时一致,均为100V。

2.3 电流互感器极性反接

假设c相极性接反,如下图所示:

画出向量图,有

Ia+Ib-Ic=0

Ib = -(Ia -Ic)

Ib =Ia=Ic

由此可见,若一相电流值是其它两相的倍,则有一组电流互感器极性接反。

3 计量装置接线错误判断

判断分析电能计量装置的接线,需要使用伏安相位表、相序表等仪器进行测量电能计量的相关电量参数,再画出向量图分析。基本步骤可分为:

(1)测量电能表端各相间、各相对地的电压的有效值。正常情况下,各相间电压均为 100V,如果出现某两相间电压上升至倍线电压,则判断肯定有一台TV极性反接。然后测量各电压端对地的电压值,按正确接线的要求, 通常都是在 b 相接地,如果 U1n、U2n、U3n 中有一个数值为 0V,则可判断该端子接入的是b相电压。

(2)测量电能表端电压相序,可用相序表测量电能表端电压的相序,也可以用伏安相位仪测量 U12、U23、U31 之间的相角, 从而判断电压的相序。

(3)综合考虑TV的极性、电能表端电压相序、b 相电压端子,可初步确定电能表端所接入的电压标识。

(4)测量电能表二次回路电流有效值。

(5)测量第一驱动元件、第二驱动元件的电压、电流的相角。

(6)判断电能表的接线方式,确定第一驱动元件、第二驱动元件所接的电压和电流,并判断负荷属于感性还是容性性质。

(7)根据判断结果,列出功率表达式,和更正系数K=P(正确)/P(错误)

参考文献:

[1]孙方汉.电能计量装置及其正误接线[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]华永政.试论供电企业反窃电管理的几项 措施[J].中国城市经济,2012(12).

[3]王月志.电能计量[M].北京:中国电力出版社,2006.

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