逆相序對電子式智能電表計量的影響

周杰 丁小燕

摘要：隨著電子智能電表的廣泛普及和電能計量系統的不斷建設和完善，實現了對電網的遠程監測和診斷。同時，電子智能電表作為電能計量設備的貿易結算水平，其計量的準確性將直接關系到電力部門的收入，對電網運行的經濟效益具有重要意義。目前，在大量的文獻研究中，電能表的測量精度與三相交流的相序之間存在一定的關系，因此，本文立足于實際工作，深入分析了反相序對智能電表計量的影響。

關鍵詞：逆相序;電子式;智能電表計量;影響

一、逆相序對三相電表計量的影響

對于機械式電能表，當電壓連接方式為逆相序，且電流連接相對于相應電壓時，對于三分量接入的機械式電能表，不影響有功、無功功率的準確測量。對于連接兩個元件的機械式電能表，由于功率因數的不同，會影響無功測量的準確性。因此，在分析反相序對智能電能表計量的影響時，應主要分析兩元件相連的電子智能電能表。在電子智能電表中，具有反相序檢測功能。其原理是：通過電壓或電流過零序列來判斷。當電壓和電流的過零序列為ABC、BCA或CAB時，確定正相序列，測量正確。當電壓或電流的過零序列為ACB、BAC或CBA時，判定為逆相序列。當電壓或電流為正相序時，電流為負相序時，或電壓為負相序時，電流為正相序時，則連接錯誤，測量將不正確。用六角形圖法可以糾正錯誤的連接。當電壓和電流接線相互對應且相序相反時，測量是否正確還需要進一步的實驗分析。此外，對于電子智能電表，也有兩種情況會判斷電流連接為逆相序。一種情況是，當線的進出電流接通時，就會被判斷為逆相序，此時測量不正確，可以用六角圖法來糾正錯誤接線。在另一種情況下，當無功補償輸入過多時，也被判定為逆相序。此時測量正確，但有很多無功動作，可以通過切斷無功補償來消除。

二、實驗部分

在電表測試臺上模擬兩元件接入方式，運行電子式智能電表。設置電壓和電流接線相對應，均為逆相序。其中，UA設置為100.0V，UB設置為0V，UC設置為100.0V。則UAB為100.0V，UCB為100.0V，IA設置為5.00A，IC設置為5.00A。根據有功、無功計算公式：

若計量正確，則不論電表運行在任何功率因數以及計量象限下，其計量的正向有功總，反向有功總，組合無功Ⅰ和組合無功Ⅱ應該都與理論計算值相同。因此，設置不同功率因數和負荷性質（感性和容性），使電子式智能電表能分別在四個象限下運行。其中，設置負荷為0.5L感性，功率因數為0.86，互感器為減極性時，電子式智能電表在第一象限運行。設置負荷為0.8C容性，功率因數為0.86，互感器為加極性時，電子式智能電表在第二象限運行。設置負荷為0.5L感性，功率因數為0.86，互感器為加極性時，電子式智能電表在第三象限運行。設置負荷為0.8C容性，功率因數為0.86，互感器為減極性時，電子式智能電表在第四象限運行。分別在不同象限下運行10min，可得如表1所示。根據公式1和公式2，帶入電壓、電流、功率因數以及時間，可計算得到理論有功數值為0.12kW·h，理論無功數值為0.07kvar·h。

觀察表1，一方面，在不同象限下，均能發現有功數值走了0.12kW·h，無功數值走了0.07kvar·h，與理論數值一致。另一方面，當互感器運行在減極性時，電能表運行在第一象限和第四象限，其數值走正向有功總以及組合無功Ⅰ;當互感器運行在加極性時，電能表運行在第二象限和第三象限，其數值走反向有功總以及組合無功Ⅱ，運行的象限與電能表理論應該走字的位置一致，象限圖見圖1所以。此處需要說明的是，組合無功Ⅰ和組合無功Ⅱ所走字象限由電能表出廠設置決定，根據《關于明確客戶用電功率因數計算方式的通知》文件進行設置。因此，可以說明當電壓和電流接線相對應，并且均為逆相序時，電能計量是正確的。

為了進一步驗證當電壓和電流接線是相對應的，并且是反向相序時測量是可以準確的。在其他試驗條件不變的情況下，也在正相序條件下進行試驗，如表2所示。

從表2和表1可以看出，一方面，無論在任何象限運行，表1和表2的行走值是完全相同的。另一方面，在相應象限中，表1和表2中的單詞區域完全相同。因此，進一步說明了當電壓和電流接線相對應，且兩者相序相反時，電能測量是正確的。

結束語

本文在電表試驗臺上分別對電子智能電表進行了正相序和反相序測試。結果表明，當電壓和電流連接相對應且相序相反時，電能測量是正確的。此外，本文還對電子智能電能表反相序報警的一些可能原因進行了解釋，并提出了一些解決方案，可供電能計量人員參考。

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