10 kV高壓計量錯接線檢查實用方法探討

李 萬 ，黎海生 ，林德浩 ，李景村

（1. 河南理工大學，河南 焦作 454000; 2. 廣東電網汕尾供電局，廣東 汕尾 516600;3. 廣東匯源通集團有限公司，廣東 佛山 528000）

10 kV計量接線故障包括開路、短路和錯接3種類型[1-2]。隨著智能電能表和遠程抄表系統的運用，開路和短路故障己可以通過運行狀態監測和現場直觀檢查輕而易舉發現問題[3]；但是運行狀態監測雖然也能顯示功角是否正常，從而初步判斷接線是否正確，但卻無法判斷錯誤類型。為了確定具體的錯接線位置，通常還要通過現場檢查才能作出診斷[4-5]。由于可能存在電壓、電流回路都有錯接的復故障，這就可能造成問題的復雜化，使分析判斷變得更加困難，這也是一直困擾運行人員的一大難題。本文介紹幾種非常簡單實用而且與傳統方法完全不同的錯接線檢查方法，可以利用電壓表，用等電位法確認表尾電壓線，用最小電壓法確認表尾電流線；也可以利用相位伏安表或相量圖示儀，用等電位法確認表尾電壓線，用等電流法確認表尾電流線[6]。

現從檢查的思路和原理入手，然后結合實際討論檢查錯接線的實用方法。

1 用電壓表檢查

10 kV高壓計量典型接線如圖1所示。圖1是互感器VV-12型接線電流回路四線制接線圖，電壓回路接線有6種，電流回路接線有8種，電壓電流回路接線全組合有48種；如果把電流互感器接地端至表尾合用一條導線（表尾3、7端子并聯），則變為互感器VV-12型接線電流回路三線制，這時電壓回路接線仍是6種，電流回路接線也有6種，電壓電流回路接線全組合有36種。

圖1 10 kV高壓計量接線圖

1.1 電壓回路錯接線檢查

由于互感器岀線端至電能表距離很近，電壓線同相首尾電位接近相等，電壓差接近于零，即近似看成等電位，所以在本文稱為等電位法。檢查時以電壓表的一根表筆接互感器出線的a端，另一根表筆依次接表尾的2、4、6端，電壓值接近為零的就是a相電壓線的尾端。根據同樣的道理，電壓表一根表筆接互感器出線的c端，另一根表筆依次接表尾的2、4、6端，電壓值最小的就是c相電壓線的尾端。由于電壓互感器b相接地，對地電壓最小的就是表尾b相。電壓回路各種接線方式對應的等電位如表1所示。

表1 電壓回路錯接線對照表

1.2 電流回路錯接線檢查

由于電能表電流元件的電阻一般為5 mΩ左右（用電壓電流法實測多個電表取平均值），而電流互感器出線端至表尾的導線電阻按4 mm2導線長度為1 m計算則約為5 mΩ。當二次電流為4 A時，同相首尾電流線壓降約20 mV，電流元件的壓降也約為20 mV。若把電壓表的一根表筆接電流互感器出線a端，另一根表筆依次接表尾1、3、5、7端，電壓值最小的就是a相電流線的尾端，c相電流線的尾端也可按同樣方法確認，利用此原理確認電流線的方法在本文稱為電壓最小法。無論電流回路三線制還是四線制同樣適用（三線制時對地電壓最小的就是b相）。以電流回路四線制為例，正確接線時若二次電流為4 A，Ua1約20 mV，Ua3約40 mV，Ua5和Ua7是線間電壓，所以都大于40 mV（如圖2所示）；若電流回路是三線制，則Ua1約20 mV為最小，a端與表尾3、5、7端的電壓都遠大于20 mV。電流回路四線制時若a相電流反進I元件，則Ua3為最小值，此時，a端對表尾1、5、7端子的電壓都大于Ua3。各種接線方式下對應的測量電壓最小值如表2及表3所示。

表2 電流回路四線制錯接線對照表

表3 電流回路三線制錯接線對照表

圖2 電流回路四線制電壓相量示意圖

2 用相位伏安表檢查

2.1 電壓回路錯接線撿查

方法見電壓法。

2.2 電流回路錯接線檢查

根據同相電流線首尾電流有效值相等且相角也相等的原理檢查電流回路錯接線的方法，在本文稱為等電流法。現以電流回路四線制為例，用電流鉗先測出Ia出線端的電流值和相位角（參考電壓可選Uab或任選），同時依次鉗測表尾1、3、5、7端（注意鉗測方向與出線端相同），有效值和相角與出線端Ia對應相等者即為a相電流線的尾端。檢測c相電流線的方法和檢查a相電流線的方法一樣。例如實測表尾1號端子電流有效值及相角與a相出線端Ia對應相等，同時實測表尾5號端電流值及相角與c相出線端Ic對應相等，則說明電流回路接線正確。又如實測表尾1號端子電流及相角與a相出線端Ia對應相等，而c相出線端Ic電流值及相角與表尾7號端子對應相等，則說明A相電流Ia正進I元件而c相電流Ic反進II元件。鉗測電流過程如果用戶負荷十分穩定，則用1把電流鉗即可；否則就要采用2把電流鉗同時檢測出線端電流和表尾電流。電流冋路三線制和四線制的檢查方法相似，因此可以舉一反三。各種接線方式下的電流對應相等情況如表2、表3所示。

3 用相量圖示儀檢查

3.1 電壓回路錯接線檢查

根據說明書完成開機操作后，把相量圖示儀電壓探頭按a、b、c順序依次接入電壓互感器出線對應端子，儀器屏幕上會出現對稱三相電壓相量，說明電壓互感器接線正確。然后把三相電壓探頭逐個移向表尾2、4、6號端子，正確接線時a對2、b對4、c對6，見表1。根據等電位時相量相同的原理，移動前后相量圖不變。如果a接2時相量圖有變化，則可試探a接4或a接6，直至改接前后相量圖不變，例如a接6時相量圖不變，則說明a實際接至6號端子。用同樣方法可確認表尾B、C相實際接線。

表尾電壓線的檢查也可根據等電位時電位差為零的原理。把相量圖示儀探頭a接至電壓互感器出線a端子，b探頭依次接至表尾2、4、6號端子，屏幕上顯示相量很小（接近為零）者就是a相電壓線尾端。例如b探頭接至表尾2號端子時電壓相量很小，而接至4、6號端子時為線電壓（100 V）正常相量，則說明表尾2號端子接入的是a相電壓。同理，把相量圖示儀a探頭接至電壓互感器出線b（或c）端子，b探頭接至表尾2、4、6號端子，電壓相量最小者就是B相（或C相）電壓。

3.2 電流回路錯接線檢查

根據前文提及的等電流法，以電流回路四線制為例，用1把電流鉗測量a相電流出線端子電流Ia相量圖，并將另1把電流鉗依次鉗測表尾1、3、5、7端子（I1，I3，I5，I7）相量圖，電流相量與Ia相同者即為a相電流線的尾端。正確接線時，1號端子電流相量I1與a相電流出線端子Ia電流相量相同；5號端子電流相量I5與c相電流出出線端子Ic電流相量相同，否則就可能存在錯接線。例如實測3號端子電流相量I3與a相電流出線端電流相量Ia相同，而1號端子電流相量I1與Ia相反，則說明A相電流反進I元件。又如實測5號端子電流相量I5與a相電流出線端電流Ia相量相同，而1號端子電流相量I1與c相電流出線端電流Ic相量相同，則是A、C電流互接錯。電流回路三線制時，正確接線下Ia與I1相量相同，Ic與I5相量相同。各種接線方式下電流對應相同情況如表2或表3所示。

實際操作時考慮到安全問題，10 kV計量互感器二次出線端子是不能直接帶電測量的。為了解決安全測量問題，可以結合實際采用不同的做法。

10 kV高壓計量柜和箱式變壓器（采用高壓計量者）的計量互感器至端子排是由廠家制造，出廠檢驗項目就包括互感器和二次接線的正確性、完好性，供電部門在新安裝時通常也要用直流法做相關停電檢查[3]，所以可以認為互感器至端子排接線已確保正確完好：技能競賽使用的模擬屏配置的互感器為380 V，但其二次回路等同于10 kV計量柜接線，所以也可認為端子排及電源側己確保接線正確完好。按照這樣的思路不但使檢測和分析簡化，而且也符合一般實際情況。供電部門裝表接線的工作范圍是從端子排至表尾，竊電者通常也是在這個部位下手，所以接線檢查的起點就在端子排。

裝于桿上的10 kV高壓計量箱二次側沒有端子排，為了解決測量的安全性，同時兼顧防錯接和防竊電，而且方便檢查表尾錯接線，可以采取相應的對策，目前己有供電企業和計量箱生產廠家聯合研制。解決的方案可以將高壓計量箱至電表箱采用七芯鎧裝電纜，高壓計量箱與電纜的連接采用澆注式插座和澆注式插頭，或根據高壓計量箱二次端子排列配制對號入座式接線耳，電表箱內一側則用澆注式接線柱（或端子排），這些都由高壓計量箱廠家配套生產。采用這個方案后，高壓計量箱及至二次電纜終端接線柱均由生產廠家負責確保接線的正確性和完好性（供電部門在新安裝時通常也要按程序做停電檢驗），用電檢查人員的檢查起點就在鎧裝電纜連至電表箱內的接線柱。

為了提高安裝接線的正確性，計量二次回路的導線應統一標準。電壓回路用2.5 mm2銅芯線并采用黃、綠、紅色標；電流回路用4 mm2銅芯平行線，A相二次S1出線色標為黃、S2出線色標宜為黑色，C相二次S1出線色標為紅、S2出線色標宜為藍色。現場檢查時可根據導線的規格和色標作出初步判斷，然后才用儀表儀器檢查確認表尾接線。

至于配置無功表的10 kV計量接線，在確認有功表接線正確無誤后，通常根據接線圖采用直觀檢查就能作出診斷。

4 結束語

本文所提3種方法不但操作簡便，而且無須分析相位角和相量圖，這就化繁為簡，變難為易，較好地解決了10 kV高壓計量柜、箱式變壓器高壓計量和技能競賽模擬屏表尾錯接線檢查的難題。目前，在電網運行的桿上安裝普通10 kV高壓計量箱，其二次接線檢查通常仍按傳統的方法。如何解決防錯接和防竊電，而且方便檢查表尾接線，這是智能電網新技術大背景下供電企業和計量箱廠家共同探討的課題[6]。