第7章 电能计量装置接线检查
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4）根据KCL求实际从电流线圈同名端流入的两 电流线圈的电流;
电能计量
. . . 5）作相量图: 1)作一组对称相量Ua , Ub , Uc . . . 2)作另一组对称相量Ia , Ib , Ic 3)用“多边形法则”作电压线圈 和电流线圈的电压相量,电流相量 6）分析相量图: 用几何的方法求线圈上电压和电 流的大小及其夹角； 7）计算错误接线功率P，求更正系数G，根据误接 线电量W计算正确接线电量W0，求追补电量∆W。
。
在电压相量 U 上截取W1’；通过W1’和W1的顶端分别作U ab
和 U cb 的垂直线，他们相交于Q点，连接OQ即为所求的电流
相量
cb
Ia
电能计量
6)再在 U ab 上截取W2，在 U cb 上截取W2’，过其顶端作 U ab 和
U cb 的垂直线，连接O点至垂直
线交点即为所求电流相量 I c
Ubc
.
.
（Uc´a´）
Uc
(120°+φ)
Ub
.
-Uc
-Uab
. .
错误功率表达式：
–Uab
.
P=P1+P2 = UIcos (150°－φ) +
Uc´a´
3 UIcos (120°＋φ)
电能计量
6、三相三线有功电能表错误接线分析总 结
. . 1）在TV二次侧上标出正确的线电压Uab,Ubc ; 2）根据“路径法”(从电压线圈同名端出发回到 . . 末端)求实际加于两电压线圈的电压(必定是 Uab ,Ubc的组合); . . . 3）在TA二次侧上标出正确的Ia , Ib ,In及其参考 方向;
三线的供电方式，而在中性点绝缘系统的电能
计量点大多采用三相两元件电能表计量电能。
电能计量
三相三线电能表的接线并不复杂，但由 于疏忽，特别是附有电压互感器与电流互感 器的电能表，接错的机会较多。三相三线电 能表错接时会产生许多“怪”现象： 有的不转
有的反转
有的随负载功率因数角的变化时正转
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当V相断相时， 则Uuv＝50V，Uvw＝50V，Uwu＝100V。
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当W相断相时， 则Uuv＝100V，Uvw＝0V，Uwu＝100V。
电能计量
（2）TV——Y0/y0形接线,一次断相
电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当U相断相时， 则Uuv＝57.7V，Uvw＝100V，Uwu＝57.7V。 电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当V相断相 时，则Uuv＝57.7V，Uvw＝57.7V，Uwu＝100V。 电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当W相断相 时，则Uuv＝100V，Uvw＝57.7V，Uwu＝57.7V。
Ucb – Ub
.
.
.
Ic
Uc
φ 30°－
.
φ
Ib
.
Ub
.
电能计量
上述正确接线方式三相三线电能表所测电能：
P =UabIaCOS(30°+φ）+ UcbIcCOS(30°–φ） = 3 UICOSφ
cos(α+β) =cosαcosβ–sinαsinβ
电能计量
4、接线方式讨论
1）正确接线
[U ab , I a ]
电能计量
2、TV二次断相分析：二次电压与TV接线无关，与 负载有关
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次v相断 相时，则Uuv＝66.7V，Uvw＝33.3V，Uwu＝100V。
电能计量
2、TV二次断相分析：二次电压与TV接线无关，与 负载有关
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次u相断相时，则 Uvw＝100V，Uuv＝Uwu＝-50V。 电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次w相断相时，则 Uuv＝100V，Uuw＝66.7V，Uwv＝33.3V。
。
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 I a 和 I c
电能计量
分析电流相位方法：
假定是在感性负载下测量， I a 应 滞后于相应的相电压 U a 一个 角。假定三相电压的相序是正相
。
序，即a—b—c
需注意 ： 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 I a 和 I c 对调，改为正相序。
时反转
有的虽然正转，但计量出的电量与实 际数不相符
电能计量
电能表计数异常 计量人员现场测试作出相量图 与正确相量图比较，找出接线错误 改正错误接线，计算更正电量
错误接线图 KVL和 KCL
退补电量
制作相量图 相量相加的 多边形法则 计算 退补 电量
电能计量
1、平衡对称负载线电压与相电压的关系（解析式/相量图）： . . . . . . Uab=Ua–Ub -U b ab . . . φ
A
Uab Ubc
.
.
a´
b´ c´
.
(b) a (a) b (c) c
B
C
用“路径法”
. .
加于元件1电压线圈电压：–Uab
加于元件2电压线圈电压：Ubc–Uab
电能计量
Uab Ic
.
. －Ub
Ua
.
Ia
.
φ
(150°–φ)
. . Ia 元件1：–Uab . . 元件2 ：Ubc–Uab Ic .
功率因数COSφ: 0≤COSφ≤1 三相平衡对称负荷的有功功率：
P=Pa+Pb+Pc
后面相 量图和 计祘中 多次用 到！
=3UphIphCOSφ
= 3UICOSφ
电能计量
2、V,v形接线电压互感器正确接线原理图
A B C
.
a
Uab Ubc
.
Uca b
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
c
此接线可获取三相线电压Uab , Ubc , Uca 实际接线一般把Uab , Ucb 分别加到三 相三线电能表两元件的电压线圈上。
电能计量
2、TA——Y形接线时，二次侧某相绕组极性接反
结论：Y形接线时，任何一台TA绕组极性接反， 则公共线上电流为每相电流的2倍
电能计量
（二）电压互感器绕组极性接反分析
1、TV——V/v形接线时，二次侧uv相绕组极性接反
结论：电压互感器V，v接线，二次线电压为100V， 当uv相极性接反时，则Uuv=100V，Uvw＝100V， Uwu＝173V。 TV——V/v形接线时，二次侧wv相绕组极性接反 结论：电压互感器V，v接线，二次线电压为100V， 当uv相极性接反时，则Uuv=173V，Uvw＝100V， Uwu＝100V。
电能计量
7.3 相量图分析法 强调：正确的接线图要牢记
要点：用相位表测出各相电压、线电压和相位角，绘 出相量图，与正确的标准相量图比较，并加以分析
电能计量
方法：用相位表测出各相电压、线电压和相位角，绘 出相量图，与正确的标准相量图比较，并加以分析
基本原理： 在三相电路中，用一只功率 表或电能表，其电流线圈保 持同一相电流，而电压线圈 分别加以任意两个不同的线 电压，那么功率表的指示值 即为此电流相量在两个线电 压相量上的投影，两个投影 的合成相量即是此电流相量 (位置)
U
Ubc=Ub–Uc
. .
Ua
Hale Waihona Puke BaiduUca=Uc–Ua
Ua=Ub=Uc=Uph
Ia=Ib=Ic=I Uab=Ubc=Uca=U φa=φb=φc=φ
.
30°
Ia
.
.
Uc
-Ua
.
.
Ic Ib
.
Ubc Ub
.
.
-Uc
.
Uca
.
电能计量
功率因数角φ：
Φ ≤ 90º
感性负荷， φ＞0° 容性负荷， φ＜0° 纯电阻负荷，φ=0°
电能计量
②若画出的电流相量是超前就近相
)
W2( [U ab , I c ] )
W2’( [U cb , I c ]
)
电能计量
5)画出电压相量 U a 、 Ub 、 Uc、 U ab 、 U cb
选取合适的比例，在电压相量 U ab
上截取W1(若W1>0，在 U ab 上 截取；W1<0，在 U ba 上截 取；W1’、W2、W2’同样对待)
电能计量
2、TV——Y/y形接线时，二次侧u相绕组极性接反
结论：电压互感器Y, yn接线，Uu= Uv= Uw=57.7V，u相 极性接反，则Uuv＝57.7V，Uvw＝100V，Uwu＝57.7V , 即与反接相有关的为57.5V，与反接相无关的为100V
电能计量
二、电流互感器公共线断开分析 1、TA——V形接线时，公共线断开 结论：V形接线时，公共线断开，流过电能表的电 流为原来的过 3 / 2 0.866 2、TA——Y形接线时，公共线断开 结论：Y形接线时，流过电能表的电流减小了
[U cb , I c ]
电能计量
2）错误接线
[U ab , I a ]
[U cb , I c ]
电能计量
[U bc , I a ] [U ac , I c ]
电能计量
[U ca , I a ] [U ba , I c ]
P PA P U I cos( 150 ) U I cos( 90 c ) C ca a a ba c
电能计量
三、互感器断相分析
1、TV一次断相分析
强调：TA、TV一次侧装设熔断器，
TA、TV二次侧应有一可靠接地端 TV二次侧可装设熔断器（TA不可）
（1）TV——V/v形接线，一次断相
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当U相断相时， 则Uuv＝0V，Uvw＝100V，Uwu＝100V。
电能计量
电能计量
第七章
电能计量装置接线检查
电能计量
本章重点
1、互感器一、二次断相及极性接反分析 2、相量图分析法 3、典型接线错误分析 4、退补电量计算
本章难点
相量图分析法
电能计量
7.1 互感器的错误接线分析
一、互感器绕组极性接反分析 （一）电流互感器绕组极性接反分析 1、TA——V形接线时，二次侧某相绕组极性接反 结论：V形接线时，任何一台TA绕组极性接反， 则公共线上b相电流增大 3 倍
电能计量
7.2 有功电能表的错误接线分析
（一）单相有功电能表的错误接线分析 单相有功电能表只有一组电磁元件，错误接线时易 被发现及更正。 如：电流接反，表反转。电压虚接，表不转，电压 接在负载侧表潜动
电能计量
（二）三相四线有功电能表的错误接线分析 三相四线有功电能表是由三组电磁元件组成， 可看作是三只单相电能表，因此可采用分相法来检 查接线的正确与否 分相法：保持其中任一元件的电压和电流，而断开 其他元件所加的电压，在正确接线时，电能表的转 盘应正转，若三相负载对称时，其转速约为原来的 1/3；若转盘反转或转速相差较大，则可能有错误接 线。
. .
.
A
3、三相三线电能表经TV,TA 接入正确接线图 . .
电能计量
B C
Uab Ia
Uab
Ubc
.
.
TV
a b
Ucb Ic
.
.
c
Ia
TA1 TA2
.
Ic
IN
.
.
电能计量
Uab
假设三 相负载 是平衡 对称的
.
– Ub
.
Ua
30° φ 30°
.
30°+ φ
Ia
.
第一元件 . . Uab, Ia 第二元件 . . Ucb, Ic
电能计量
3)把第一只表的电压线a和第 二只表的电压线c互换。 4)再同时启动两只标准表，转 t秒后断开电路，读得 第一只表示值为W1’ [U cb , I a ]
。
第二只表示值为W2 [U ab , I c ]
W1(
[U ab , I a ]
)
W1’(
[U cb , I a ]
电能计量
5、用户用电实例练习
实例练习1：
某新建10kV用户变电所，采用Vv接线的电压 互感器的二次cb相接反，同时将电能表端子 a,b,c错接成b,a,c，用相量图分析，并写出错 误有功功率表达式。
解答
电能计量
解：TV二次极性bc接反，电能表端子a,b,c错接成
b,a,c的原理接线图
TV二次 端子 PJ进线 端子
电能计量
（三）三相三线有功电能表的错误接线分析
假定下述条件： (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。 一般地说10kV及以上的高压系统均采用三相
P 3UI cos
电能计量
具体方法：两只单相标准表
1)两只标准表接线方式和现场 校表接线同
第一只表接
。
[U ab , I a ]
第二只表接
[U cb , I c ]
2) 同时启动两只标准表，转t秒后断开电路，读得第一只表的
示值为W1(代表 [U ab , I a ] 形成的电能)和第二只表的示值为
W2’ (代表 [U cb , I c ] 形成的电能)
电能计量
. . . 5）作相量图: 1)作一组对称相量Ua , Ub , Uc . . . 2)作另一组对称相量Ia , Ib , Ic 3)用“多边形法则”作电压线圈 和电流线圈的电压相量,电流相量 6）分析相量图: 用几何的方法求线圈上电压和电 流的大小及其夹角； 7）计算错误接线功率P，求更正系数G，根据误接 线电量W计算正确接线电量W0，求追补电量∆W。
。
在电压相量 U 上截取W1’；通过W1’和W1的顶端分别作U ab
和 U cb 的垂直线，他们相交于Q点，连接OQ即为所求的电流
相量
cb
Ia
电能计量
6)再在 U ab 上截取W2，在 U cb 上截取W2’，过其顶端作 U ab 和
U cb 的垂直线，连接O点至垂直
线交点即为所求电流相量 I c
Ubc
.
.
（Uc´a´）
Uc
(120°+φ)
Ub
.
-Uc
-Uab
. .
错误功率表达式：
–Uab
.
P=P1+P2 = UIcos (150°－φ) +
Uc´a´
3 UIcos (120°＋φ)
电能计量
6、三相三线有功电能表错误接线分析总 结
. . 1）在TV二次侧上标出正确的线电压Uab,Ubc ; 2）根据“路径法”(从电压线圈同名端出发回到 . . 末端)求实际加于两电压线圈的电压(必定是 Uab ,Ubc的组合); . . . 3）在TA二次侧上标出正确的Ia , Ib ,In及其参考 方向;
三线的供电方式，而在中性点绝缘系统的电能
计量点大多采用三相两元件电能表计量电能。
电能计量
三相三线电能表的接线并不复杂，但由 于疏忽，特别是附有电压互感器与电流互感 器的电能表，接错的机会较多。三相三线电 能表错接时会产生许多“怪”现象： 有的不转
有的反转
有的随负载功率因数角的变化时正转
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当V相断相时， 则Uuv＝50V，Uvw＝50V，Uwu＝100V。
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当W相断相时， 则Uuv＝100V，Uvw＝0V，Uwu＝100V。
电能计量
（2）TV——Y0/y0形接线,一次断相
电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当U相断相时， 则Uuv＝57.7V，Uvw＝100V，Uwu＝57.7V。 电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当V相断相 时，则Uuv＝57.7V，Uvw＝57.7V，Uwu＝100V。 电压互感器Y0/y0接线，二次线电压为100V，当W相断相 时，则Uuv＝100V，Uvw＝57.7V，Uwu＝57.7V。
Ucb – Ub
.
.
.
Ic
Uc
φ 30°－
.
φ
Ib
.
Ub
.
电能计量
上述正确接线方式三相三线电能表所测电能：
P =UabIaCOS(30°+φ）+ UcbIcCOS(30°–φ） = 3 UICOSφ
cos(α+β) =cosαcosβ–sinαsinβ
电能计量
4、接线方式讨论
1）正确接线
[U ab , I a ]
电能计量
2、TV二次断相分析：二次电压与TV接线无关，与 负载有关
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次v相断 相时，则Uuv＝66.7V，Uvw＝33.3V，Uwu＝100V。
电能计量
2、TV二次断相分析：二次电压与TV接线无关，与 负载有关
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次u相断相时，则 Uvw＝100V，Uuv＝Uwu＝-50V。 电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当二次w相断相时，则 Uuv＝100V，Uuw＝66.7V，Uwv＝33.3V。
。
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 I a 和 I c
电能计量
分析电流相位方法：
假定是在感性负载下测量， I a 应 滞后于相应的相电压 U a 一个 角。假定三相电压的相序是正相
。
序，即a—b—c
需注意 ： 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 I a 和 I c 对调，改为正相序。
时反转
有的虽然正转，但计量出的电量与实 际数不相符
电能计量
电能表计数异常 计量人员现场测试作出相量图 与正确相量图比较，找出接线错误 改正错误接线，计算更正电量
错误接线图 KVL和 KCL
退补电量
制作相量图 相量相加的 多边形法则 计算 退补 电量
电能计量
1、平衡对称负载线电压与相电压的关系（解析式/相量图）： . . . . . . Uab=Ua–Ub -U b ab . . . φ
A
Uab Ubc
.
.
a´
b´ c´
.
(b) a (a) b (c) c
B
C
用“路径法”
. .
加于元件1电压线圈电压：–Uab
加于元件2电压线圈电压：Ubc–Uab
电能计量
Uab Ic
.
. －Ub
Ua
.
Ia
.
φ
(150°–φ)
. . Ia 元件1：–Uab . . 元件2 ：Ubc–Uab Ic .
功率因数COSφ: 0≤COSφ≤1 三相平衡对称负荷的有功功率：
P=Pa+Pb+Pc
后面相 量图和 计祘中 多次用 到！
=3UphIphCOSφ
= 3UICOSφ
电能计量
2、V,v形接线电压互感器正确接线原理图
A B C
.
a
Uab Ubc
.
Uca b
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
c
此接线可获取三相线电压Uab , Ubc , Uca 实际接线一般把Uab , Ucb 分别加到三 相三线电能表两元件的电压线圈上。
电能计量
2、TA——Y形接线时，二次侧某相绕组极性接反
结论：Y形接线时，任何一台TA绕组极性接反， 则公共线上电流为每相电流的2倍
电能计量
（二）电压互感器绕组极性接反分析
1、TV——V/v形接线时，二次侧uv相绕组极性接反
结论：电压互感器V，v接线，二次线电压为100V， 当uv相极性接反时，则Uuv=100V，Uvw＝100V， Uwu＝173V。 TV——V/v形接线时，二次侧wv相绕组极性接反 结论：电压互感器V，v接线，二次线电压为100V， 当uv相极性接反时，则Uuv=173V，Uvw＝100V， Uwu＝100V。
电能计量
7.3 相量图分析法 强调：正确的接线图要牢记
要点：用相位表测出各相电压、线电压和相位角，绘 出相量图，与正确的标准相量图比较，并加以分析
电能计量
方法：用相位表测出各相电压、线电压和相位角，绘 出相量图，与正确的标准相量图比较，并加以分析
基本原理： 在三相电路中，用一只功率 表或电能表，其电流线圈保 持同一相电流，而电压线圈 分别加以任意两个不同的线 电压，那么功率表的指示值 即为此电流相量在两个线电 压相量上的投影，两个投影 的合成相量即是此电流相量 (位置)
U
Ubc=Ub–Uc
. .
Ua
Hale Waihona Puke BaiduUca=Uc–Ua
Ua=Ub=Uc=Uph
Ia=Ib=Ic=I Uab=Ubc=Uca=U φa=φb=φc=φ
.
30°
Ia
.
.
Uc
-Ua
.
.
Ic Ib
.
Ubc Ub
.
.
-Uc
.
Uca
.
电能计量
功率因数角φ：
Φ ≤ 90º
感性负荷， φ＞0° 容性负荷， φ＜0° 纯电阻负荷，φ=0°
电能计量
②若画出的电流相量是超前就近相
)
W2( [U ab , I c ] )
W2’( [U cb , I c ]
)
电能计量
5)画出电压相量 U a 、 Ub 、 Uc、 U ab 、 U cb
选取合适的比例，在电压相量 U ab
上截取W1(若W1>0，在 U ab 上 截取；W1<0，在 U ba 上截 取；W1’、W2、W2’同样对待)
电能计量
2、TV——Y/y形接线时，二次侧u相绕组极性接反
结论：电压互感器Y, yn接线，Uu= Uv= Uw=57.7V，u相 极性接反，则Uuv＝57.7V，Uvw＝100V，Uwu＝57.7V , 即与反接相有关的为57.5V，与反接相无关的为100V
电能计量
二、电流互感器公共线断开分析 1、TA——V形接线时，公共线断开 结论：V形接线时，公共线断开，流过电能表的电 流为原来的过 3 / 2 0.866 2、TA——Y形接线时，公共线断开 结论：Y形接线时，流过电能表的电流减小了
[U cb , I c ]
电能计量
2）错误接线
[U ab , I a ]
[U cb , I c ]
电能计量
[U bc , I a ] [U ac , I c ]
电能计量
[U ca , I a ] [U ba , I c ]
P PA P U I cos( 150 ) U I cos( 90 c ) C ca a a ba c
电能计量
三、互感器断相分析
1、TV一次断相分析
强调：TA、TV一次侧装设熔断器，
TA、TV二次侧应有一可靠接地端 TV二次侧可装设熔断器（TA不可）
（1）TV——V/v形接线，一次断相
电压互感器V，v接线，二次线电压为100V，当U相断相时， 则Uuv＝0V，Uvw＝100V，Uwu＝100V。
电能计量
电能计量
第七章
电能计量装置接线检查
电能计量
本章重点
1、互感器一、二次断相及极性接反分析 2、相量图分析法 3、典型接线错误分析 4、退补电量计算
本章难点
相量图分析法
电能计量
7.1 互感器的错误接线分析
一、互感器绕组极性接反分析 （一）电流互感器绕组极性接反分析 1、TA——V形接线时，二次侧某相绕组极性接反 结论：V形接线时，任何一台TA绕组极性接反， 则公共线上b相电流增大 3 倍
电能计量
7.2 有功电能表的错误接线分析
（一）单相有功电能表的错误接线分析 单相有功电能表只有一组电磁元件，错误接线时易 被发现及更正。 如：电流接反，表反转。电压虚接，表不转，电压 接在负载侧表潜动
电能计量
（二）三相四线有功电能表的错误接线分析 三相四线有功电能表是由三组电磁元件组成， 可看作是三只单相电能表，因此可采用分相法来检 查接线的正确与否 分相法：保持其中任一元件的电压和电流，而断开 其他元件所加的电压，在正确接线时，电能表的转 盘应正转，若三相负载对称时，其转速约为原来的 1/3；若转盘反转或转速相差较大，则可能有错误接 线。
. .
.
A
3、三相三线电能表经TV,TA 接入正确接线图 . .
电能计量
B C
Uab Ia
Uab
Ubc
.
.
TV
a b
Ucb Ic
.
.
c
Ia
TA1 TA2
.
Ic
IN
.
.
电能计量
Uab
假设三 相负载 是平衡 对称的
.
– Ub
.
Ua
30° φ 30°
.
30°+ φ
Ia
.
第一元件 . . Uab, Ia 第二元件 . . Ucb, Ic
电能计量
3)把第一只表的电压线a和第 二只表的电压线c互换。 4)再同时启动两只标准表，转 t秒后断开电路，读得 第一只表示值为W1’ [U cb , I a ]
。
第二只表示值为W2 [U ab , I c ]
W1(
[U ab , I a ]
)
W1’(
[U cb , I a ]
电能计量
5、用户用电实例练习
实例练习1：
某新建10kV用户变电所，采用Vv接线的电压 互感器的二次cb相接反，同时将电能表端子 a,b,c错接成b,a,c，用相量图分析，并写出错 误有功功率表达式。
解答
电能计量
解：TV二次极性bc接反，电能表端子a,b,c错接成
b,a,c的原理接线图
TV二次 端子 PJ进线 端子
电能计量
（三）三相三线有功电能表的错误接线分析
假定下述条件： (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。 一般地说10kV及以上的高压系统均采用三相
P 3UI cos
电能计量
具体方法：两只单相标准表
1)两只标准表接线方式和现场 校表接线同
第一只表接
。
[U ab , I a ]
第二只表接
[U cb , I c ]
2) 同时启动两只标准表，转t秒后断开电路，读得第一只表的
示值为W1(代表 [U ab , I a ] 形成的电能)和第二只表的示值为
W2’ (代表 [U cb , I c ] 形成的电能)