电能计量装置接线异常分析方法的探讨

姜　睿，　马璐瑶

(1.安徽省电力公司培训中心，安徽 合肥　230022；2.安徽电气工程职业技术学院，安徽 合肥　230022)

电能计量装置接线异常分析方法的探讨

姜睿1、2，马璐瑶1、2

(1.安徽省电力公司培训中心，安徽 合肥230022；2.安徽电气工程职业技术学院，安徽 合肥230022)

摘要:文章采用相量图法对三相三线电能表接线异常进行带电检查，通过测量二次侧电压、电流及相关相位角等参数，并与正确接线下对应参数进行对比、分析、判断差错原因。

关键词:电能计量装置；用电检查；错误判断

电能计量通过对客户所用电量(电能)记录,作为电费收取的依据。计量装置的核心为电能表,电能计量差错异常除计量装置自身的误差以外,还有互感器变比、极性组别反接、接线开路、短路和错接等故障。对于新装、改造工程及运行中的电能表计,常可见接线差错引起的装置计量异常。

为响应以提高职业技术能力为目标的基层人才队伍建设,遵循“知识够用,为技能服务”的国网技能人才培养新理念,针对新装、改造和运行中的电能计量装置计量异常现象,在带电状态下测量二次电压、电流、相位角等参数,利用相量图法查找三相三线电能计量装置接线错误,并进行正确改接线,计算退补电量。

1电能计量装置接线的检查

1.1电能计量装置的接线检查方式

(1)停电检查。新装互感器、更换互感器以及二次回路的电能计量装置投入运行之前,都必须在停电的情况下进行接线检查。停电检查的内容:检查电能表接线;互感器的变比、极性、三相互感器的接线组别;二次电缆导通和接线端子标志的核对。

(2)带电检查。对于经过停电检查的电能计量装置,在投入运行后首先应进行带电检查。对于正在运行中的电能计量装置应定期进行带电检查。

1.23种的电能表的接线情况分析

(1)单相电能表。只有1组计量元件,接线较为简单,因此错误接线时容易被发现。

(2)三相四线电能表。进行接线分析时,保持其中任一元件的电压和电流,而断开其他元件所加的电压,再按照单相表进行分析即可。

(3)三相三线电能表。该形式应用最多,接线分析也比较复杂,是电能计量装置接线检查的重点内容,也是本文分析的主要方面。

2三相三线电能表的错误接线检查原则

检查错误接线采用相量图法其原则是“三符合”即:① 各电压信号间和各电流信号间的相位关系分

图1　三相三线表原理接线图

别“符合正相序”;② 同相电压与电流相量间的相位差分别“符合随相关系”;③ 各相量之间的关系“符合正常情况”。正确的三相三线电能表接线如图1所示,该情况下的正、逆相序线电压分别为:UVW、VWU、WUV;UWV、VVU、WUW。

3测试结果分析步骤

测量结果的判断与分析步骤如下:

(1)测三相电压,判断V相与极性。用万用表或相位表的电压档分别测量电能表尾的电压, V/V接线是指电压互感器二次侧V接地;

(2)电压相序的判断。相序的判断可直接用相序表进行接入判断,也可用相位表进行分析判断:将相序表档位选择为“ψ”挡,分别用相位表的“U1”档的电压表笔接在表尾的“1、2”电压端钮,用“U2”挡的电压表笔接在表尾的“2、3”电压端钮,若显示120°,电压接线为正相序;若显示240°,电压接线为逆向序。

(3)电流回路的分析判断。用钳形表分别测量电流线I1、I2、IN,若3次的测量值基本相等,则负载平衡;任何1台互感器绕组的极性接反,则公共线上的电流都要增大1.73倍。

(4)电压与电流的相位关系。测出U12与I1、I2之间的夹角值,并将以上测量结果记录表1中。

表1　测量结果表

针对具体测量结果,分析与作图如下:

图4　逆相序接线原理图

(1)三相电压均为100V。不存在电压互感器极性反接。

(2)I1分别滞后所对应的2个线电压U12、U23的夹角为350°-230°=120°,U23滞后U12的相位120°为正相序,测得U10=0V,因此表尾电压相序为V、W、U。

(3)3个电流值不相等,存在电流极性反接,根据相位夹角画出相量图。

(4)负载性质为感性。其功率因数角约为20°,由图2中I1、I2的位置可以看出I1为-IW,I2为IU。

(5)由相量图写出错接线功率表达式,即

(1)

绘制相量图如图4所示。

4更正系数与退补电量的计算

更正系数法又称计算法,是指用计算法求退、补电量,必须首先求出更正系数KG。更正系数为正确电量与错误电量(错误接线期间的抄见电量)之比,可表示为:

(2)

当考虑电能表在错误接线下的相对误差时,根据相对误差的定义,不难写出这时的实际用电量为:

(3)

错误接线下的功率P可根据相量图法作出的相量图求得。在确定KG值后,便可根据抄见电量,求出实际(正确)电量,进而求出退、补电量为:

(4)

5结束语

电能计量是供电企业收取电费的依据,可靠、正确的进行电能计量是供电企业持续运营、提升服务质量、避免供电服务纠纷的技术保障。因此在电能计量装置的安装和日常检查维护中,用电检查人员应加强检查与监督,及时发现各类错误接线引起的计量装置故障与异常,从细微处着眼,工作中遇到什么问题,就用专业知识分析解决什么问题,并形成一套浅显易懂的“检查工序”,提升电检工作效率与质量,提升电力营销服务综合满意率,树立电业工作者业务肯钻研,工作能吃苦,服务无差错的行业新风尚。

[参考文献]

[1]李文娟.电能计量学[M].北京：水利电力出版社，1992.

[2]吴琦.用电检查[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]张翠琴.电能计量[M]. 北京：中国电力出版社，2010.

[4]陈向群.电能计量技能考核培训教材[M].北京：中国电力出版社，2003.

(责任编辑陈化钢)

Analysis of abnormal wiring of electric energy metering device

JIANG Rui1、2，MA Lu-yao1、2

(1.Anhui Provincial Eletric Power Company Training Center,Hefei 230022,China;2.Anhui Electrical Engineering Professional Technique College, Hefei 230022, China)

Abstract:This paper uses the phasor diagram method to inspect the abnormal wiring of a three-phase three-wire watt-hour meter, by measuring the two secondary side voltage、current and phase angle and contrast with the correct wiring, in order to analyze and judge the reason of abnormal error.

Key words:electric energy metering device；electricity inspection；abnormal analysis

收稿日期：2016-02-28；修回日期：2016-03-05

作者简介：姜睿(1976-)，女，安徽合肥人，讲师，从事电力系统及电力市场营销;

DOI：10.3969/j.issn.1671-6221.2016.02.015

中图分类号：TH7

文献标识码：A

文章编号：1671-6221(2016)02-0050-03

马璐瑶(1988-)，女，安徽合肥人，硕士，讲师，从事电力系统及新能源。