強化電能計量裝置接線管理

王詠欣 杜建玲

摘要：電能計量裝置管理是計量管理的重要組成，電能計量裝置管理主要包括電能表、互感器的管理以及接線管理，加強電能計量裝置接線管理能夠有效保障計量的準確性，避免或減少電量損失。本文詳細介紹了帶電檢查錯誤接線的步驟，并提出幾種帶電檢查錯誤接線的方法，以此來避免錯誤接線、更正電力，避免以此造成的損失。

關鍵詞：電能計量裝置；接線管理；檢查步驟；檢查方法

引言

電能計量裝置的正確接線是保障電能計量裝置準確計量的重要前提，電能計量裝置計量電能的準確性受多種因素的影響，如電能表、計量用電壓、電流互感器的精度等級、電能計量裝置接線的正確性等等。本文主要以三相三線制帶 PT、CT 接入的計量方式為例，探討了電能計量裝置在現場運行中可能存在的錯誤接線情況，從技術的角度來探討如何避免出現錯誤接線，采取何種方法加以更正，最終避免電量丟失。

1. 帶電檢查錯誤接線的步驟

首先，先用電壓表測量電能表電壓端鈕的值，如果所測得的線電壓值為 100V且Ub0=0，那么表示 PT 是 V/V 接線，二次側 b 相接地，那么可以確定電壓三相相位， 只有一種接線方式；如果所測得的線電壓值均為100V且Ua0 =Ub0 =Uc0 =100/√3V，那么表明是 Y0/ y 0 接線且二次中心點接地；如果所測得的線電壓為173V，那么表示是 V/V 接線且一相極性接反；如果所測得的線電壓為100/√3V，那么表示是 Y0/ y 0 接線且一相極性接反。在測出電壓值并確定PT接線后，需要用相序表來測電壓相序。當PT為Y0/ y 0 接線時，只能用相序表確定相序，接線方式有三種。這就需要根據同相電壓電位相等的原理，用電壓表在 PT 二次端子及電能表電壓端鈕之間來確定一相電壓，然后根據所測相序來確定接壓情況。使用鉗形電流表來測出CT二次電流，先測出Ia、Ic 的值， 然后再合并 A、C 兩相電流，使用鉗形表來測出電流（Iac），如果測得值相等（即Ia =Ic =Iac） ，那么表明 CT 極性正確；若測得值不等，那么表明CT 有一相二次極性接反。

不管是使用什么方法來檢查電能計量裝置接線，都需要先利用電壓表、電流表及相序表來進行測量，如果三相電路對稱，兩元件公用的接地電壓為b 相且電能表的電流線圈沒有 b 相電流通過，那么只要負載穩定，則可以使用“B 相電壓法”來檢查三相三線有功電能表的接線是否正確。

2. 帶電檢查錯誤接線的方法

2.1 B 相電壓法

B 相電壓法是斷開接入電能表的 b 相電壓線，如果電能表仍能夠正常運轉且轉速減半，那么可以肯定原先接線方式是正確的。因為將 b 相電壓斷開后，正確接線的電能表所測量的功率為：P=1/2UacIa cos（30°-φ）+1/2UcaIc cos（30°+φ）=√3/2 UIcosφ。由于三相電壓及電流不可能完全對稱且負載存在波動，那么在斷開b 相電壓后，電能表電壓線圈上的電壓通常為電能表額定電壓的一半，這就會造成電能表轉速下降。所以，b 相電壓線斷開之后，電能表轉完 N 轉所需時間是沒斷開 b 相電壓時的兩倍。如果負載缺乏穩定性，那么可以使用電壓交叉法來檢查接線情況。這就需要調換接入電能表電壓端鈕A與C的兩根電壓線，如果電能表沒有發生轉動或出現微動，那么可以證明原先的接線方式是正確的。因為在互換電壓線后，正確接線的電能計量裝置所測功率為零。上述這兩種測量方法在使用過程中也有所不足之處，例如當b 相電流通經電能表時，就無法準確檢查并判斷出接線方式的正確與否。

2.2 向量圖法

向量圖法即使用電氣儀表測出各相的電壓值、電流值與相位，然后參照測得數據繪制出向量圖，該圖能夠詳細表示各電壓與電流之間的相互關系，然后再根據負載的實際運行狀況來判斷電能計量裝置接線情況，然后利用向量圖來進行糾正。向量圖法的基本原理為：如果一電流向量Ia 與電壓向量 Uab 、Ubc之間的相位關系如圖所示，從Ia 的末端向電壓向量Uab 、Ubc 作垂線，垂足為 A、B，垂足與原點 O 的連線分別為OA、OB，代表電流向量在電壓上的投影，OA=Ia cosφ1…①，OB=Ia cosφ2…②，如果各電壓向量相等，那么可以將式①、②兩邊同乘電壓 U：Pa=Uab Ia cosφ1=U·OA…③，Pb=Ubc Ia cosφ2=U·OB…④，那么功率值就是將電流向量投影增大U 倍，換句話說，瓦特表所測的功率 Pa 與Pb 就是電流向量在電壓向量上投影的相對值。

在測定與電流向量投影成正比的功率時，除了單相瓦特表外，還可以使用運行電能表或標準電能表。對于運行中的電能表可以先斷開 C 元件的電壓，對 A 元件電壓分別加 Uab、Ubc 與 Uca，然后測出三個時間，再斷開A 元件的電壓，對 C 元件分別加 Uab、Ubc 與Uca，測出三個時間，根據 P ∝ 1/t，在向量圖上找出Ia、Ic 在 Uab、Ubc 及Uca 上的投影，從Ia 的投影的末端引垂線，兩垂線的交點與原點 O 的連線便是電流向量Ia，然后再作出Ic 的向量。要想驗證電流向量的正確性，可以從第三個投影末端作垂線，垂線與前兩個垂線的會交成一個三角形，如果沒有交成三角形，則說明繪制電流向量的方法及測定電流向量的投影錯誤。如果所使用的是標準電能表，那么也可以使用這種方法來測出Ia與Ic ，然后再算出功率，隨之找出Ia、Ic 在各電壓向量上的投影，從而確定Ia與Ic 的相位。

2.3相位表法

相位表法是利用相位表檢查電壓與電流間的相位，依照相位表的指示來明確電壓與電流間的實際相位關系，然后按照相位關系來繪制出向量圖，根據負載實際狀況來檢查接線方式正確與否，最后從向量圖上找出更正接線的具體方法。相位法的具體操作如下：相位表選擇相位檔功能，相位角定為360°，然后用相位表的電流鉗卡住待測電流線，將電壓加在電壓端鈕上，操作時需要考慮電壓與電流的極性，按相位開關，再結合實際狀況調整相位角的選擇開關，表頭能夠測出電壓與電流間的相位角，測量人員可以結合相關數據來明確電壓與電流的相位。在測定過程中，負載電流、電壓及 cosφ都必須要保持穩定；確定接入電能表電壓端鈕各電壓的相別，保持三相電壓對稱；明確負載情況，只有具備這三個條件，才能夠使用上述方法繪制出電流向量圖和電壓向量圖，才能夠判斷接線的正確與否。

3. 結束語

綜上所述，雖然電能表誤差較小，但是接線錯誤會給電能計量裝置帶來較大誤差，影響到計量的準確性。所以必須要熟練掌握判斷電能計量裝置接線的方法，要能夠根據錯誤接線圖來繪制并分析向量圖，及時發現并糾正錯誤的接線，最終達到更正電能計量的目的，切實保障電能計量的公平、準確與可靠，真正維護供用電方的合法權益，促進經濟效益與社會效益最大化的實現。

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