浅析高压电能计量装置接线的合理性与正确性

董晓刚

摘要：随着电力体制改革的不断深入，电力市场化运营逐步完善，电力营销工作客观地要求电能计量更加准确可靠，才能保证电力系统安全、经济、可靠运行，才能有优质、方便、规范、真诚的电力营销，形成良好的企业信誉和形象。因此保证电能计量正常运行，准确、合理计量，是计量工作的重要环节。本文侧重分析如何针对高压电网结构来选择计量装置的接线方式和选择正确的计量方式、高压电能计量装置正确计量应满足的条件以及在线检查电能计量装置的接线的方法。

关键词： 计量装置接线方式合理性正确性

中图分类号： TM933.4文献标识码：A文章编号：

Abstract: along with the power system reform, electricity market operation has been improved gradually, and the power marketing objective request more accurate and reliable electric power measure, to ensure the safety of the electricity system, economic and reliable operation, can have high quality and convenient, standard and sincere electric power marketing, formed a good reputation and image. Thus ensure the normal operation of electric power measure, accurate and reasonable measurement, is the important link of the measurement work. The paper focuses on analyzing how to aim at high voltage grid structure to choose the metering device of the connection mode and choose the correct measurement methods, high voltage measurement device right should satisfy the measurement terms and conditions of the online check the wiring of electric energy metering device of the method.

Keywords: measurement device wiring way rationality correctness

1、高压电能计量装置接线合理性的分析

伴随着高压电网结构的快速发展和用户负载性质的变化，中性点接地电流对高压电能计量装置结果准确性的影响已达到不可忽视的程度。电力系统的中性点接地方式是一个比较复杂的技术问题，究竟采用那种接地方式，要根据整个电力系统的技术参数确定。并且，电能计量装置的接线方式也应与其相适应，这样才能保证计量装置的合理、准确计量。可见，如何针对高压电网结构来选择计量装置的接线方式和选择正确的计量方式更是至关重要的。一般来讲，220kV及以上的电力系统均为非中性点绝缘系统（直接接地、低电阻接地、消弧线圈接地），而3-66kV的电力系统则多为中性点绝缘系统。

1.1高压计量电能表的选型

电能表的接线是指电能表连同测量用的互感器与被测电路间的连接关系。电能表的接线方式有多种多样，它是由被测电路、测量对象以及选用的电能表和互感器等多种情况决定的，本次只讨论高压三相电力系统中电能计量装置的接线方式及选型。

1.1.1非中性点绝缘系统中电能表的选型

在三相电力系统中，若采用的是非中性点绝缘接地方式，当三相三线有功电能表经互感器接入电路时，由于电网三相结构不对称、三相负荷不平衡等原因，中性点接地电流不能总为零。即IA+IB+IC=I0，则P= UABIA+UCBIC +UBI0；而三相三线电能表所计的功率为P=UABIA+UCBIC，比较以上两个功率值，显然我们可以看出，采用两元件三相三线电能表是无法记入UBI0的，因而造成了计量的附加误差。因此，在非中性点绝缘接地方式的电力系统中，采用三相三线高压电能计量装置不能保证准确计量，应采用三相四线高压电能表。

1.1.2中性点绝缘系统中电能表的选型

在三相电力系统中，若采用的是中性点绝缘接地方式，三相电路中则没有中性点接地电流I0，这时无论电网三相结构是否对稱、三相负荷是否平衡，在三相电力系统中，IA+IB+IC=0永远成立，即P=UABIA+UCBIC。因此，在中性点绝缘接地方式的电力系统中，仅仅利用了三相电流瞬时值之和为零的条件，并没有要求三相电压、三相电流对称，采用三相三线高压电能表不仅适用于三相三线对称电路，也同样适用于不对称的三相三线电路，能够保证高压电能计量装置准确计量。

1.2高压计量用电流互感器的接线分析

在选定了三相电能计量装置之后，对其电压、电流互感器的接线方式及其二次回路之间的连接方式如何进行选择，也将会直接影响电能计量装置计量的准确性。接入中性点绝缘系统的3台电压互感器，35kV及以上的宜采用Y/y方式接线；35kV以下的宜采用V/v方式接线；接入非中性点绝缘系统的3台电压互感器采用Y0/y0方式接线。对三相三线制接线的计量装置，其2台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接，对三相四线制接线的计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接。但在以往的实际工作中，其接线方式很多都是采用简化的接线方式，下面，我们就以三相三线式电能计量装置的接线方式为例进行一下比对分析。

1.2.1三相三线式计量装置的接线方式的种类

在三相三线式计量装置采用的是2台电流互感器和2台电压互感器V/V-12的接线组别，其一次侧的接地方式与系统接地方式是一致的，二次必须有一个永久、可靠的接地点。互感器与三相三线电能表的接线方式有2种：一种是常用的简化接线方式（6线制），即A、B、C三相电压3根线，A、B、C电流3根线，另一种是技术管理规程中新规定的接线方式（7线制），即A、B、C三相电压3根线，A、B、C电流4根线。接线示意图如下：

6线制(电流回路)接线示意图7线制(电流回路)接线示意图

1.2.2两种接线方式的比对分析

6线制和7线制，两者的电压二次回路接线方式是完全一致的，而区别是在电流二次回路的接线上。从两种接线方式的接线示意图可以看出，6线制的电流回路有3根线，7线制的电流回路有4根线。常用的简化接线方式（6线制），在公共导线中流过A、C相的合成电流，在公共导线的电阻将会产生压降，致使A、C相电流互感器实际二次负荷总量的大小和功率因素发生很大的变化，使其实际计量误差与试验室检定结果有较大的差别，即引入了计量附加误差。同时，采用7线制的接线方式只能形成A、C相电流接入电能表，而采用简化的6线制的接线方式却能形成A、B、C三相电流接入电能表。无疑，这样会增加电能表错误接线的可能性，同时也会给现场计量装置接线正确性的判断和分析带来诸多不利。

综合上述分析，可知为保证电能计量装置的计量准确性和可靠性，三相三线式计量装置应选择7线制连接方式。

2、高压电能计量装置接线的正确性

2.1高压电能计量装置正确计量必须满足的要求

电能计量装置是供用电双方进行电能贸易结算的工具，同时也是企业加强内部管理，实行经济核算必不可少的手段。因此保证电能计量正常运行，准确、合理计量是至关重要的。保证电能计量装置正确计量必须满足以下几方面的要求：

1、电能表和互感器的误差合格，而且整套电能计量装置的综合误差应满足规程要求。

2、电能计量装置配置符合《电能计量装置技术管理规程》（DL/T448-2000）要求，具有足够的准确度。

3、根据电网结构合理对电能计量装置进行设计选型。接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线电能表，接入非中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线电能表。

4、电能表的接线是正确的。

5、互感器的极性、变比和计费倍率正确。

6、对三相三线制接线的电能计量装置，其2台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接；对三相四线制接线的电能计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接。

2.2在线检查高压电能计量装置接线的方法

在电力系统和电力用户中，计量装置的错误接线是很有可能发生的。高压大工业用户使用的是经互感器接入的高压电能表，且比较容易发生错误接线。高压电能计量装置多数采用的是三相三线式，故本次主要讨论以三相三线电能计量装置为例。高压电能计量装置的接线检查分为停电检查和在线检查。停电检查主要是新安装和更换互感器后，在一次侧停电时，对互感器、二次接线、电能表接线等按接线图纸进行检查。带电检查是在计量装置投入使用后的整组检查，应是定期的，并按照有关规程要求结合周期性现场校表同时进行，还要做好接线检查记录。带电检查是直接在互感器二次回路上进行的工作，特别要注意电流互感器二次回路不能开路，电压互感器二次不能短路。在实践工作中，为保证供电的可靠性，我们常选用带电检查的方法。

3、在线检查电能计量装置接线的步骤（以三相三为例）

3.1外观检查

在对电能计量装置进行在线检查测试前，要对计量柜的铅封、电能表的运行状态以及联合接线盒的工作状态进行直观检查，主要包含以下几方面的内容：

1、检查并记录计量柜、电能表的铅封是否完好。

2、观察电能表的圆盘（电子式电能表的轨道）转动方向、速度。

3、用户当前的生产情况、负荷大小。

4、记录电能表的基本参数，同时还要注意检查联合接线盒联片的位置是否正确。

3.2电压回路的测试、分析

3.2.1测量三相电压

使用万用表并选择合适的电压档位，在电能表端子处测量线电压U12、U13、、U23的值，在正常情况下，三相电压是接近相等的，约为100V。如测得的三相电压相差较大，说明电压回路存在断线或极性接反的故障。一般情况下，在做好记录的前提下可先改正此项错误，然后再进行下一步的检查。

3.2.2检查电压接地点

先将万用表测试线的一端接地，另一端依次接在电能表的U1、U2、U3的接线端子上，分别测量出三相相电压，若测得某一电压端子对地电压为零伏，另两个电压端子对地电压为100V时，则可判断出对地电压为零伏的电压端子接入的就是B相电压。

3.2.3测三相电压相序

将相序表的三相电压测试线A、B、C分别对应接在电能表的U1、U2、U3三相电压接线端子上（注意一定要在三相电压接线正确的前提下才能使用相序表，否则测得的结果不准确），轻轻地按相序表侧面的按钮，注意观察相序表的旋转方向。通过相序表的旋转方向可以判定电压相序。当相序表顺时针方向旋转时，电压为正相序；当相序表逆时針方向旋转时，电压为逆相序。结合步骤3.2.2的测量结果，可判断出电能表电压相序类型。

正相序有三种，分别是：UA、UB、UC；UB、UC、UA；UC、UA、UB；

逆相序有三种，分别是：UA、UC、UB；UC、UB、UA；UB、UA、UC；

3.3电流回路的测试、分析

3.3.1电流接地的正确性

首先要用一根两端带夹子的导线来确定电流互感器二次回路接地的正确性。将导线的一端良好接地，另一端依次与电能表的电流端钮连接。与不接地的端钮连接时，导线与电流线圈中的电流被分流，则电能表计量变慢；与接地端钮连接时，则电能表计量不发生变化。

3.3.2电流回路接线检查

使用钳型电流表依次在电能表的接线端子处分别测量两组元件的电流I1和I2的值，若测得的电流值近似相等，则可判断此回路中无断路、短路现象发生。若测得的I1和I2电流值中有一相严重小于另一相电流值并接近零，则可判断此相电流短路；若测得的I1和I2电流值中存在倍关系，则可判断有一相电流互感器极性接反，并且有IB电流接入电能表回路中。

3.4电压、电流相位测试

使用多功能相位表（或标准电能表）在电能表端子处分别测试出两组元件所用电流、电压间的相位角，为进一步判断出电流回路的错误接线情况，需通过以上两步测出的具体数据和相位值绘制出相量图来做出分析判断。

4结论

高压电能计量装置的合理、正确计量是保证供用电双方合法利益的基础。本文结合电网结构和电力系统不同接地方式下，详细分析了如何合理选择高压电能计量装置的接线方式和选型问题、高压电能计量装置正确接线应满足的条件和要求以及在线检查高压电能计量装置接线的方法和步骤。在实践工作中有很强的指导性，对提高电能计量的管理水平具有一定的实用价值。

参考文献:

[1] 孙铁民《电能计量》水利电力出版社1992年11月

[2] 张有顺，冯井冈《电能计量基础》中国电力出版社1996年9月

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。