探討三相三線制電能表錯誤接線與電量糾正

曾嘉儀

摘要：電能表正確接線才能確保電能表正確精準(zhǔn)地進(jìn)行電量計量，三相三線制電能表接線對接入電流、電壓相序等提出了特殊的相序要求，可能出現(xiàn)錯接線問題。本文重點(diǎn)分析了三相三線制電能表錯誤接線特征與電量糾正方法。

關(guān)鍵詞：三相三線制;電能表錯誤接線;特征分析;電量糾正

0 ?前言

眾所周知，傳統(tǒng)的三相四線制電能表錯誤接線較為容易判斷，然而，三相三線制電能表錯誤接線需要電流、電壓的相序保持一致，任何局部出現(xiàn)故障都將導(dǎo)致錯誤接線，從而需要積極地糾正。

1 ?三相三線電能表錯誤接線特征分析

對于交流電能表來說，其計量是否精準(zhǔn)和電能表的準(zhǔn)確度級別、計量誤差等密切相關(guān)，也和電能表接線正確與否密切相關(guān)，所以，為了確保電能表的正確計量必須先做好正確接線。三相電能計量系統(tǒng)中，三相四線電表所呈現(xiàn)的錯誤接線都相對直接、清晰，無論是直接接入還是經(jīng)互感器接入，不同的計量單元都處于獨(dú)自運(yùn)行狀態(tài)，相序是否正確也不會影響計量結(jié)果，當(dāng)同電表連接的任何一個計量單元的電流、電壓等相位為同一相位，則可以準(zhǔn)確地計量電能。三相三線制電表的接線需要接入的電流、電壓相序達(dá)到統(tǒng)一的要求，任何局部環(huán)節(jié)存在問題都可能引發(fā)錯誤接線，其錯誤接線的誤差與差錯電量更正都更為繁瑣、復(fù)雜。

2 ?三相三線有功電能表錯誤接線分析及電量糾正

2.1三相三線有功電表經(jīng)互感器接入正確接線

三相三線有功電表正確接線模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)伏案相位法所得出的相位關(guān)系與功率為：

第一計量單元：P1=Uab Ia cos（30°+φa）

第二計量單元：P2= Uab Ic cos （30°-φa），兩大元件被測出的功率之和：P=P1+P2=Uab Ia cos（30°+φa） + Uab Ic cos （30°-φa）

三相負(fù)荷平衡、系統(tǒng)徹底對稱時，這兩大元件所測出的總功率：P=P1+P2=UIcos（30°+φa） +UIcos（30°-φ）= UIcosφ

通常來說，用戶功率因數(shù)：0.9時，能測出Uab與Ia二者間的相位角56度，Uab與Ic的相位角：365度，以下圖1為正確接線模式下的接線圖、向量圖：

2.2 典型錯誤接線分析

2.2.1 一相電流互感器一次或二次極性接反

若用戶常規(guī)用電時，電能表的功率因數(shù)：0.95，如果采用伏安相位法按照電能表表尾接線端子標(biāo)記來對應(yīng)測試不同元件的電流、電壓的相位關(guān)系，Uab與Ia間的相位角：228度，Uab與Ic的相位角：348度，由此則可以判斷出電壓互感器二次相序正確狀態(tài)與否，V/V接線的PT二次相量也能直接被測出，通過測試得出：電壓相序正確，參照所測出的向量圖，對應(yīng)也能畫出不同元件的相量圖，如下圖2所示：

參照正確的相位關(guān)系能判斷出：此時接入電能表第一元件的電流為：-Ia，能確定為：a相電流互感器一次極性與二次極性接反，錯誤接線的功率表達(dá)式：P=P1+P2=UIsinφ

2.2.2 電壓互感器逆相序排列

當(dāng)用戶安全、常規(guī)用電時，功率因數(shù)：0.95，此時發(fā)現(xiàn)計量表沒有任何走字的動向，經(jīng)伏安相位法根據(jù)電能表表尾接線端子標(biāo)識能測出不同元件的電流、電壓相位關(guān)系：Uab與Ia間的相位角：228度，Ucb與Ic的相位角：48度。應(yīng)先測出電壓互感器二次相序正確與否，經(jīng)檢測V/V接線的PT二次電壓相序：bac，其相量圖如下圖3所示：

結(jié)合正確的相位關(guān)系能夠分析出：接入電能表第一元件對應(yīng)的電壓與電流值，分別為：Uba，Ia，接入電能表第二元件，對應(yīng)的電壓與電流分別為：Ucb，Ic，從中能判斷出：電壓互感器二次遵照bac的逆相序來對應(yīng)排序，C相電流反進(jìn)，錯誤接線的功率表達(dá)式：

P=P1+P2=0

2.2.3 C相電流反進(jìn)，兩元件回線依然為正確接線

此錯誤接線類型屬于常見的錯誤接線問題之一，對于此錯誤接線，實際分析中，經(jīng)常出現(xiàn)誤認(rèn)為：C相電流反進(jìn)，然而，真實情況未必這樣，這是因為三相三線電能表接線過程中，為了節(jié)省導(dǎo)線材料，A相、C相回線通常在C相電流出線端子加以合并，對于此問題，如果發(fā)生這一類接線錯誤，C相元件電流并非僅僅為：-Ic，取而代之的是-Ia與-Ic的相量和，事實上為-Ib電流，相量圖如下圖4所示：

錯接線的功率表達(dá)式：

P=P1+P2= UI（ cos?-sin?）

2.2.4 電流互感器副邊公共電流線斷線

這一接線模式也較為常見，此錯誤接線模式下不會導(dǎo)致CT開路，然而，因為處于非常規(guī)工作狀態(tài)下，負(fù)荷電流變大時，因為流進(jìn)電流線圈的電流等于AC相電流的相量之和，從而導(dǎo)致其超出標(biāo)定電流，導(dǎo)致鐵芯磁通密度與有功損耗的上升，從而出現(xiàn)一個較小的角差，此處將角差暫且忽略。

2.3 更正系數(shù)的計算

通過計算錯誤接線的更正系數(shù)能夠?qū)㈠e誤接線模式下的實際電量計算出來，更正系數(shù)G為相同功率因數(shù)正確接線條件下，電能表所折射的電量A和錯誤接線計量的電量A’的比例，更正系數(shù)表達(dá)式為：

G=A/A'

若B相電壓出現(xiàn)斷線，更正系數(shù)：G=2

2.4 差錯電量的計算

用以上所求出的更正系數(shù)G，與錯誤接線模式下所計電量能得出正確接線模式下計算電量A，

A=Gx A'

從中得出需要追退的電量：△A=A-A'，若B相電壓出現(xiàn)斷線，則需追退的電量：

A=GXA’ =2A， △A=A-A'=2A’-A’=A’

若B相電壓出現(xiàn)斷線，錯接線模式下只計出了正確接線模式下一半的電量，并對應(yīng)追回另一半的電量。其中需要指出的是：多數(shù)錯誤接線模式下，功率表達(dá)式：0，這一模式下意味著錯誤接線導(dǎo)致的電能表發(fā)生不走字的問題。對應(yīng)的更正系數(shù)也將不能算出，對于此問題電費(fèi)核收人員可以結(jié)合用戶一般情況下的電量、用戶實際負(fù)荷、功率因數(shù)等對應(yīng)算出誤差月份下的電量追補(bǔ)。

3 ?結(jié)語

新型計量表、互感器等技術(shù)與工藝都在持續(xù)更新和完善，特別是隨著電子技術(shù)的運(yùn)用，電能表計量的精準(zhǔn)度也在逐漸增強(qiáng)，對應(yīng)的計量誤差也得以控制，錯誤接線也將導(dǎo)致較大的計量誤差，從而使得電能計量錯誤接線為電力企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T 156-2007，標(biāo)準(zhǔn)電壓[S]，2007.

[2] 胡位標(biāo).裝表接電[M].中國電力出版社，2014.

[3] 肖湘寧.電能質(zhì)量分析與控制[M].中國電力出版社 ，2010.

[4] 孟凡利.智能電能表現(xiàn)場檢測方法及錯誤接線分析[M].北京：中國電力出版社，2012.

[5] 王洪蓮，陳虎，何偉.三相三線有功電能表錯誤接線分析與判斷[J].東北電力技術(shù)，2017（1）：43-46.