電能計量裝置錯誤接線處理技術探究

尹明

摘要：隨著社會生產生活的發展，人們對電力能源的需求量不斷增加。在進行電能計量時，需要采取可靠的設備與技術確保結算結果的可靠性，這是維持電網安全運行以及電力企業運營管理的重要研究內容。文章對電能計量裝置錯誤接線處理技術進行了分析。

關鍵詞：電能計量裝置;錯誤接線;處理技術;電力能源;電網運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM930 文章編號：1009-2374（2016）04-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.069

目前市場上存在的電能計量裝置種類較多，并且不同種類之間存在一定的差異，在安裝時很容易出現錯誤接線的情況，導致電能計量結果準確性降低，影響電力企業運營管理效果。針對電能計量裝置錯誤接線問題，需要確定其問題出現的原因，并利用專業檢測技術進行確定，最終選擇合適的措施進行優化處理，為電力企業以及用戶提供安全穩定的計量裝置與方法。

1 電能計量裝置接線錯誤分析

電能計量裝置在電力企業銷售電能貿易結算中起著關鍵作用，其計量結果的準確性在根本上決定了企業資金的回收狀況，影響了企業與用戶之間交易的公平性。在電力行業快速發展的背景下，市場上所存的電能計量裝置種類不斷增多，其中存在裝置異常的情況，主要分為裝置異常以及裝置損壞兩種，其中異常又可以分為計量回路異常、計量柜異常以及電能表內部異常等。需要通過專業方法來檢查裝置異常原因，其中錯誤接線檢查可以選擇用電能表現場校驗儀，但是從現狀來看依然存在一定不足。因為電能計量裝置錯誤接線檢測儀器種類與數量眾多，運輸存在較大的難度，并且裝置錯誤接線很多，使用步驟復雜，并不能保證檢測結果的高效性。在對裝置進行檢測時，需要操作電源，但是現場檢測時受各項因素影響較大，會影響檢測結果效率。另外，校驗儀一般只能檢測出48種常規的錯誤接線，如果電能計量裝置出現了48種情況之外的情況，則無法有效判斷原因。因此需要對檢查方法進行優化，總結以往經驗，爭取不斷提高檢測效果的有效性。

2 電能計量裝置錯誤接線檢查方法優化分析

2.1 瓦秒法

選擇應用此種方法對電能計量裝置錯誤接線進行檢查，即利用秒表來對裝置圓盤轉動一周或者脈沖燈閃爍一次所需時間進行測量，將其作為檢查結果判斷的主要依據。檢查時需要先將裝置C相電壓斷開，對C相回路進行短接處理，然后利用秒表來測量裝置圓盤轉動一周所需時間。得到測量結果后，恢復C相電流回路，并短接A相電流回路，然后利用秒表來測量裝置圓盤將轉動一周所用的時間。得到測量結果后，將A相電壓恢復，并斷開C相電壓，利用秒表來測量裝置圓盤轉動一周所需的時間。最后按照公式P=（3600×1000×N）/CT對所測得的數據進行計算。其中，需要進行時間數值與功率值之間的轉化，得出電能計量裝置接線向量圖，將其與正確接線向量圖進行對比分析，確定錯誤接線類型。

2.2 電能表B相電壓斷開法

此種檢查方法即通過對電能計量裝置B相斷開后，前后電壓變化狀態進行分析，根據裝置轉速與脈沖時間變化來判斷裝置接線是否正確。在應用此種檢查方法時，要注意斷開B相電壓前，需要將電能計量裝置第一元件與第二元件電壓設置為額定電壓值，在斷開B相電壓后，將電能計量裝置第一元件與第二元件電壓設置為額定電壓值的一半。電能計量裝置檢查錯誤接線檢查時，需要保證裝置負荷維持在一個相對穩定的狀態，三相電壓要基本對稱。此種檢查方法只能夠檢測出接線是否正確，并不能確定錯誤接線位置，在實際應用上具有一定的限制。

3 電能計量裝置錯誤接線種類分析

3.1 單相錯誤接線

單相錯誤接線表現形式比較多，在對其進行研究分析時，僅對主要錯誤接線方式進行簡要分析。即電能表電流線圈反接后會導致電能表運行出現反轉情況，并且將電壓連接片斷開后，會導致電能表不能轉動。另外，導致電能表不能轉動的原因還有電流互感器二次短路、二次極性反接以及二次開路等。

3.2 三相三線

3.2.1 錯誤接線。在判斷電能計量裝置三相三線錯誤接線時難度較大，在出現錯誤接線情況后，會因為檢查處理不及時而擴大影響范圍。對三相三線計量裝置可能存在的錯誤接線方式進行分析，最終可得到故障接線分類，如表1所示。當超過兩種因素導致錯誤接線時，即為多故障錯誤接線。以三相三線中設置一只功表V/V接線法為例進行分析，對多因素錯誤接線進行分析。

常見錯誤接線種類可以分為：第一，TV副邊接線。即電壓互感器副邊ab端或cd端存在反接錯誤接線;第二，TA副邊接線。即電流互感器副邊Ia或Ic存有反接錯誤接線;第三，電流相序。即A相與C相電流四根接線交叉后存在錯誤接線;第四，電壓相序。即A相、B相與C相電壓三根接線中，存在至少兩根接線相互交叉情況;第五，斷相問題。即電壓互感器輸出端與通電能表輸出端之間存在斷相。

3.2.2 向量圖。即三相三線互感器并且只有一只功表V/V接法向量圖，其為判斷裝置錯誤接線方式的常用方法。主要是通過計量儀器來完成各類電壓電流與相位的測量，然后繪制出相應的接線圖，能夠顯示出各電壓與電流相位兩者間的關系向量圖。在此基礎上通過與裝置負載狀態的結合，完成三相電能表接線方式的判斷，最終可以得出更正系數與退補電量。其中電能表所測功率公式為：

式中：U1和U2表示線電壓;I1和I2表示相電流;ψ1和ψ2表示每個測量元件上線電壓與相電流之間的夾角。

3.2.3 相位角表。通過向量法來判斷電能計量裝置錯位接線方式，必須要畫出相應的向量圖，整個過程難度比較大，具有較大的工作量。因此，可以選擇用相位角表法進行判斷，對整個計算過程進行簡化。用戶通過相位角表法的應用，可以得到功率因數角，同時功率因數角內存在各類不同接線下電壓與電流功率因數角表。此種檢查方法的應用，本質上就是利用計量儀來對電壓電流以及相位進行測量，然后從相位角表中獲得各種電壓與電流功率因數角，最終可以確定電能計量裝置負載狀況，進而可以判斷裝置接線是否正確，并獲得更正系數與退補電量。

3.2.4 更正系數與功率因素計算。即三相三線互感器并且只有一只功表V/V接線法更正系數與功率因素計算方式，假定K不屬于無窮大以及無窮小范圍，這樣就可以利用公式來對退補電量進行計算，公式為：

3.3 三相四線

三相四線電能計量裝置錯誤接線分類如表1所示，本質上就是由三根火線與一根零線組成，并且兩根火線之間電壓為380V，火線與零線之間電壓為220V，用戶可以通過220V來滿足照明需求。如果選擇應用三根火線即為三相電，使用一根火線與零線即為單相電，如果單相電用電量過大時，就可以用三根火線與零線組成為三路三相電來對用戶進行供電，確保電網負荷能夠處于一個均勻的狀態，提高電網運行的穩定性。與三相三線方式相比，此種方式應用到三個元件裝置。

對三相四線錯誤接線方式進行分析，本文僅對直接接上電流電壓互感器并且有一只功表接線進行簡要探討，以分析多因素錯誤接線。對其進行分析時，與三相三線錯誤接線檢查方法相同，可以通過向量圖法、相位角表法等來進行。與三相三相電能計量裝置相比，三相四線電能計量裝置多一個三元件，則其電能表所測功率公式為：

式中：U1和U2表示線電壓;I1和I2表示相電流;ψ1和ψ2表示每個測量元件上線電壓與相電流之間的夾角。

4 電能計量裝置錯誤接線系統簡要分析

4.1 需求分析

作為保證電力企業與用戶之間交易公平的主要裝置，需要加強對電能計量裝置的管理，對于存在的錯誤接線問題，應從技術角度做好更正系數與退補電量的計算。在設計電能計量裝置錯誤接線系統時，需要提前對裝置技術以及用電檢查現場實際需求進行分析，并基于此來采取合理的措施進行優化，爭取提高工作效率。裝置存在錯誤接線情況，在對更正系數與退補電量進行計算時，需要確保其具有條碼識別功能，可以準確識別電能表、電流互感器以電壓等條碼信息，并能夠在計算完成后在運行狀態下，將計算結果打印與輸出。

4.2 功能模塊

第一，綜合查詢模塊，負責各種功能的查詢，如異常處理記錄的查詢，確定人員、時間以及類別;第二，電壓互感器信息查詢，主要負責確定常用電壓互感器型號與參數，對電壓等級以及裝置結構進行查詢區分;第三，電能表信息查詢，即確定常用電能表型號、參數以及功能等。

4.3 輔助計算

在對電能計量裝置錯誤接線進行分析時，經常會存在大量計算工作，因此系統的設計需要具備輔助計算功能。即輸入計算條件可以自行進行計算，可以查詢出倍率計算、功率因數計算以及變比計算等。

5 結語

電能計量裝置對提高用戶電能應用效果具有重要意義，并且在電力企業運營管理中占據重要地位，但是因為其種類眾多，經常存在錯誤接線問題，影響電能計量的準確性，導致電力企業與用戶之間的交易失衡。因此必須對此種情況進行分析，選擇合適的檢查方法，在確定錯誤接線方式的基礎上，計算更正系數與退補電量。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）