三相四线有功电度能表错误接线分析

三相四线有功电度能表错误接线分析

摘要：三相四线有功电能表分为直接接入式和经过电流互感器间接接入两种方

式，三相四线有功电能计量属中性点接地系统，对常见的几种经电流互感器间接接入方式错误接线原理进行分析，根据错误接线绘制向量图，写出功率表达式并计算更正系数，得出了追补电量判断的依据。

关键词：三相四线有功电能表；电流互感器；接线原理分析；绘制向量图；计算更正系数

引言：三相四线有功电能表在低压计量中性点接地系统应用普遍，其接线方式有直接接入和经过电流互感器间接接入两种方式，直接接入式主要用于负荷电流较小的设备，负荷较大的设备多采用经电流互感器接入式。采用电流互感器间接接入时，由于电流流互感器二次接线复杂，在接线过程中经常会出现电流互感器二次接线错误；电流互感器二次接线极性接反；电压、电流相序接入不对应；电压回路二次接线开路等造成三相四线有功电能表不能准确计量，本文针对以下几种接线进行分析，并绘制错误接线原理图及向量图；计算更正系数得出追补电量的依据。

1.三相四线有功电能表经电流互感器间接接入正确接线

1.1正确接线图及向量图如图1所示

此时三相有功功率的计算式为：P=UaIaCOS（180°－Φa）+ UbIbCOSΦb＋UcIcCOSΦc

假设三相负载对称，则此时有功功率为：P=UICOSΦ，是正确接线计量值的

1/3，此时电能表明显走慢。B、C相CT接反与A相接反结果相同。

1.2 3个CT中2个CT接反，假设为A、B相CT接反

接线图及向量图如图3所示：此时三相有功功率的计算式为：

P=UaIaCOS（180°－Φa）+ UbIbCOS（180°－Φb）＋UcIcCOSΦc 接线图及向量图如图4所示：此时三相有功功率的计算式为：P=UaIaCOS

（180°－Φa）+ UbIbCOS（180°－Φb）＋ UcIcCOS（180°－Φc）

假设三相负载对称，则此时有功功率为：P=-3UICOSΦ，是正确接线计量值的-1倍，此时电能表反转。

电压、电流回路不同相

2.1 B C 两元件电压、B C电流不同相

假设A相电压、电流同相，其它B C两相电压、B C电流不同相，其接线图、向量图如图5所示。

图6所示接法中有功功率的计算式为

P=UaIbCOS（120°＋Φb）+ UbIcCOS（120°＋Φc）＋ UcIaCOS（120°＋Φa）假设三相负载对称，则此时有功功率为：P=3UICOS（120°＋Φ），此时电能表反转，计量值为正确接法的-1/（1/2+ tanΦ* /2）

2.2 B C 两元件电压、B C电流不同相

假设A B C相电压、电流BU不同相，其接线图及向量图如图7所示

图7所示接法中有功功率的计算式为

P=UaIcCOS（120°－Φc）+ UbIaCOS（120°－Φa）＋ UcIbCOS（120°－Φb）

假设三相负载对称，则此时有功功率为：P=3UICOS（120°－Φ）

当0°<Φ<30°时，电能表反转，当Φ＝30°时，电能表不转，当Φ>30°时，电能

表正转，但比正确接线时慢，此时计量值为正确接法的1/（-1/2+ tanΦ* /2）。

3.电压回路断线

3.1一相电压断线

假设为A相断线，其接线图如图8所示

此时第一元件不计量，有功功率计算式为：

A相断线P=UbIbCOSΦb＋UcIcCOSΦc 2/3 电能表转慢；同理；B相断

线P=UaIaCOSΦa＋UcIcCOSΦc C相断线P=UbIbCOSΦb＋UaIaCOSΦa P= UbIbCOSΦb＋UcIcCOSΦ

假设三相负载对称，则此时有功功率为：P=2UICOSΦ，此时计量值为正确接

法的2/3，电能表走慢。

3.2两相电压断线

此时第一、第二元件均不计量，有功功率计算时为P=UICOSΦ，此时计量值为正确接法的1/3，电能表明显走慢。

A、B相断线P=UcIcCOSΦc 1/3 电能表明显转慢同理

B、C相断

线P=UaIaCOSΦa C、A相断线P= UbIbCOSΦb

3.3三相电压均断线

此时三个元件均不计量，电能表不走，有功功率为0。

4.结论

本文对三相四线有功电能表经电流互感器接入电能计量回路时，常见的几种

错误现象进行了分析，得出接线正确与否的判断依据，快速判断电能表的错误接线，谨防电流回路接线松动或电压回路开路，防止电流互感器二次侧产生的高电

压将计量设备击穿损坏，为追退电量提供了公平公正依据，为计量误差挽回一定

的计量损失。加强对三相四线有功电能表计量的日常维护，对计量装置接线管理，减少供电企业与用电客户之间因计量差错矛盾纠纷，提高了供电企业的经济效益

和社会效益。

参考文献：

[1]邱炳正．交流电能表错误接线百利解析．

[2]常仕亮.三相四线电能计量装置错误接线解析 2017年6月1日第一版中国

电力出版社

作者简介：

陈勇，男，汉族，1960年3月出生，大专文化、国网新疆阿克苏电力公司温

宿供电公司工作，先后在城区中心变电站、佳木供电所、营销客服中心工作，曾

担任变电工区主任、计量班班长。曾担任阿克苏电力公司兼职内训师，已取得装

表高级技师。