--XDDCY+三相电能计量装置接线分析实训作业指导书及评分标准

编号：XDD0505C005Y 三相电能计量装置接线分析作业指导书
1 编制目的
三相电能计量装置错接线检查是安全供电及准确、公正计收电费的根本保障，直接体现了供电企业的优质服务水平。

为了更好地规范和指导新入职员工的培训工作，提高培训质量和效果，根据国家电网公司《加强标准化建设，创建具有国际竞争力的世界一流企业》的规定和学院标准化建设的相关要求，结合培训教学部门和实训室实际，编写本作业指导书。

2 编制依据
本指导书依据DL 409—1991《电业安全工作规程》、DL/T 614—1997《多功能电能表》、DL/T 448—2000《电能计量装置技术管理规程》等编写。

3 适用范围
本作业指导书规定了新入职员工三相三线、三相四线电能计量装置接线分析实训课程的安全注意事项，作业前准备工作及现场作业的具体实施步骤。

本作业指导书适用于国网技术学院职工技能培训中心新入职员工三相三线、三相四线电能计量装置错接线现场检查实训课程。

4 培训项目和要求
4.1 总体要求
本项目学习三相三线、三相四线电能计量装置的接线特点、误接线检查方法、相量图绘制分析方法、更正系数及退补电量的计算等。

通过在仿真设备上的实训操作练习，达到掌握检查、分析各种错误接线的目的。

4.2 培训目标
掌握三相三线、三相四线电能计量装置典型错接线的检查步骤及方法；掌握相量
图的绘制分析方法及更正系数和退补电量的计算。

4.3 培训步骤
4.3.1 作业前准备
4.3.1.1 人员分工
小组由3-4名学员组成，一名学员为实际操作人，主要进行现场实际操作。

一名学员担任安全监护人，安全监护人负责检查全部工作过程的安全性，发现不安全因素，应立即通知暂停工作并向培训教师报告。

其余学员在工作现场进行观摩，检定项目完成后，依次更换学员担任实际操作人。

4.3.1.2 工器具准备
实训所需工器具见表1。

表1 工器具
√序号工器具名称规格单位数量备注
1 安全帽个 2
2 螺丝刀一字、十字（150）把 2
3 验电笔支 1
4 相位伏安表块 1
5 万用表块 1 需要时提供
6 相序表块 1 需要时提供
4.3.1.2.1 相位伏安表
档位打到 360°电源开关
电流10A档电压档500V
显示角度为：U2
滞后U1的角度
图1 相位伏安表a.电压大小的测量
将旋转开关旋至U
1(或U
2
)500V(或200V)量程档，电压信号从电压端U
1
(或U
2
)端
接入，示值即为所测电压值。

b. 电流大小的测量
将旋转开关旋至1(或2)10A(或2A 、200mA)量程档，电流信号通过卡钳互感器从
电压档
U 1
U 2
U 3
图2 相电压的测量
电流插孔1(或2)端接入，被测电流线置于卡钳窗口中心位置，示值即为所测电流值。

c.相位的测量 （1）相位满度校准
在测量相位前，先进行相位满度校准。

方法如下：按下“电源键”，将旋转开关
电流档
图3 电流的测量
I 1
I 2
I 3
旋至“360°”校档，调节“360°”校准电位器，使显示屏显示360°。

（2）电压相位测量
将旋转开关旋至“ ”档，将两路电压1U
和2U 分别从U 1和U 2端接入（每路必须接两根线），注意电压的方向，电压输入端的红端（左输入端）应接电压方向的高端，
黑端（右输入端）应接电压方向的低端，显示屏显示的数值即为1U
超前2U 的相位。

相位档
Ù1^Ù2 Ù1^Ù3
图4 电压相位的测量
（3）电压、电流间相位测量
将旋转开关旋至“ ”档，将电压U 从U1端接入，电流I 通过卡钳互感器从电流
插孔I
端接入。

注意：电流卡钳的电流指示方向（卡钳两侧的箭头方向）应与导线的2
电流方向一致。

显示屏显示的数值即为U 超前I 的相位。

图5 电流卡钳电流指示方向
Ù1^Ì1 Ù1^Ì2 Ù1^Ì3
图6 电压、电流间相位的测量
4.3.1.3 危险点分析及预控措施
危险点分析及预控措施见表2。

表2 危险点分析及预控措施
√
序号 作业内容 危 险 点 预 控 措 施
1
工作
准备
工作人员精神状态不好 工作负责人工作前应观察工作班成员精神状态良好，否则
变更工作班成员。

2
工作人员未正确穿戴劳动防护用品 工作负责人在工作班成员进入现场前应对其劳动防护用品
穿戴进行检查，确保统一，符合规定。

3 现场用工器具不合格，齐备 工作人员应对当日所领用的工器具进行认真检查，确认状
态良好，不合格的严禁使用。

4 未办理工作票，工作班人员即进入作业现场 认真办理工作票，工作班成员只有在工作负责人会同工作
许可人检查现场所做的安全措施正确完备，并办理工作许
可手续后，才可在工作负责人带领下进入工作现场。

5 现场 错接 线检 查 人身触电 工作前应使用验电笔（或万用表）测试计量装置外壳是否
带电，确认无电后方可操作。

同时要使用绝缘工具，穿绝
缘鞋，戴手套，做好监护工作。

6 工作现场擅自移动安全措施，引起事故 工作人员严禁变动现场安全措施，工作中必须变动现场安
全措施时，由工作负责人向用户提出申请，经批准后由用
户专职人员操作。

7
扩大工作范围，或误、误碰带电间隔 工作范围必须在工作票所列固定区域内,工作时应认真核对设备编号与名称，时刻注意与带电设备保持安全距离。

严防走错位置。

现场操作必须至少二人工作，一人工作，一人监护，并互相关心施工安全，及时纠正不安全行为。

8 电流二次回路开路 使用电流钳表测量各相二次电流，应在回路空间宽裕处使
用，力度适中，不可硬卡、硬拆，防止将电流接线扯断。

短路电流时应封合短路连接片。

9 电压二次回路短路 电压测试表笔或鳄鱼夹要有良好绝缘保护，避免一只手同
时握住两只表笔或鳄鱼夹进行测量，鳄鱼夹夹到电压端子
接触要牢靠，防止脱落。

断开电压时应打开电压连接片。

10
工作 结束 所做安全措施未及时拆除 工作负责人应先周密检查，观察设备是否恢复正常运行状
态，待与工作许可人共同检查无误后，方可办理工作终结
√序号作业内容危险点预控措施
手续。

11 设备上有遗留物品工作班成员应认真清理现场，整理、核查工器具。

工作负责人还应进行复查，确认无误后方可撤离工作现场。

4.3.2 现场安全作业
4.3.2.1 作业前准备
作业前准备内容、方法及目的见表3。

表3 作业前准备内容、方法及目的
√序号内容方法目的
1 着装按规定穿工作服、绝缘鞋，戴线手套，戴合格安全帽，精神状态良好、熟知工作任务和工作程序。

2 工作票
报告
按规定填写好工作票明确安全责任，强化安全意
识
3 三步式
验电
1. 用验电笔先在带电的电源处验电；
2. 用验电笔到计量柜体外壳把手金属部分
验电；
3. 用验电笔再次到带电的电源处验电；
第1步检查验电笔是否完好；
第2步检查计量柜体是否带
电；
第3步确保验电笔完好；
（即可说明计量柜体不带
电）
4 相位伏
安表检
查
1. 检查表内电池电压；
当显示器右端出线电池符号“+ －”时，电
池电压低于7.5V，应更换电池。

2. 360°校准；
如果表计显示不是360°，则应调整相位校准
电位器W，使之显示值为360°。

确保测量数据准确，误差在
表计允许范围内。

4.3.2.2 作业步骤
a. 三相三线电能计量装置接线分析作业步骤见表4。

表4 作业步骤
步骤内容方法目的（备注）
一测量电压1、测量相电压：U1、U2、U3
2、测量线电压：U12、U2
3、U31
1、对于Vv接线的TV，二次回路b相接地，
即U b0=0V；通过测量三相对地电压，可判
定出b相。

2、判定TV是否存在断线和二次极性接反
情况。

二测量电流选电流测量档位用相位表卡钳测量I1、I2。

三测量电压以U12为参考相量，测量U12与如果U12超前U32 300°，说明为正相序；
相位（确定相序） U 32之间的相位角，并判定相序。

如果U 12超前U 32 60°，说明为逆相序；
四
测量U 12与I 1、I 2之间的相位角 以U 12为参考相量，测量U 12超前I 1、I 2的角度。

根据测量的I 1、I 2角度找出在相量图中的位置。

五
绘制错接线相量图 根据电压、电流之间的相位关系绘制相量图。

判定错误接线方式：根据电源电压永远是正相序的原则，从基准相顺时针往后的电压分别是U U 、U V 、U W 。

根据三符合原则确定I U 、I W 。

六
判定错接线结论并进行接线更正 第一元件：[U 12，I 1] 第二元件：[U 32，I 2]
判定表尾电压、电流接入方式；表尾电流反接相；TA 二次极性反接相。

七 绘制错接线电路图 先画出各元件电压、电流线引线及TA 、TV 连线引线，然后根据错接线结论加以完善。

八 写出错接线下的功率表达式 P ＇=P 1＇+P 2＇
P 1＇为第一元件的计量结果； P 2＇为第二元件的计量结果；
P ＇为电能表的错误接线方式下的总计量结果。

九
计算更正系数
P 为正确功率表达式；
P ＇为错接线功率表达式（最简式）；
计算结果保留4位小数。

十 计算退补电量
ΔW =（Gx -1）W ＇ W ＇为错接线期间抄见电量（kWh ）
b. 三相四线电能计量装置接线分析作业步骤见表5。

表5 作业步骤
步骤
内容
方法
目的（备注）
一
测量电压 1、测量相电压U 1、U 2、U 3 2、测量线电压U 12、U 23、U 31
1、测试电压互感器有无开路情况：如有一相相电压为0V ，说明其开路。

2、测试电压互感器有没有同相或反接：如果测量线电压为0V ，说明同相；如果测试的线电压为两相57.7V 或220V ，说明互感器有反接的情况。

二 确定U u
模拟装置上设置了U 相电压参考
点，即“U u （a ）”；将一支表笔插
入U u ，另一支表笔分别插入U 1、 U 2、U 3，当表计显示数值为0时，说明该相与U u 同相，即可确定U u 。

确定电能表上U u 的实际接线位置 （电压500V 档） 三 测量电流 用相位表卡钳测量I 1、I 2、I 3。

电流10A 档，如果电流较小，应退档测
P P G x '
=
标 准 化 作 业 指 导 书
量。

四
测量电压相位（确定相序） 以U 1为参考相量，分别测量U 1与
U 2、U 3之间的相位角，判定相序。

如果U 1超前U 2、U 3分别为120°、240°
说明为正相序；
如果U 1超前U 2、U 3分别为240°、120°
说明为逆相序；
五
测量电压电流间的相位角
以U 1为参考相量，测量U 1超前I 1、I 2、I 3的角度。

根据测量的角度找出I 1、I 2、I 3在相量图中的位置。

六
绘制错接线相量图 根据电压、电流之间的相位关系绘制相量图。

根据电源电压永远是正相序的原则，从
基准相顺时针往后的电压分别是U U 、U V 、U W ，根据三符合原则确定I U 、I V 、I W 。

七
判定错接线结论并进行接线更正
第一元件：[U 1，I 1] 第二元件：[U 2，I 2] 第三元件：[U 3，I 3]
判定表尾电压、电流接入方式；表尾电流反接相；TA 二次极性反接相。

八
绘制错接
线电路图
先画出各元件电压、电流线引线
及TA 、TV 连线引线，然后根据错
接线结论加以完善。

九
写出错接
线下的功率表达式
P ＇=P 1＇+P 2＇+P 3＇ P 1＇为第一元件的计量结果； P 2＇为第二元件的计量结果； P 3＇为第三元件的计量结果；
P ＇为电能表的错误接线方式下的总计量
结果。

十
计算更正系数
P 为正确功率表达式；
P ＇为错接线功率表达式（最简式）；
计算结果保留4位小数。

十一 计算退补电量
ΔW =（Gx-1）W ＇
W ’为错接线期间抄见电量（kWh ）
例题：
某用户采用三相三线制供电，负荷平均功率因数大于0.8（感性负荷），表尾测试数据如下表，试分析电能表接线是否正确？
U 12 U 23 U 31 100V
100V
100V
U 10 U 20 U 30 I 1 I 2 100V
0V
100V
1.5A
1.5A
∙
32U
∙
1I
∙
2I
12U ∙
︒
300 111° 51°
P P G x '
=
标 准 化 作 业 指 导 书
解：第一步：画出电压相量图
由测量数据U 12=100V 、U 23=100V 、U 31=100V 、I 1=1.5A 、I 2=1.5A ，可知三相电压、电流基本对称，没有断线；由
12
U ∙
超前∙
32U 300°，可确定∙1U ∙2U ∙
3U
为正相序。

电压相量图如图７所示。

第二步：画出电流相量图 根据
12
U ∙
超前∙1I 、∙2I 的角度，在相量图上分别画出∙1I 、∙
2I ，相量图如图８所示。

第三步：判定电压相别
由U 20=0V ，可确定U 2为b 相，又因为∙1U ∙
2U ∙
3U 为正相序，可以判定1a U U =，
2b U U =，3c U U =。

相量图如图９所示。

第四步：判定电流相别
由相量图可知，2I 滞后1U 的角度与负荷功率因数相符合，可判定2I 与1U 同相，所以
2a I I =；
图９
图７
图８
图１０
标 准 化 作 业 指 导 书
将1I 反向画出，1I -滞后3U 的角度与负荷功率因数相符合，可判定1I -与3U 同相，即1c I I -=，
所以
1c I I =-。

相量图如图１０所示。

第五步：电能表的接线方式 第一元件：ab c [,]U I -
第二元件：
cb a [,]U I
即：表尾电压接入方式为abc ，表尾电流接入方式
c a I I ，第一元件电流进出线接反。

5 培训结果测评
培训结果测评表见表６。

表6 培训结果测评表
项目
评价内容
评价指标 评价结果
评 估 内 容
接线分析测试步骤的掌握情况
很好 好
一般
差 相量图法分析错接线的掌握情况
很好
好
一般 差
存在问题 改进意见
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附录１
软件的使用
仿真系统登陆
双击电脑桌面上黄色图标“三相表接线仿真系统”
即可进入系统主界面如下图所示。

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模拟仿真接线设置
第一步、点击主画面中的“模拟仿真接线”按钮出现以下画面:
第二步：选择相应的操作面
根据实训需要，点击“第A仿真面”、“第B仿真面”、“第C仿真面”对需要仿真的各面进行接线设置。

针对操作的面进行设计。

第三步：选择接线方式
点击“接线方式”按钮旁的小三角箭头，例如：进行三相三线接线检查分析时可在下拉菜单中选择“三相三线（经PT、CT接入，CT四线制）”
第四步：选择“表类型”，选择合适电流档位
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点击“表类型”、“电流”栏下拉框进行参数选择；注意：“表类型”栏只能点击下拉框进行选择，而“电流”栏既能选择下拉又能输入。

第五步：点击“接线组合查询”,设置各种错误接线实训操作。

按照软件界面选择我们所需要的接线方式。

点击“确定”按钮后，软件呈现以下界面
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此时点击相应面接线按钮，如上图中的“第C面接线”，当其变成灰色按钮后，故障设置完成。

第六步：调整功率因数、负荷性质
在软件界面右上角有功率因数和角度调节窗口，可任意调节功率因数或角度大小。

至此，故障设置全部完成，学员可开始进行测试实训。

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附录２
三角函数公式
B.1 诱导公式：
sin(-α) = -sinα、cos(-α) = cosα、tan (-α)=-tanα
sin(π/2-α) = cosα、cos(π/2-α) = sinα、sin(π/2+α) = cosα
cos(π/2+α) = -sinα、sin(π-α) = sinα、 cos(π-α) = -cosα
sin(π+α) = -sinα、cos(π+α) = -cosα、tanA= sinA/cosA
tan（π/2＋α）＝－cotα、tan（π/2－α）＝cotα、tan（π－α）＝－tan α
tan（π＋α）＝tanα
诱导公式记背诀窍：奇变偶不变，符号看象限。

B.2 两角和公式
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
_________________________________
标准化作业指导书
标准化作业指导书
电能计量装置错接线仿真考试评分表
姓名：班级：抽签号：分数：项目内容技术要求分值扣分标准扣分注
1 准备工作戴安全帽、线
手套；穿工作
服、绝缘鞋；
三步验电；
7
着装每项不符合要求扣1分；
带电作业未戴手套扣3分；
验电步骤不符合要求扣3分；
带手套验电扣3分。

2 测试分析
判断画图
计算
测量方法正
确、正确使用
测试仪表，正
确记录测量数
据
15
未进行360°校准扣2分；
量程档位选择错误、带电调档、测
电压时表笔接电流端子，扣3分/次；
仪表掉落，扣2分/次；导线掉落或
落地，扣1分/次；
少测或记错一个电压、电流、相位
角扣2分/处；
写错或未填写电压相序，扣2分；
数据未按保留位数记录，扣0.5分/
处；
单位未标明，扣0.5分/处。

误接线相量图
绘制正确
12
相量画得不准确（如相位角偏差5°
以上）扣5分/处；
相量标识不规范（如U、I上端未加
点或下标未用小写abc、uvw）扣1
分/处。

故障判断正确 4 接线组别判断错误扣2分/元件。

接线更正7 标示错误或更正错误扣0.5分/处。

接线图绘制正
确
10
电压或电流接线画错，扣2分/处；
CT、PT和电能表元件未标注同名端
或标注错误，扣0.5分/处；
未画接地线扣3分/处；接地点位置
画错扣1分/处；
三相电源标示错误扣0.5分/处。

正确导出误接
线下的功率表
达式
10
两个元件的功率写错，扣3分/处；
无原始式或化简最简式，扣4分/处；
化简步骤少于2步，扣2分。

正确导出更正
系数公式，并
计算结果。

8
更正系数表达式写错，扣2分；
未化成最简式，扣2分；
计算结果错误扣1分；结果未保留4
位小数扣1分。

标 准 化 作 业 指 导 书
307
3
卷面
整洁、正确
5
允许杠改2次，超过2次扣0.5分/次。

4
安全文明生产
工作完毕，整理仪表箱，清
理工作现场，恢复原始状态
7
每组导线整理不整齐扣1分/处；
相位表未归电压档扣1分； 相位表电源未关闭扣2分； 相位伏安表箱未关闭扣1分； 计量柜门未关闭扣2分。

不得出现危及人身安全的操作
因误操作导致仿真装置报警，或产生危及人身安全的操作，倒扣10分。

5
操作时间 操作及答题时
间不超过30分
钟
15
12/实际用时×15分
用时：
监考： 阅卷： 裁判长： 年 月 日。