三相三線誤接線對電能計量的影響

1、三相三線供電方式下電流互感器誤接線對電能計量的影響XX供電局電能計量中心X X【摘要】：在新裝計量裝置中由于電流互感器相序、極性的錯誤導(dǎo)致電能表的誤接線，造成電能計量的不準(zhǔn)確。本文列舉了幾種三相三線電能表常見的誤接線，通過向量分析推導(dǎo)出電能表誤接線時所反映的有功、無功功率表達(dá)式，進(jìn)而求出其對計量的影響。【關(guān)鍵詞】：三相三線制電能表 誤接線 更正系數(shù) 電能是一種最方便、最清潔、最容易控制和轉(zhuǎn)換的能源形態(tài)。而電能計量則是電力商品交易中的“一桿秤”，它的準(zhǔn)確與否直接涉及到供用電雙方的經(jīng)濟(jì)利益，特別是在高供高計供電方式時更加突出。同時供電單位將計量管理，列為線損率管理的先決條件。一般在10kV和部分3

2、5kV、110kV高壓系統(tǒng)采用三相三線的供電方式。對應(yīng)的電能計量系統(tǒng)中，電能計量一般采用三相兩元件電能表進(jìn)行計量。雖然三相三線電能表的接線并不復(fù)雜，但由于疏忽，特別是附有電壓互感器與電流互感器的電能表，錯接的機(jī)會較多。三相三線電能表錯接線時會產(chǎn)生許多怪現(xiàn)象：有的不轉(zhuǎn)，有的反轉(zhuǎn)，有的隨負(fù)載功率因數(shù)角的變化有時正轉(zhuǎn)，有時反轉(zhuǎn)，有的雖然正轉(zhuǎn)，但計量出的電量數(shù)與實(shí)際不相符。由于電壓互感器的電壓相序可由相序表判斷，錯誤的可能性較小，所以本文著重討論電流互感器錯接線對電能計量的影響。電流互感器的二次回路線接有八種情況，其中：一種可以正確計量電能；有兩種電能表不走；有三種電能表反轉(zhuǎn)；有兩種電能表雖正轉(zhuǎn)，但計

3、量出的電能是錯誤的。假設(shè)三相負(fù)載是平衡對稱的，即有如下關(guān)系： 一、接法正確時的表達(dá)式：正確的接法為有功電能表第一元件接入，第二元件接入。相位差為60的無功電能表第一元件接入，第二元件接入。有功功率為，無功功率為。二、各種錯誤接法時的表達(dá)式：下面分別列出在負(fù)載對稱時，不同錯誤接線方式下的三相三線有功電能表，和60接線無功電能表的計量功率表達(dá)式及更正系數(shù)。1A、C兩相元件接錯時：第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖(a)得出有功計量功率為： 式中：為第一元件所計有功功率，下同；為第二元件所計有功功率，下同；為表計計量有總功率，下同。第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖(b)得出有功計量功率為： 以

4、上、兩種接法，計得有功功率為零，有功電能表不走，無法計量有功電量。由此也不考慮無功電能表的計量。第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖分析，可知有功計量功率為： 更正系數(shù)為：無功電能表中第一元件通入電壓、電流；第二元件通入電壓、電流；且由于電壓線圈回路中電阻R的作用，使電壓磁通向量與電壓向量由原來的90變?yōu)?0，相當(dāng)于各相元件相應(yīng)電壓相位超前30角，所以無功功率計算可以寫成： 式中：為第一元件所計無功功率，下同；為第二元件所計無功功率，下同；為表計計量總無功率，下同。由上面的計算可以看出無功表反轉(zhuǎn)。第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖分析，有功計量功率為： 無功計量功率為： 這種情況下有功電能表

5、反轉(zhuǎn)，無功表正轉(zhuǎn)。2A、C兩相元件極性分別接反時：第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖分析可知，有功計量功率為： 更正系數(shù)為：無功計量功率為： 此時，無功表反轉(zhuǎn)。第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖分析可知，有功計量功率為： 無功計量功率為： 此時，有功表反轉(zhuǎn)，無功表正轉(zhuǎn)。 第一元件接入，第二元件接入根據(jù)向量圖分析可知，有功計量功率為： 無功計量功率為： 這種情況下有功表和無功表皆反轉(zhuǎn)。 三總結(jié)：根據(jù)以上分析，可以歸納出表1的結(jié)果。當(dāng)然，電能表的錯接線除了上述幾種外還有電壓相序錯誤、電壓斷線、電流斷線等情況，但只要能根據(jù)實(shí)際的接線進(jìn)行向量分析，得出實(shí)際的有功功率與無功功率的計算表達(dá)式，也就可得知計量失誤的影響。表1 三相三線電能表接線對應(yīng)的功率查對表種類電流相序?qū)嶋H有功功率實(shí)際無功功率有功走字方向及更正系數(shù)無功走字方向及更正系數(shù)一元件二元件正確接線1電流元件接錯0不考慮0不考慮反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)2電流極性接反反轉(zhuǎn)