電能計(jì)量技術(shù)第六章 (2)課件

第六章電能計(jì)量裝置的接線檢查

接線檢查的目的是為保證電能計(jì)量裝置接線正確，可分為停電檢查和帶電檢查，用以檢查是否存在由于電壓互感器的熔斷器熔斷、接線端鈕螺絲松動(dòng)、繞組斷線、引出線焊點(diǎn)斷開(kāi)等導(dǎo)致的互感器一、二次回路斷線現(xiàn)象以及由于互感器接線端鈕不正確、互感器的繞組連接錯(cuò)誤等造成的互感器極性接反等現(xiàn)象。第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線第二節(jié)能表的接線檢查第一節(jié)

互感器的接線檢查主要內(nèi)容小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)互感器的接線檢查一、互感器的停電檢查

確定沒(méi)有帶電的電能表、互感器及其所連接的電氣回路是否完好的過(guò)程，稱為計(jì)量設(shè)備停電檢查，一般應(yīng)包括下述內(nèi)容：1、檢查互感器二次電纜導(dǎo)通、核對(duì)接線端子標(biāo)志

根據(jù)電氣安裝接線圖，核對(duì)電能表至互感器的每根電流、電壓芯線兩端的標(biāo)志；用電壓表測(cè)定各根芯線之間和芯線對(duì)地確無(wú)電壓（若受鄰近帶電電纜的感應(yīng)，芯線對(duì)地可能有幾伏電壓）。在互感器的端鈕盒或附近的端子箱內(nèi)，拆開(kāi)各根電流、電壓芯線和互感器各二次繞組共用的接地點(diǎn)，同時(shí)做好拆線記錄，供恢復(fù)和改正接線時(shí)考查。然后用校線燈具對(duì)每根芯線進(jìn)行導(dǎo)通檢查，確定每根芯線有無(wú)斷線、與其他芯線是否相通。此后用1000V絕緣電阻表測(cè)定各芯線之間和全部芯線同時(shí)對(duì)地的絕緣電阻。另外，還要檢查連接各芯線的連接端子或試驗(yàn)端子有無(wú)松動(dòng)和損壞。

3、檢查互感器的極性

（1）電流互感器：按減極性接線，如圖6-1所示，不準(zhǔn)使用圖6-2示的加極性接線。圖6-1減極性接線的TA圖6-2加極性接線的TA第一節(jié)互感器的接線檢查

通常用下述方法檢查電流互感器繞組極性標(biāo)志是否正確： 1）直流法：直流法檢查電流互感器器繞組極性，接線圖如圖6-3所示。圖6-3直流法檢查T(mén)A極性第一節(jié)互感器的接線檢查

2）比較法：一般互感器校驗(yàn)儀上都帶有極性指示器，用來(lái)檢查互感器極性，圖6-4是用互感器校驗(yàn)儀檢查極性的原理圖，用作比較的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器TA0的極性必須是已知的。圖6-4互感器校驗(yàn)儀檢查T(mén)A極性第一節(jié)互感器的接線檢查

檢查電壓互感器繞組極性標(biāo)志是否正確，通常用以下方法：1）直流法：可用干電池和直流電壓表按圖6-7的方式接線。圖6-7直流法檢查T(mén)V極性2）比較法：與檢查電流互感器繞組極性的比較法原理相同。第一節(jié)互感器的接線檢查

4、檢查三相電壓互感器的接線組別 三相電壓互感器有星形即Yyn0和開(kāi)口角型即Vv0兩種接線形式，兩者均應(yīng)按減極性接線。 Yyn0接線的三相電壓互感器如圖6-8所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-8三相電壓互感器Yyn0接線及其相量圖第一節(jié)互感器的接線檢查 Vv0接線的三相電壓互感器如圖6-9所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-9三相電壓互感器Vv0接線及其相量圖由相量圖可見(jiàn)，一次電壓與相應(yīng)的二次電壓相位相同?？捎孟率龇椒ㄅ袛嗳嚯妷夯ジ衅鞯慕泳€是否為12組別：第一節(jié)互感器的接線檢查（2）雙電壓表法：按圖6-11接線，測(cè)量電壓UbB、UbC、UcB。圖6-11雙電壓表檢查三相TV接線組別第一節(jié)互感器的接線檢查第一節(jié)互感器的接線檢查當(dāng)三相電壓互感器接線組別為12時(shí)，電壓UbB、UbC、UcB的值分別為下式的計(jì)算值：式中U2——二次側(cè)線電壓；K——被試互感器額定變比。二、互感器的帶電檢查利用電壓表、電流表，通過(guò)測(cè)量互感器二次側(cè)線電壓、電流值來(lái)判斷互感器接線情況，稱為互感器的帶電檢查。（一）電壓互感器的各種錯(cuò)誤接線1、電壓互感器一次側(cè)斷線1）電壓互感器為Vv0連接，一次側(cè)A相或C相斷線，如圖6-12所示。第一節(jié)互感器的接線檢查

（2）電壓互感器為Vv0連接，一次側(cè)B相斷線，如圖6-13所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-13電壓互感器Vv0連接，B相斷線第一節(jié)互感器的接線檢查（3）電壓互感器為Yyn0連接，一次側(cè)A相（或B相、C相）斷線，如圖6-14所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-14電壓互感器Yyn0連接，A相斷線第一節(jié)互感器的接線檢查2、電壓互感器二次側(cè)斷線（1）二次側(cè)a相斷線，如圖6-15所示。（a）二次側(cè)空載（b）二次側(cè)接有負(fù)荷圖6-15電壓互感器二次側(cè)a相斷線PJ——有功電能表；QJ——無(wú)功電能表第一節(jié)互感器的接線檢查3、電壓互感器繞組的極性反接（1）電壓互感器為Vv0連接，若二次側(cè)ab相極性接反，如圖6-18所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-18ab相繞組極性接反第一節(jié)互感器的接線檢查（2）電壓互感器為Yyn0連接，若a相繞組極性接反，如圖6-19所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-19a相繞組極性接反第一節(jié)互感器的接線檢查（二）電流互感器的各種錯(cuò)誤接線

《電能計(jì)量裝置管理規(guī)程》規(guī)定：對(duì)三相三線制接線的電能計(jì)量裝置，其兩臺(tái)電流互感器二次側(cè)與電能表兩個(gè)電流元件之間宜采用四線連接；對(duì)三相四線制接線的電能計(jì)量裝置，其三臺(tái)電流互感器二次繞組與電能表三個(gè)電流元件之間宜采用六線連接，如圖6-20所示。圖6-20電流互感器分相連接注：低壓三相四線有功電能表所接的電流互感器二次負(fù)極不接觸第一節(jié)互感器的接線檢查

下面介紹上述非分相連接的電流互感器錯(cuò)誤接線情況。1、電流互感器為二相星形接線時(shí)二次側(cè)a相繞組極性接反，如圖6-22所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-22a相繞組極性接反時(shí)第一節(jié)互感器的接線檢查2、電流互感器為三相星形接線時(shí)二次側(cè)a相繞組極性接反，如圖6-23所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-23a相繞組極性接反時(shí)第一節(jié)互感器的接線檢查（三）帶電檢查電壓互感器

帶電檢查電壓互感器的步驟：1、測(cè)量電壓回路的各二次線電壓2、測(cè)量三相電壓的相序3、檢查接地點(diǎn)和定相別（四）帶電檢查電流互感器

二相星形接線的電流互感器在正確接線情況下，兩臺(tái)電流互感器二次側(cè)電流和公共線中的電流值時(shí)相同的，因此可用鉗形電流表分別測(cè)量這三個(gè)電流。需要指出的是，不能僅僅依靠測(cè)量公共線電流值的方法來(lái)判斷電流互感器的極性正確與否。第一節(jié)互感器的接線檢查（三）三相三線有功電能表的接線檢查1、b相電壓法三相三線有功電能表的正確接線時(shí)的相量圖如圖6-25所示，b相電壓斷開(kāi)時(shí)的相量圖如圖6-25所示。圖6-25三相三線有功電能表正確接線時(shí)的相量圖圖6-26斷b相時(shí)的相量圖第二節(jié)電能表的接線檢查

2、電壓交叉法相量圖如圖6-27所示。圖6-27電壓交叉時(shí)的相量圖第二節(jié)電能表的接線檢查3、六角圖法判斷電能表的實(shí)際接線（1）基本原理：三相三線有功電能表中電壓和電流之間的相量關(guān)系如圖6-28所示。圖6-28三相三線有功電能表的相量圖（2）具體作圖方法及步驟：見(jiàn)教材P120第二節(jié)電能表的接線檢查【例6-1】某高壓計(jì)量用戶，負(fù)荷為感性，功率因數(shù)為0.8~0.9，用兩只標(biāo)準(zhǔn)表側(cè)得數(shù)據(jù)如表6-2所示。試用相量圖法分析計(jì)量表計(jì)的接線方式。解：按題意分析如下。（1）電壓相量：如圖6-30所示。（2）根據(jù)W1值在上截取50，根據(jù)W’1值在上截取300，過(guò)50和300處作垂直線，其交點(diǎn)與O點(diǎn)連線即為（3）同理，由W2值在上截取240。注意W’2是負(fù)值（-80），所以應(yīng)在上（注意不是）截取80，兩根垂直線的交點(diǎn)與O點(diǎn)連線即為第二節(jié)電能表的接線檢查（4）分析電流相位：由圖上得到的圖6-30例6-1的相量圖超前120。，是負(fù)序，應(yīng)互相調(diào)整，將改換為，使之成為正序。（5）定電壓順序：由于負(fù)荷是感性，因此電流滯后的就近電壓應(yīng)是滯后的就近電壓是余者為與圖上所示的實(shí)際電壓相符。分析結(jié)論：電壓接線方式為：和改正接線方法：將兩相電流元件的電流接線位置互相對(duì)換即可。第二節(jié)電能表的接線檢查第二節(jié)電能表的接線檢查【例6-3】某用戶，情況與例6-1相同，測(cè)得數(shù)據(jù)如表6-4所示。試分析其接線方式。所示；解按題意分析如下。

（1）畫(huà)出六角圖，如圖6-33（2）由和畫(huà)出；（3）由和畫(huà)出；（4）分析電流相位，由圖6-33得到和相位角差不是120o而是60o。故將超前相電流反相180o，為。由電流相量和來(lái)分析，是負(fù)序，應(yīng)相互對(duì)調(diào)，使之成為正序；第二節(jié)電能表的接線檢查（5）定電壓順序，的就近電壓應(yīng)是，的就近電壓應(yīng)該是余者為；所以電壓順序應(yīng)該是c—a—b。（6）根據(jù)定出的電壓順序，確定出實(shí)際為，實(shí)際為。分析結(jié)論：實(shí)際接線方式為和。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀表制造業(yè)的大量應(yīng)用，出現(xiàn)了能自動(dòng)判斷電能表實(shí)際接線情況的裝置——電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀。ST-9040K是電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的第三代產(chǎn)品，有以下特點(diǎn)：

1）采用數(shù)字乘法器：體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、受外界干擾小、無(wú)需自校；2）采用大屏幕液晶顯示器，可動(dòng)態(tài)顯示各種參數(shù)，還可顯示相量圖，增加了直觀性。本節(jié)以ST-9040K為例，說(shuō)明用電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表接線的方法。第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線一、ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀儀表結(jié)構(gòu)先認(rèn)識(shí)一下ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的外部結(jié)構(gòu)，圖6-34是它的正面板布置圖，后面板布置圖見(jiàn)圖6-35。二、各按鍵功能說(shuō)明

各按鍵功能的詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考教材P124-P129中的相關(guān)內(nèi)容。三、ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表接線第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線圖6-34ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀正面板布置圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線圖6-35ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀后面板圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線1、三相三線有功電能表檢查接線如圖6-44所示，具體操作如下：圖6-44ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀與三相三線有功電能表接線圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線

（1）開(kāi)機(jī)。（2）復(fù)位，檢查時(shí)鐘準(zhǔn)確性。（3）連接電壓電流輸入線，并檢查連線正確性，連好光電頭輸入線。（4）按“校驗(yàn)”鍵一次，進(jìn)入置參數(shù)狀態(tài)。（5）置入各項(xiàng)參數(shù)如圖6-45所示：若表無(wú)資產(chǎn)編號(hào)，資產(chǎn)編號(hào)欄可與表出廠號(hào)相同；“輸入方式”欄置入“0”，表示使用光點(diǎn)頭；“有功無(wú)功”欄置入“0”，表示校有功電能表。（6）按“回車”鍵一次，確認(rèn)以上各項(xiàng)參數(shù)，并進(jìn)入接線方式選擇狀態(tài)。（7）按“鉗表”鍵。（8）按“P3/P4”鍵二次（選三相三線方式）。（9）按“回車”鍵一次。（10）觀察校驗(yàn)誤差應(yīng)基本穩(wěn)定。（11）按“存數(shù)”鍵一次。

（12）按“相位”鍵一次，再按“回車”。圖6-45置入校驗(yàn)參數(shù)第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線（13）按“存數(shù)”鍵一次。（14）按“查詢”鍵一次，再按“回車”鍵一次。（15）反復(fù)按”A~Z“鍵。（16）按”復(fù)位“鍵。（17）拆線接線。（18）關(guān)機(jī)。2、三相四線有功電能表其檢查接線如圖6-46所示，本接線僅適用于電能表接入電流小于等于5A的情況，操作步驟同上述1.，僅第（8）步改為按”P(pán)3/P4”鍵一次（選三相四線方式）。第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線圖6-46ST-9040K電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀與三相四線有功電能表接線圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢查電能表的接線一、退補(bǔ)電量的作用電能表錯(cuò)誤接線將導(dǎo)致電能表的錯(cuò)誤計(jì)量，這會(huì)直接影響到電力企業(yè)制定生產(chǎn)計(jì)劃、搞好經(jīng)濟(jì)核算、合理計(jì)收電費(fèi)等工作，此外，因電能表錯(cuò)誤接線還可能出現(xiàn)計(jì)量糾紛。電能表錯(cuò)誤接線分析的目的，就在于求出錯(cuò)誤接線的更正系數(shù)，計(jì)算退補(bǔ)電量，解決計(jì)量糾紛和基本達(dá)到合理的彌補(bǔ)因電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線造成的計(jì)量誤差，使單位和個(gè)人免受因電能表錯(cuò)誤接線引起的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)電能表錯(cuò)誤接線的退補(bǔ)電量具有重要的作用和經(jīng)濟(jì)意義。第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法二、退補(bǔ)電量的計(jì)算方法退補(bǔ)電量定義為負(fù)載實(shí)際使用的電量與電能表錯(cuò)誤接線期間所計(jì)量的電量的差值，即第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法式中，W0——負(fù)載實(shí)際使用的電量；W’——電能表錯(cuò)誤接線時(shí)所計(jì)量的電量定義更正系數(shù)為（6-1）式中，P0——電能表正確接線時(shí)所測(cè)量的功率；P’——電能表錯(cuò)誤接線時(shí)所測(cè)量的功率。則電能表正確接線時(shí)所計(jì)量的電量為退補(bǔ)電量為如果電能表在錯(cuò)誤接線狀態(tài)下的相對(duì)誤差為γ（%），則負(fù)載實(shí)際消耗的電量應(yīng)按下式計(jì)算，即（6-2）第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法退補(bǔ)電量為（6-3）若計(jì)算結(jié)果△W<0,表明多抄算了用電數(shù)，供電部門(mén)應(yīng)退還給用戶電費(fèi)；若△W>0，表明少抄算了用電數(shù)，用戶應(yīng)補(bǔ)交電費(fèi)。下面舉例說(shuō)明更正系數(shù)和退補(bǔ)電量的計(jì)算方法。第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法解該電能計(jì)量裝置誤將【例6-4】經(jīng)查，某電能計(jì)量裝置的接線情況如圖6-47所示，試求更正系數(shù)G。接入第一元件的電流線圈，其錯(cuò)誤接線方式為和，畫(huà)出相量圖，得到錯(cuò)誤接線時(shí)所測(cè)功率為顯然，在錯(cuò)誤接線下，表計(jì)測(cè)得的功率值不是正比于三相電路中的有功功率。更正系數(shù)為第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法圖6-47例6-4的錯(cuò)誤接線圖及相量圖（a）原理接線圖；（b）相量圖第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法解AB相電壓互感器二次側(cè)端鈕極性反接；C相電流反進(jìn)，錯(cuò)誤接線方式為【例6-6】電能計(jì)量裝置的實(shí)際接線情況如圖6-49所示，求更正系數(shù)G。和，相量圖如圖6-49（b）所示。錯(cuò)誤接線的功率表達(dá)式為更正系數(shù)第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法圖6-49例6-6的錯(cuò)誤接線圖及相量圖（a）原理接線圖；（b）相量圖第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法解根據(jù)式（6-1）更正系數(shù)為由cosφ=0.87，得ctgφ=0.567，因而G=1.53按式（6-3）計(jì)算應(yīng)退補(bǔ)的電量為上式計(jì)算結(jié)果中，△W>0，表明電能表少計(jì)量了電量8868kWh，表示用戶應(yīng)向供電部門(mén)補(bǔ)交91500kWh電量的電費(fèi)。第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法【例6-7】發(fā)現(xiàn)某用戶有功電能表錯(cuò)誤接線的功率表達(dá)式為P’=2UIsinφ，經(jīng)查實(shí)已運(yùn)行了三個(gè)月，累計(jì)電量為1.5×104（kWh），該用戶的平均功率因數(shù)為0.87。電能表的相對(duì)誤差γ=-4%。試計(jì)算三個(gè)月應(yīng)退補(bǔ)的有功電量。【例6-9】某用戶一塊DT862a型三相四線有功電能表，其C相電流互感器二次側(cè)反極性，B、C相電壓元件接錯(cuò)相，錯(cuò)誤計(jì)量了6個(gè)月，電能表6個(gè)月所累計(jì)的電量為100×104（kWh），平均功率因數(shù)約為0.85，求實(shí)際電量并確定退補(bǔ)電量。解由已知條件分析，DT862a表三個(gè)元件的接線分別為、和畫(huà)出相量圖如圖6-50所示，錯(cuò)誤接線時(shí)所測(cè)功率為正確接線時(shí)的功率為第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法更正系數(shù)為在功率因數(shù)時(shí)，因此更正系數(shù)計(jì)算為實(shí)際有功電量為應(yīng)退補(bǔ)電量第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法由計(jì)算結(jié)果可知，在錯(cuò)誤接線期間少計(jì)量了4.47×105（kWh）電量，應(yīng)補(bǔ)交4.47×105（kWh）電量的電費(fèi)。第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法【例6-11】某用戶在抄表時(shí)電能表讀數(shù)為9000，抄表后數(shù)天因掉換電能表將電能表接線接錯(cuò)而反轉(zhuǎn)。電能表的示值由0020變?yōu)?600。錯(cuò)誤接線屬于側(cè)得的電能表反轉(zhuǎn)時(shí)的誤差γ=-4%，改正接線后運(yùn)行到月底抄表，電能表讀數(shù)為9800。試計(jì)算抄見(jiàn)電量和上次抄表到這次抄表期間負(fù)載實(shí)際消耗的電量及誤差電量。解：上次抄表讀數(shù)為9000kWh，這次抄表讀數(shù)為9800kWh，故抄表電量為因調(diào)換電能表而出現(xiàn)錯(cuò)誤接線，所以求更正系數(shù)由于錯(cuò)誤接線期間電能表倒轉(zhuǎn)，計(jì)度器由0020退至0000后再退至9600。所以電能表在錯(cuò)誤接線期間的計(jì)度數(shù)為第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法式中負(fù)號(hào)表示電能倒轉(zhuǎn)。已知了電能表的相對(duì)誤差，則在錯(cuò)誤接線期間實(shí)際消耗的電量為誤差電量為第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法在第二次抄表期間內(nèi)實(shí)際消耗的電量為或第四節(jié)退補(bǔ)電量的計(jì)算方法電能計(jì)量裝置的誤差與電能表的誤差、測(cè)量用互感器的誤差及二次連線引入的誤差有關(guān)。此外，電能計(jì)量的誤差還取決于電能計(jì)量裝置接線的正確性；接線檢查分為停電檢查和帶電檢查；電能表錯(cuò)誤接線的退補(bǔ)電量具有重要的作用和經(jīng)濟(jì)意義，它是電能計(jì)量工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。小結(jié)復(fù)習(xí)思考題6-1電能計(jì)量裝置停電接線檢查和帶電接線檢查的內(nèi)容分別是什么？6-2互感器的停電檢查都有哪些內(nèi)容？6-3如何判斷三相電壓互感器的接線是否為12組別？6-4如何帶電檢查電壓互感器？6-5電壓互感器按Vv0連接，二次側(cè)接有三相三線有功表一只，試分析當(dāng)一次繞組C相斷開(kāi)時(shí)，其二次電壓值各為多少？若二次繞組c相斷開(kāi)時(shí)，其二次電壓值各為多少？畫(huà)出