一種查找三相三線電能計量裝置錯誤接線的方法

國網湖北省電力公司十堰供電公司 甘磊

一種查找三相三線電能計量裝置錯誤接線的方法

國網湖北省電力公司電能計量中心 陳輝 劉莉

國網湖北省電力公司十堰供電公司 甘磊

電能計量裝置的正確接線是保證準確計量的首要條件。本文對目前廣泛應用的三相三線電能計量裝置接線進行了詳細分析，對各種錯誤接線情況進行了深入探討，介紹了帶電檢查錯誤接線的相量圖法，同時介紹更正系數和錯接線情況下退補電量的計量方法。

三相三線電能計量裝置；錯接線分析；相序；極性

1 概述

三相高壓電能計量，一般采用三相三線方式，把兩個電壓互感器接成V/V形，兩個電流互感器接成不完全星形，電能表采用一個三相兩元件表。但由于各種原因，例如CT,PT一次側繞組極性接反；電能表端子盒的引線拼錯；PT、CT引線斷線等等，都會對電能的準確計量造成影響。具體勘誤數學模型為：由于一般采用三相三線方式，兩個電壓互感器接成V/V型，存在電壓回路開路，電流回路短路，若電壓回路無開路、電流回路無短路，則判斷電壓互感器二次側是否有反極性錯接三種類型的情況。下面主要對幾種典型的三相三線電能計量裝置錯誤接線進行分析。

2 方法分析步驟

2.1 需測量數據

（1）用數字式相位伏安表測量電能表端鈕盒上線電壓：U12、U32、U31（保留一位小數）

（2）測量各相電流：I1、I3（保留一位小數）

（3）測量相關相角：∠U12I1、∠U32I3、∠U12U32

2.2 判斷電壓回路是否開路、電流回路是否短路

（1）判斷電壓回路是否開路

若U12或U32=0，則可能是A相或者C相開路。

若U12= U32=1/2 U (額定電壓)，則可能是B相開路。

（2）判斷電流回路是否短路

若I1或I3=0，則可能是對應的電流回路短路。

2.3 若電壓回路無開路、電流回路無短路，則判斷電壓互感器二次側是否有反極性錯接

（1）若U12、U32、U31= U(額定電壓)，則電壓互感器二次側無反極性錯接。

（2）若U12、U32、U31中有一個等于1.732 U，則存在電壓互感器二次側反極性錯接情況。

表1 接線檢查方法（PT二次側一相極性接反）

2.4 判斷電壓相序，并根據相序畫出U1、U2、U3 相量圖

（1）電壓互感器二次側無反極性錯接時

若∠U12U32＞180°，則電壓為正相序，電壓接入的相序為abc或bca或cab；

若∠U12U32＜180°，則電壓為逆相序，電壓接入的相序為acb或cba或bac。

（2）若電壓互感器二次側存在反極性接法時

若∠U12U32＜180°，則電壓為正相序；

若∠U12U32＞180°，則電壓為逆相序。

2.5 根據∠U12 I1、∠U32 I3、∠U12 U32數據畫出各電壓、電流的相量圖

2.5.1 判斷電流I1、I3是否極性反

判斷依據：感性負載的電流總是滯后于電壓，容性負載的電流總是超前于電壓。

（1）若I1、I3相角互差120°，則I1、I3極性均正確或極性均反，一，再根據負載性質來確定極性是均正確還是均反。

對感性負載，若I1、I3均滯后就近相電壓，則極性均正確；若I1、I3均超前就近相電壓，則極性均反。

對容性負載，若I1、I3均滯后就近相電壓，則極性均正確；若I1、I3均超前就近相電壓，則極性均反。

（2）若I1、I3相角互差60°，則I1、I3必有一相極性反，再根據負載性質來確定是哪一相電流極性反。

對感性負載，滯后就近相電壓的一相電流，極性正確；超前就近相電壓的一相電流，極性反。

對容性負載，超前就近相電壓的一相電流，極性正確；滯后就近相電壓的一相電流，極性反。

2.5.2 判斷正確的相電流Ia、Ic

相量圖中，Ic總是超前Ia120°，I1（或- I1）、I3（或- I3）中超前120°的一 相電流就是Ic，則另一相電流就是Ia。

圖1 相量圖

2.5.3 判斷正確的相電壓Ua、Ub、Uc

與Ic就近的一相電壓是Uc，則與Ia就近的一相電壓是Ua。

2.5.4 確定元件一、元件二的電壓和電流，寫出錯接線方式，確定Ua、Ub、Uc后，U12、U32就可以確定。

2.5.5 寫出錯接線方式下的功率表達式，計算更正系數。

3 實例分析

3.1 測得數據如下

U12=172.0V、U32=170.0V、U31=99.0V; I1=0.9A、 I3=0.9A;∠U12I1=85°,

∠U32I3=3 5 8°;∠U12U32=326°（逆相序），感性負載

3.2 錯誤接線相量圖

圖2 相量圖

3.3 錯誤接線形式

第一元件：Ua’c（- Ia）

第二元件：Ubc（- Ic）

3.4 錯誤接線時功率表達式

3.5 寫出更正系數K的表達式，并化為最簡式

4 結束語

相量圖法適用于絕大部分三相三線電能計量裝置錯誤接線分析，熟練掌握并應用相量圖分析是解決問題的有效途徑。實際接線錯誤大多數是由于電壓、電流互感器接錯，或相別錯誤導致，對于實際錯誤接線分析，有很好的指導。

[1]孟凡利，祝素云，李紅艷.運行中電能計量裝置錯誤接線檢測與分析.中國電力出版社，2006

[2]閻士琦.電能計量裝置接線分析200例.中國電力出版社，2008

[3]陳鐵民.電能計量.水利電力出版社，1989

[4]李國勝.電能計量及用電檢查實用技術.中國電力出版社，2009