第七章 电能计量装置的接线检查

2．带电检查 对于经过停电检查的电能计量装置， 在投入运行后首先应进行带电检查。 对于正在运行中的电能计量装置也应 定期进行带电检查。
第七章 电能计量装置的接线检查
第一节 互感器的错误接线分析
第二节 有功电能表的错误接线分析
第三节 电能计量装置接线检查的相量图法
第四节 电量的抄读及退补电量的计算
所以Ubc＝100V ，
U 1U U ab ca bc 2
2．二次b相断线 如果二次接有同前一样的负载，当b相断线时，可画出图7-10（b） 所示的等值电路图。
按阻抗大小分配得到的电压值为 Uca＝100（V） Uab＝（2/3）×100＝66.7（V） Ubc＝（1/3）×100＝33.3（V）
a a
I a I a cos( 90 )
o
反之，若已知和，则通过和的顶端分别作和的垂直线，两根垂直 线的交点和三相对称电压的交点之连接线即为电流相量 若将功率表的电压线圈接入电压，电流线圈通入电流，则测出的 功率为
Pab U I cos( 30 ab a
o
) UI
根据节点电位法求出
Ea Z0 U FE 1 Z0 Eb Z0 1 Z0 EC Z0 1 Z0 1 E ) 1 Z ( I I I ) (E a Eb c 0 a b c 3 3
公共线未断、和。选取合适的比例，在电压相量上 截取W1，在电压相量上截取，通过W1和的顶端分别作和的垂直 线，它们相交于Q点，连接即为所求的电流相量，如图7-18所 示。 （6）再在上截取W2，在上截取，过其顶端作和的垂直线，连接O 点至垂直线交点即为所求电流相量。
（7）分析电流相位： 分析电流相位就是分析接到电能表中第一元件和第二元 件的电流是否确实是和。 怎样分析电流相位，即电流相位是迟后还是超前相应的相电压， 决定于用户负载性质。为了简化问题，我们假定是在感性负载 下测量，一般情况下，用户的功率因数较好，即φ 角较小，所 以电流相量应迟后于相应的相电压一个φ 角，这是分析电流相 位的重要依据；其次我们假定三相电压的相序是正相序，即a －b一c。 分析电流相位时，需注意以下几点： 1）若画出的电流相量为负序，说明接线有错误。因为我们假设 的是正相序，应将和对调，改为正相序。
三、三相三线有功电能表的错误接线分析
我们假定在下述条件下来分析各种错误接线时电能表测量功率的 变化情况： （1）三相电路完全对称。 （2）三相电源为正相序。 （3）电流线路和电压线路互相间没有接错线。 （4）电流和电压回路没有短路和断路。 （5）没有b相电流流入电能表电流线圈。 这样，接到电能表对应的三个电压端子的三相电压顺序只有以下 3种可能 a一b一c b一c一a c一a一b
二、电流互感器公共线断开时情况分析
1．电流互感器为V形接线，公共接线断开时 原理接线图和等值电路图如图7-3所示。
• 根据电流源和电压源的等值变换原理，将和等 值变换为电压源。等效电压源的电动势、，忽 略Zb，可以得到图7-4的等值电路图。
通过图7-4，根据叠加原理，首先求出
I ak Ea 2Z 0 Ec 2Z 0 o Ec 1 Ea 1 ) 3 I e 30 ( ) (I a Ic a 2 Z0 Z0 2 2
1 I ) I 1 ( I I I ) (I a Ib c b a b c 3 3
I c
Ec Z0
1 I ) I 1 ( I I I ) (I a Ib c c a b c 3 3
三、电压互感器一次断线时情况分析
【例7-2】如果α 相电流回路有错误接线，误将﹣接入第一元件 的电流线圈，如图7-15（α ）所示。
根据其接线方式和画出相量图[见图7-15（b）]，得到的功率表 达式 P U I cos( 150 ) U I cos( 30 )
o o ab a a cb o c c
UI [ cos( 30 UI sin
五、电压互感器绕组的极性接反时情况 分析
1．电压互感器为V，v接线，若二次ab相极性接反时 由图7-11（a）所示得到二次绕组b的同名端与一次绕组A的同名 端相对应，
因此 Uca＝173（V），Uab＝Ubc＝ 100（V） 结论：电压互感器采用V,v接线，若二次或一次的任一个绕组极 性接反时，其二次电压Uab和Ubc仍为100V，而Uca为173V。
所以Uab＝Uca＝Up（相电压）＝57.7（V），而Ubc（与断 相无关的线电压）仍然为100（V）。
四、电压互感器二次断线时情况分析
当电压互感器二次断线时，其二次电压值与互感器的接线形式无 关，而与互感器是否接入二次负载有关。 1．二次a相断线 电压互感器二次接有负载，为一只三相三线有功电能表（其接线 方式为和）和一只三相三线无功电能表（其接线方式为和）， 则二次a相断线时原理接线图如图7-9（a）所示。其等值电路如 图7-9（b）所示。
2．电压互感器为Y，y接线，若a相绕组极性接反时 如图7-12（a）所示，由于a相绕组极性接反，因此的相位与相反
所以Ubc＝100（V），而Uab＝Uca＝57.7（V） 结论：电压互感器采用Y,y接线，若二次或一次的任一个绕组极 性接反时，则与反接相有关的线电压为57.7（V），而与反接 相无关的线电压仍为100（V）。
对每只电能表电流线圈来讲，通入的电流只有以下4种可能
两个电流线圈可能有以下8种电流组合
3组电压、8组电流共可以组成24种接线方式。根据不同的接线方 式，画出相量图，写出功率表达式，来判断接线是否正确。
【例7-1】三相三线有功电能表的正确接线方式为和，电压相序 为α －b一c，通入的电流为、，如图7-14所示。
E b I b Z 0
Ec IcZ 0
公共线断开后，各相的故障电流为、和。从等值电路图中 得到
1 I Z U E Z 0 ( I a I b I c ) a 0 FE 3
所以
I a
I b
Ea Z0
Eb Z0
1 I ) I 1 ( I I I ) (I a Ib c a a b c 3 3
第一节 互感器的错误接线分析
一、电流互感器绕组极性接反时情况分析
二、电流互感器公共线断开时情况分析
三、电压互感器一次断线时情况分析
四、电压互感器二次断线时情况分析
五、电压互感器绕组的极性接反时情况分析
一、电流互感器绕组极性接反时情况分析
1．电流互感器为两相星形（V形）接线，二次α 相绕组极 性接反时 在图7-1所示的三相三线电路中，根据基尔霍夫电流定律， 得到，此时α 相的电流为，所以，当三相负载对称时， 则，b线电流值提高了倍。
第七章 电能计量装置的接线检查
电能计量装置的接线检查分为停电检查和带电检查两种。
1．停电检查 新装互感器、更换互感器以及二次回路的电能计量 装置投入运行之前，都必须在停电的情况下进行 接线检查。 对于运行中的电能计量装置，当无法判断接线正确 与否或需要进一步核实带电检查的结果时，也要 进行停电检查。 停电检查的内容：检查电能表接线正确与否、互感 器的变比、极性、三相互感器的接线组别以及进 行二次电缆导通和接线端子标志的核对。
o
c ) cos( 30
c )]
显然在错误接线下，表计测得的功率值不是正比于三相电路中的 有功功率值。
总之，根据各种功率表达式来判断电能表的转向。在感性负载 下，24种接线方式中有6种接线方式使电能表正转，6种使电能 表反转，6种使电能表停转，6种使电能表转向不定。其中只有 一种是正确接线方式
结论：电流互感器采用V形接线时，任何一台互 感器绕组的极性接反，则公共线上b相电流都 要增大倍。
2．电流互感器为三相星形（Y形）接线，二次α 相绕组极 性接反时 在图7-2所示的三相三线电路中，根据KVL定律，得到，此 时的α 相电流为，因为，所以。
结论：电流互感器采用Y形连接时，任何一台互 感器绕组的极性接反，则公共接线上的电流In 为每相电流值的2倍。
a
cos( 30
o
) UI a I a
将瓦特表的电压线圈改接为，电流维持不变，则测出的功率为
Pbc U bc I a cos( 90
o
) UI
a
cos( 90
o
) U I a I a
可以说，用功率表测得的功率和表示电流相量在对应的电压相量 上投影的相对值。
同理得到
I ck Ec 2Z 0 Ea 2Z 0 1 2 ( I c I a ) 3 30 o Ice 2
结论：电流互感器采用V形连接时，当公共线断开时，流 过电能表电流线圈的电流比原值减小了0.866倍，且相 位也发生改变了。
2．电流互感器为Y形连接, 公共接线断开时 电流互感器为Y形连接公共线断开时的原理接线图和等值 电路图如图7-5所示。
第三节 电能计量装置接线检查的相量图法
一、基本原理
二、具体作图方法及步骤
一、基本原理
相量图法是通过画电流相量图来确定接到电能表中的究竟是什么 电压？什么电流？ 三相三线有功电能表中电压和电流之间的相量关系如图 7-17所 示。
在三相电压对称的情况下，从电流相量的顶端分别向电压相量和 作垂直线，在和上分别得到和，也即在上的投影为，在上的投 o 影为。由图7-17得到 I I cos( 30 )
正常情况下，电压互感器二次线电压为100V，即Uα b＝Ub c＝Ucα ＝100（V）。如果线路出现故障，则二次线电 压将发生变化。 1．电压互感器为V，v接线，一次A相断线 如图7-6所示，由于A相断线，故二次对应绕组无感应电动 势
所以Uα b＝0 （V） ，Ucα ＝Ubc＝100（V） 同理，可推出C相断线时，Uα b＝Ucα =100（V）， Ubc＝0（V）。