電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線處理技術(shù)探究

尹明

摘要：隨著社會(huì)生產(chǎn)生活的發(fā)展，人們對(duì)電力能源的需求量不斷增加。在進(jìn)行電能計(jì)量時(shí)，需要采取可靠的設(shè)備與技術(shù)確保結(jié)算結(jié)果的可靠性，這是維持電網(wǎng)安全運(yùn)行以及電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的重要研究?jī)?nèi)容。文章對(duì)電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線處理技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量裝置;錯(cuò)誤接線;處理技術(shù);電力能源;電網(wǎng)運(yùn)行 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

目前市場(chǎng)上存在的電能計(jì)量裝置種類(lèi)較多，并且不同種類(lèi)之間存在一定的差異，在安裝時(shí)很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤接線的情況，導(dǎo)致電能計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確性降低，影響電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理效果。針對(duì)電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線問(wèn)題，需要確定其問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并利用專(zhuān)業(yè)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行確定，最終選擇合適的措施進(jìn)行優(yōu)化處理，為電力企業(yè)以及用戶提供安全穩(wěn)定的計(jì)量裝置與方法。

1 電能計(jì)量裝置接線錯(cuò)誤分析

電能計(jì)量裝置在電力企業(yè)銷(xiāo)售電能貿(mào)易結(jié)算中起著關(guān)鍵作用，其計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性在根本上決定了企業(yè)資金的回收狀況，影響了企業(yè)與用戶之間交易的公平性。在電力行業(yè)快速發(fā)展的背景下，市場(chǎng)上所存的電能計(jì)量裝置種類(lèi)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(jì)量回路異常、計(jì)量柜異常以及電能表內(nèi)部異常等。需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)方法來(lái)檢查裝置異常原因，其中錯(cuò)誤接線檢查可以選擇用電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，但是從現(xiàn)狀來(lái)看依然存在一定不足。因?yàn)殡娔苡?jì)量裝置錯(cuò)誤接線檢測(cè)儀器種類(lèi)與數(shù)量眾多，運(yùn)輸存在較大的難度，并且裝置錯(cuò)誤接線很多，使用步驟復(fù)雜，并不能保證檢測(cè)結(jié)果的高效性。在對(duì)裝置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要操作電源，但是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)受各項(xiàng)因素影響較大，會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果效率。另外，校驗(yàn)儀一般只能檢測(cè)出48種常規(guī)的錯(cuò)誤接線，如果電能計(jì)量裝置出現(xiàn)了48種情況之外的情況，則無(wú)法有效判斷原因。因此需要對(duì)檢查方法進(jìn)行優(yōu)化，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取不斷提高檢測(cè)效果的有效性。

2 電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線檢查方法優(yōu)化分析

2.1 瓦秒法

選擇應(yīng)用此種方法對(duì)電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線進(jìn)行檢查，即利用秒表來(lái)對(duì)裝置圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周或者脈沖燈閃爍一次所需時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，將其作為檢查結(jié)果判斷的主要依據(jù)。檢查時(shí)需要先將裝置C相電壓斷開(kāi)，對(duì)C相回路進(jìn)行短接處理，然后利用秒表來(lái)測(cè)量裝置圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需時(shí)間。得到測(cè)量結(jié)果后，恢復(fù)C相電流回路，并短接A相電流回路，然后利用秒表來(lái)測(cè)量裝置圓盤(pán)將轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。得到測(cè)量結(jié)果后，將A相電壓恢復(fù)，并斷開(kāi)C相電壓，利用秒表來(lái)測(cè)量裝置圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間。最后按照公式P=（3600×1000×N）/CT對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。其中，需要進(jìn)行時(shí)間數(shù)值與功率值之間的轉(zhuǎn)化，得出電能計(jì)量裝置接線向量圖，將其與正確接線向量圖進(jìn)行對(duì)比分析，確定錯(cuò)誤接線類(lèi)型。

2.2 電能表B相電壓斷開(kāi)法

此種檢查方法即通過(guò)對(duì)電能計(jì)量裝置B相斷開(kāi)后，前后電壓變化狀態(tài)進(jìn)行分析，根據(jù)裝置轉(zhuǎn)速與脈沖時(shí)間變化來(lái)判斷裝置接線是否正確。在應(yīng)用此種檢查方法時(shí)，要注意斷開(kāi)B相電壓前，需要將電能計(jì)量裝置第一元件與第二元件電壓設(shè)置為額定電壓值，在斷開(kāi)B相電壓后，將電能計(jì)量裝置第一元件與第二元件電壓設(shè)置為額定電壓值的一半。電能計(jì)量裝置檢查錯(cuò)誤接線檢查時(shí)，需要保證裝置負(fù)荷維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，三相電壓要基本對(duì)稱(chēng)。此種檢查方法只能夠檢測(cè)出接線是否正確，并不能確定錯(cuò)誤接線位置，在實(shí)際應(yīng)用上具有一定的限制。

3 電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線種類(lèi)分析

3.1 單相錯(cuò)誤接線

單相錯(cuò)誤接線表現(xiàn)形式比較多，在對(duì)其進(jìn)行研究分析時(shí)，僅對(duì)主要錯(cuò)誤接線方式進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。即電能表電流線圈反接后會(huì)導(dǎo)致電能表運(yùn)行出現(xiàn)反轉(zhuǎn)情況，并且將電壓連接片斷開(kāi)后，會(huì)導(dǎo)致電能表不能轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，導(dǎo)致電能表不能轉(zhuǎn)動(dòng)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(kāi)路等。

3.2 三相三線

3.2.1 錯(cuò)誤接線。在判斷電能計(jì)量裝置三相三線錯(cuò)誤接線時(shí)難度較大，在出現(xiàn)錯(cuò)誤接線情況后，會(huì)因?yàn)闄z查處理不及時(shí)而擴(kuò)大影響范圍。對(duì)三相三線計(jì)量裝置可能存在的錯(cuò)誤接線方式進(jìn)行分析，最終可得到故障接線分類(lèi)，如表1所示。當(dāng)超過(guò)兩種因素導(dǎo)致錯(cuò)誤接線時(shí)，即為多故障錯(cuò)誤接線。以三相三線中設(shè)置一只功表V/V接線法為例進(jìn)行分析，對(duì)多因素錯(cuò)誤接線進(jìn)行分析。

常見(jiàn)錯(cuò)誤接線種類(lèi)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(wèn)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(cuò)誤接線方式的常用方法。主要是通過(guò)計(jì)量?jī)x器來(lái)完成各類(lèi)電壓電流與相位的測(cè)量，然后繪制出相應(yīng)的接線圖，能夠顯示出各電壓與電流相位兩者間的關(guān)系向量圖。在此基礎(chǔ)上通過(guò)與裝置負(fù)載狀態(tài)的結(jié)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(shù)與退補(bǔ)電量。其中電能表所測(cè)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(gè)測(cè)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(guò)向量法來(lái)判斷電能計(jì)量裝置錯(cuò)位接線方式，必須要畫(huà)出相應(yīng)的向量圖，整個(gè)過(guò)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(jìn)行判斷，對(duì)整個(gè)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化。用戶通過(guò)相位角表法的應(yīng)用，可以得到功率因數(shù)角，同時(shí)功率因數(shù)角內(nèi)存在各類(lèi)不同接線下電壓與電流功率因數(shù)角表。此種檢查方法的應(yīng)用，本質(zhì)上就是利用計(jì)量?jī)x來(lái)對(duì)電壓電流以及相位進(jìn)行測(cè)量，然后從相位角表中獲得各種電壓與電流功率因數(shù)角，最終可以確定電能計(jì)量裝置負(fù)載狀況，進(jìn)而可以判斷裝置接線是否正確，并獲得更正系數(shù)與退補(bǔ)電量。

3.2.4 更正系數(shù)與功率因素計(jì)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(shù)與功率因素計(jì)算方式，假定K不屬于無(wú)窮大以及無(wú)窮小范圍，這樣就可以利用公式來(lái)對(duì)退補(bǔ)電量進(jìn)行計(jì)算，公式為：

3.3 三相四線

三相四線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線分類(lèi)如表1所示，本質(zhì)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(guò)220V來(lái)滿足照明需求。如果選擇應(yīng)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(guò)大時(shí)，就可以用三根火線與零線組成為三路三相電來(lái)對(duì)用戶進(jìn)行供電，確保電網(wǎng)負(fù)荷能夠處于一個(gè)均勻的狀態(tài)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。與三相三線方式相比，此種方式應(yīng)用到三個(gè)元件裝置。

對(duì)三相四線錯(cuò)誤接線方式進(jìn)行分析，本文僅對(duì)直接接上電流電壓互感器并且有一只功表接線進(jìn)行簡(jiǎn)要探討，以分析多因素錯(cuò)誤接線。對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)，與三相三線錯(cuò)誤接線檢查方法相同，可以通過(guò)向量圖法、相位角表法等來(lái)進(jìn)行。與三相三相電能計(jì)量裝置相比，三相四線電能計(jì)量裝置多一個(gè)三元件，則其電能表所測(cè)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(gè)測(cè)量元件上線電壓與相電流之間的夾角。

4 電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線系統(tǒng)簡(jiǎn)要分析

4.1 需求分析

作為保證電力企業(yè)與用戶之間交易公平的主要裝置，需要加強(qiáng)對(duì)電能計(jì)量裝置的管理，對(duì)于存在的錯(cuò)誤接線問(wèn)題，應(yīng)從技術(shù)角度做好更正系數(shù)與退補(bǔ)電量的計(jì)算。在設(shè)計(jì)電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線系統(tǒng)時(shí)，需要提前對(duì)裝置技術(shù)以及用電檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求進(jìn)行分析，并基于此來(lái)采取合理的措施進(jìn)行優(yōu)化，爭(zhēng)取提高工作效率。裝置存在錯(cuò)誤接線情況，在對(duì)更正系數(shù)與退補(bǔ)電量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要確保其具有條碼識(shí)別功能，可以準(zhǔn)確識(shí)別電能表、電流互感器以電壓等條碼信息，并能夠在計(jì)算完成后在運(yùn)行狀態(tài)下，將計(jì)算結(jié)果打印與輸出。

4.2 功能模塊

第一，綜合查詢(xún)模塊，負(fù)責(zé)各種功能的查詢(xún)，如異常處理記錄的查詢(xún)，確定人員、時(shí)間以及類(lèi)別;第二，電壓互感器信息查詢(xún)，主要負(fù)責(zé)確定常用電壓互感器型號(hào)與參數(shù)，對(duì)電壓等級(jí)以及裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行查詢(xún)區(qū)分;第三，電能表信息查詢(xún)，即確定常用電能表型號(hào)、參數(shù)以及功能等。

4.3 輔助計(jì)算

在對(duì)電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線進(jìn)行分析時(shí)，經(jīng)常會(huì)存在大量計(jì)算工作，因此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要具備輔助計(jì)算功能。即輸入計(jì)算條件可以自行進(jìn)行計(jì)算，可以查詢(xún)出倍率計(jì)算、功率因數(shù)計(jì)算以及變比計(jì)算等。

5 結(jié)語(yǔ)

電能計(jì)量裝置對(duì)提高用戶電能應(yīng)用效果具有重要意義，并且在電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理中占據(jù)重要地位，但是因?yàn)槠浞N類(lèi)眾多，經(jīng)常存在錯(cuò)誤接線問(wèn)題，影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致電力企業(yè)與用戶之間的交易失衡。因此必須對(duì)此種情況進(jìn)行分析，選擇合適的檢查方法，在確定錯(cuò)誤接線方式的基礎(chǔ)上，計(jì)算更正系數(shù)與退補(bǔ)電量。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）