低压三相四线制错误接线对无功电能量的影响与分析

低压三相四线制错误接线对无功电能量的影响与分析[摘要]在电能计量中由于电流互感器错误接线造成了电能表有功计量部分

和无功计量部分计算的不准，有功电量通过错误接线算出更正系数进行电量追补，无功电量往往就被忽视，无功电量的追补我们也通过分析进行无功电量追补。无功计量不准不及时纠正，也会造成电量损失，为避免计量的失准，以下列举了常见六种错误接线分析。

【关键词】三相四限制;无功计量;误接线;分析

引言

在电能计量中，互感器错误接线造成无功计量不准，从而使用户的计量失准，现将由于互感器错误接线对无功计量的影响试举以下几例。

错误接线时计量差错分析

以下分析的是在三相电路平衡时：

当三相电路平衡时：U=Uu=Uv=Uw

I=Iu=Iv=Iw

Φ=Φu=φv=φw

1、三相电流互感器二次极性全接反

功率表达式为：Qu=UvwIuCOS(90°＋φu)

Qv=UwuIvCOS(90°＋φv)

Qw=UuvIwCOS(90°＋φw)

三元件功率和为：Q=Qu＋Qv＋Qw

=UvwIuCOS(90°＋φu)+UwuIvCOS(90°＋φv)+UuvIwCOS(90°＋φw)

=－(UvwIusinφu)＋UwuIvsinφv＋UuvIwsinφw)

则：Q=－3UIsinφ

实际无功功率Q’’=3UIsinφ

所以无功计量反向计量，反计的电量与正向无功电量基本相等。

2、两相电压元件接错

假设U、W两相电压元件接错，则各元件所计量功率表达式为：

Qu=UvuIuCOS(150°－φu)

Qv=UuwIvCOS(90°＋φv)

Qw=UwvIwCOS(30°－φw)

当三相电路平衡时，三元件功率之和为：

Q=Qu＋Qv＋Qw

=UvuIuCOS(150°－φu)＋UuwIvCOS(90°＋φv)＋UwvIwCOS(30°－φw)

=0

所以当两相电压元件接错时，无功不计量。

3、两相电流元件接错

假设U、V两相电流元件接错，则各元件所计量功率表达式为：

Qu=UvwIvCOS(30°＋φu)

Qv=UwuIuCOS(150°＋φv)

Qw=UuvIwCOS(90°－φw)

当三相电路平衡时，三元件功率之和为：

Q=Qu＋Qv＋Qw

=UvwIvCOS(30°＋φu)＋UwuIuCOS(150°＋φv)＋UuvIwCOS(90°－φw)=0

所以当两相电流元件接错时，无功不计量

4、两相电流元件与电压元件同时接错

假设U、W 两相电流元件与电压元件同时接错，则各元件所计功率表达式为：

Qu=UvuIwCOS(90°＋φu)

Qv=UuwIvCOS(90°＋φv)

Qw=UwvIuCOS(90°＋φw)

当三相电路平衡时，三元件功率之和为：

Q=Qu＋Qv＋Qw

=UvuIwCOS(90°＋φu)＋UuwIvCOS(90°＋φv)＋UwvIuCOS(90°＋φw)

=－3UICOSφ

当两相电流元件与电压元件同时接错时，无功反计计量和正常计量基本相同。

5、三相电压U、V、W依次错接成V、W、U相，则各元件计量

功率表达式为

Qu=UwuIuCOS(150°＋φu)

Qv=UuvIvCOS(150°＋φv)

Qw=UvwIwCOS(150°＋φw)

当三相电路平衡时，三元件功率之和为：

Q=Qu＋Qv＋Qw

=UwuIuCOS(150°＋φu)＋UuvIvCOS(150°＋φv)＋UvwIwCOS(150°＋φw)

=3UICOS(150°＋φ)

实际无功功率为：Q’’=3UIsinφ

因为COS(150°＋φ)始终在二、三相限，无功反向计量。

三相电压U、V、W依次错结成W、U、V相，则各元件计量功率功率表达式为：

Qu=UuvIuCOS(30°＋φu)

Qv=UvwIvCOS(30°＋φv)

Qw=UwuIwCOS(30°＋φw)

当三相电路平衡时，三元件功率之和为：

Q=Qu＋Qv＋Qw

=UuvIuCOS(30°＋φu)＋UvwIvCOS(30°＋φv)＋UwuIwCOS(30°＋φw)

=3UICOS(30°＋φ)

实际无功功率为：Q’’=3UIsinφ

分析可知：当φ＞30°时无功少计电量。

φ＜30°无功多计电量。

φ＝60°无功不计量。

φ＞60°无功反计电量。

结束语

以上简单的分析了几种是常见的互感器错误接线，实际上错误接线有好多种情况，只要我们按照向量图分析，何种错误都能正确分析计算，确保计量的失准。

参考文献

[1]吴安岚.电能计量基础及新技术（第二版）北京:中国水利水电出版社,2008

[2]马利人,傅士冀,彭中华.无功电能测量新技术[J].电测与仪表,2002年02期

[3]孙洪波,唐治德,李冀望.三相三元件有功电能表防窃电技术[J].重庆大学学报(自然科学版),2002年12期