三相三线有功电能表的错误接线的防范对策

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根据上述步骤,可画出正确接线情况下的相量图如 图2。
三相三线(两元件)有功电能表计量元件1和元件2 计量的功率分别是:
若三相对称,则电能表所计功率为:

1.4 错误接线的更正系数
错误接线的更正系数K是在同一功率因数下,电能表
正确接线应计量的电能值A与错误接线时电能表所计量的
错误电能值 A′之比,即:
1 三相三线有功电能表正确接线
在电力系统和电力用户中,计量装置的错误接线是 有可能发生的,若有人为窃电的话,错误的接线更是花 样百出。单相电能表或直接接入式三相表,其接线较为 简单,差错少,即使接线有错误也比较容易发现和改 正;而高压大工业用户所使用的经互感器接入的三相三 线有功电能表,则比较容易发生错误接线。因为是电 流、电压二次回路两者的结合,再加上极性反接和断线 等就有很多种可能的接线方式。 1.1 三相三线有功电能表的正确接线
P′ = P1′+ P2′ =Uuv Iw cos(90o − ϕw ) + Uwv Iu cos(90o + ϕw ) = 0 错误接线时的功率 表示此时电表停转,无法通
过更正系数来求得正确接线时的功率,为追收电费带来 一定程度的障碍。
3 差错电量的退补
对电能表错误接线进行分析的目的之一就是依据错
误接线的计量情况求出实际电能值,使差错电量得以
退、补。
“退补电量”指的是根据计量装置故障接线时所计
量的错误电能值 A′,计算用户的真实用电量A,并且退还
多交电费或补齐少交电费的过程。
退补电量 ∆A 的计算公式为:
∆A
=
A

A′
=K
×
A′

A′
=
A′(K
−1)
=
A′(
P P′
−1)
在计算错误接线功率 P′ 的时候,代入的电压和电流
2.3.2 W相电流反接。
由功率表达式可推导出:(1)当负载为感性且 - 134 -
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(a)接线图
(b)相量图
图7 W相电流反接
计量:www.cqstyq.com
.
由图7可知,加在第一元件的电压和电流分别为UUV
.
和I.U,其夹. 角是 30o +ϕu ;第二元件上的电压和电流分别 为UWV和-IW,加在第二元件上的电流反向,故其夹角是
2.3.1 U相电流短接。
错误接线时的功率 P′ = 0 表示此时电表停转,无法通 过更正系数来求得正确接线时的功率,为追收电费带来 一定程度的障碍。
2.2.2 接入电能表电压端钮相序为V、W、U。接入 电能表电压端钮相序为V、W、U时,其接线图和相量图如 图4所示:
(a)接线图
(b)相量图
图6 U相电流反接
5 结语
电能计量装置正常运行及其故障接线分析和判断, 是计量技术工作中极其重要的组成部分,计量装置的规 范化管理也是供电企业必须解决的一个难题,这其中包 括对检定、安装、运维等众多环节的深层次理解和对这 些环节高标准的审查。只有这样,才能减少计量装置的 故障发生率,为客户提供更加优质的服务,为国家节省 更多的自然资源,并为企业创造更高的经济效益。
错误接线前的平均用电量作参考来进行电量的退补。
4 错误接线防范对策
相量法是检查三相三线有功电能表接线是否正确的 有效工具,但相量图法有一个缺点就是它要求电能表已 经投入使用,有电压和电流。但是在电能表的安装和验 收时通常电能表还未投入使用,所以验收时可做升流实 验来初步判断接线是否正确。
严格规范电能计量装置的安装,确保电能计量装置 无缺陷投入运行是防止电能表错误接线的有效手段。根 据规范安装电能计量装置,防范错误接线的要求,提出 以下对策:(1)严格按照相关规程进行计量装置的设计 审查、安装和验收,严防出现互感器错发、错装或同一 组互感器变比不同等恶性差错。(2)加强电能表、互感 器二次回路、二次负荷的现场检验,以便及时监督检查 发现问题。(3)封闭电能计量装置的关键部位,采用高 质量的牢固铅封,防止人为更改计量装置接线。(4)推 广使用误差稳定、精确度高、性能优良的计量产品,制 定电能表检定、检修工作质量标准,加强各工序工作质 量监督,完善实验制度,提高检定工作质量。(5)完善 计量管理制度。一是明确工作要求,使电能计量各个环 节的工作条理有序,职能层次分明,减少各个环节工作 的重叠和漏洞,提高整体工作效率;二是使电能计量管 理标准化、精细化、专业化,使每一项工作有章可循, 有据可查,并且有人负责和监督。
率是元件1和元件2各自计量的功率之和,即电能表计量
.. ..
的功率表达式是P=UUVIU+UWVIW。 1.2 三相三线有功电能表接线的判别方法
对于三相三线有功电能表的带电检查,需要经过对 相关数据的测量和对各相量的分析,才可以得出错误接 线的接线方式。在这里,我们主要分析的是电能表有计 量的情况,在此情况下需要测试的有关数据有各线电压 值、电流值、UUV与IU相量夹角、UWV和IW的相量夹角、UUV 与UWV的相量夹角。具体分析步骤如下:
三相三线带电线路检查,相关数据测量。需要测量的 数据有:(1)测量电能表接线盒上各线电压:UUV、UVW、 UWU;(2)测量各电流值:IU、IW;(3)测量相关相角:UUV 与IU相量夹角、UWV和IW的相量夹角、UUV与UWV的相量夹角。
根据以上步骤可画出相量图,计算得出功率表达式。 1.3 正确接线的相量图
2.2.3 接入电能表电压端钮相序为W、V、U。接入 电能表电压端钮相序为W、V、U时,其接线图和相量图如 图5所示:
(a)接线图
(b)相量图
图5 电压端钮相序为W、V、U
.
.


5




一元
.



.
U
W
V
和Βιβλιοθήκη Baidu


I
U




,第二元件电压UUV和电流IW的夹角为
,得到
错误接线的功率表达式和更正系数:
- 133 -
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K的值存在以下规律:(1) K >1,表明计量装置少 记电量;(2) K =1,表明计量装置计量正确;(3) 0 < K <1,表明计量装置多记电量;(4) K < 0 ,表明计 量装置反转。
2 常见错误接线及更正系数
.
由图6可知,加在第一元件的电压和电流分别为UUV
.
和-IU,.其夹.角是
;第二元件上的电压和电流为
分别为UWV和IW,其夹角是
,所以该错误接线的功
率表达式和更正系数分别为:
(a)接线图
(b)相量图
图4 电压端钮相序为V、W、U
.
.
由图4可知,第一元件电压UVW和电流IU的夹角为
.
.
90o −ϕu ,第二元件电压UUW和电流IW的夹角为150o −ϕw ,得到
K
=
A A′
设正确计量时功率为P,错误计量时功率为 P′ ,发生
错误接线的时间为t,则 A = Pt , A′ = P′t 。带入上面K的
计算公式得:
= K
P=t P′t
P P′
根据上述公式,K可以理解为,正确接线应计量的电
能值A是错误接线时电能表实际记录的错误电能值 A′ 的多 少倍,所以根据K和 A′ 就可以算出正确的电能值,从而进 一步计算应退补的电能值。
错误接线的功率表达式和更正系数:
由功率表达式可推导出:(1)当 cosϕ = 1 时,电表 不转,无法通过更正系数来求得正确接线时的功率。 (2)当负载为感性且 cosϕ = 0.5 时,计量正确;负载为容 性且cosφ=0.5时,表反转,K=-1。(3)负载为感性, 0 < cosϕ < 1时,表正转;负载为容性, 0 < cosϕ < 1时,表反 转;(4)当cosϕ < 0.5 时,表快;当cosϕ > 0.5时,表慢。
2.1 短路及开路 依据1.2三相三线有功电能表接线的判别方法,测量各
个数据,判断电能表接线是否存在问题,首先应判断电能 表接线是否存在开路和短路情况:(1)如果测量出的电压 缺少UUV或UVW项,即UUV或UVW的值为零,则可能是U相或W相开 路;若电压值UUV、UVW为1/2倍的额定电压值,则可能是V相 电压开路。(2)如果测量出的电流IU、IW有一项缺项, 即有一项测量值为0,则可能是对应的电流线路有短路。 2.2 电压回路接线错误
2.3.3 U、W两相电流互换。
(a)接线图
(b)相量图
图8 U、W两相电流互换 由图8可知,加在第一元件和第二元件上的电压分别
为Uuv 和Uwv ,由于U、W两相电流互换,所以电流向量分别 为 I.w 和 I.u 。第一元件电压U.uv 和电流 I.w 的夹角为 90o −ϕw , 第二元件电压U.wv 和 I.u 的夹角为 90o +ϕw ,所以该错误接线 的功率表达式和更正系数分别为:
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三相三线有功电能表常见错误接线分析
张静
(广东电网有限责任公司珠海供电局计量中心,广东 珠海 519000)
摘要:电能计量装置的计量准确与否直接关系到供用电双方的经济利益,影响电力企业电费的及时回收,因此预防和 避免电能表故障及差错成为电能计量工作的重要内容。文章通过分析电能表的电压、电流相量图,计算功率表达式及 更正系数的方法,分析了典型的错误接线情况,并介绍了退补电量的计算方法,然后提出了错误接线的防范对策。 关键词:三相三线有功电能表;相量图;错误接线;电量追补;电能计量装置 文献标识码:A 中图分类号:TM933 文章编号:1009-2374(2016)04-0133-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.067
图1是三相三线有功电能表经电流互感器和电压互感 器计量系统中有功电能表的接线图:
图1 三相三线有功电能表经电流 图2 三相三线有功电能表
互感器和电压互感器正确接线
的相量图
...
在没有中性线的三相三线系统中,IU+IV+IW=0,因此
不论负载是否对称,都可以不用其中一相电流就能准确
计量三相电能。
不论负载是否对称,三相三线有功电能表计量的功
电能表是电能计量的重要器具,它的准确可靠直接 关系到供用双方的利益,是供用双方关注的焦点,同时 也是计量工作的重点。在日常、检测和维护工作中,经 常接触到计量高电压、大容量的三相三线有功电能表错 误接线。在这种错误的运行状态下,即使电能表和互感 器本身的准确度很高,也达不到准确计量的目的。错误 接线常常会使计量的电能值发生错误甚至无法计量,严 重的还可能造成人身伤亡或仪器仪表、设备的损坏,同 时也会给企业带来一定的经济损失。因此判断和分析电 能计量装置接线错误类型,并对错误电量进行准确计 算,是保证供用电双方利益的关键。
值,必须是在错误接线时间段内电压和电流测量值的算
术平均值。三相三线电能表应以线电压代入计算,三相
四线电能表应以相电压代入计算。
另外还存在一种情况,当错误接线功率 P′ = 0 时,
电能表不转动,更正系数在实数范围内无法求出,不能
根据上述计算公式来确定退补电量。此时应认真复核分
析,弄清发生错误接线的时间,再与用户充分沟通,以
(a)接线图
(b)相量图
图3 电压端钮相序为U、W、V
.
.
由图3可知,第一元件电压UUW和电流IU的夹角为
.
.
,第二元件电压UVW和电流IW的夹角为
,得
到错误接线的功率表达式和更正系数:
错误接线时的功率 表示此时电表停转,无法通 过更正系数来求得正确接线时的功率,为追收电费带来 一定程度的障碍。 2.3 电流回路接线错误
150o +ϕw ,所以该错误接线的功率表达式和更正系数分别 为:
P′ =P1′+ P2′ =Uuv Iu cos(30o + ϕu ) +Uwv Iw cos(150o + ϕw ) =−UI sinϕ
K = P = 3UI cosϕ = − 3ctgϕ P′ −UI sinϕ
由功率表达式可推导出:(1)当 cosϕ = 1 时,电 表停转,无法通过更正系数来求得正确接线时的功率。 (2)当负载为感性且 cosϕ = 0.5 时,表反转,K=-1; 负载为容性且 cosϕ = 0.5 时,计量正确。(3)负载为感 性, 0 < cosϕ < 1 时,表反转;负载为容性, 0 < cosϕ < 1 时,表正转。(4)当 cosϕ < 0.5 时,表快;当 cosϕ > 0.5 时,表慢。
2.2.1 接入电能表电压端钮相序为U、W、V。接入 电能表电压端钮相序为U、W、V时,其接线图和相量图如 图3所示:
cosϕ = 0.5 时或负载为容性且 cosϕ = 0.866 时,表计量正 确,但后者使表反转。(2)当负载为感性且 cosϕ = 0.866 时,表不转;当 cosϕ > 0.866 时,表反转。
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