电压互感器极性对电能计量的影响

张燕萍 董志 章玉 巩莹

【摘  要】电压互感器的极性错误或者相序接反会直接影响计量用电的准确性，本文就电压互感器的极性判断和三相三线电能计量装置的电压互感器极性错误接线进行相量图分析，最后结合实际案例，分析电压互感器极性错误对电能计量的重要影响。

【关键词】电压互感器;极性;相量图;电能计量

0 引言

电能计量装置是收付电费的依据，电能计量装置误差过大，将直接影响电力部门各项经济指标的正确计算和用户电费的公正计收。电压互感器是电能计量装置的重要组成部分，在进行装表接电作业过程中一定要注意其极性组别和相序的正确连接，否则会影响计量的准确性，甚至损坏计量设备。

1 电压互感器的极性判断

电压互感器的极性组别有加极性和减极性两种，我国所生产的计

量用电压互感器是按照减极性设置的，电压互感器的极性是指一、二次绕组电压方向的相对应性。如互感器的一、二次绕组被同一主磁通φ所交链，当φ交变时，在一、二次绕组中感应出的电动势 和 之间有一定的极性，即同一瞬间，一次侧绕组的某一端的电位为正时，二次侧绕组必有一个端点的电位也是正的，这两个同极性的端点互为同极性端。

判断时根据楞次定律：假设一、二次绕组的首端A和a为同极性端，二次回路闭合后感应电流 所产生的磁通φ2的方向是阻碍磁通φ1的变化的，这时一、二次侧相电动势 和 同相，即感应电动势的正方向均从首端指向末端，如图1-1所示。

2 电压互感器极性错误分析

以三相三线电能计量装置为例进行分析。接线正确时，在新装完工后带电检查时，电能表显示正相序，三相电压均为100V。若在接线时，其中一相电压互感器极性接反，电能计量装置电能表显示反相序，同时对电压进行测量时，会出现Uab=100V，Ubc=100V，Uac=173V，不能准确计量。其对应的相量图分析如图2-1所示：

3 电压互感器极性错误案例分析

某某综合写字楼配有35KV变电室，新装计量装置，两台电压互感器采用V，v接线，送电后检查发现U12=100V，U23=100V，U31=173V，初步判定电压互感器极性接反，停电后检查结果确实是电压互感器接线错误，其接线方式如图3-1所示，一次侧按照加极性进行的接线，二次侧按照减极性进行的接线，一、二次侧极性不对应，所以出现173V的现象，其对应的相量图分析如图3-3所示，低压侧的 与高压侧 套在同一铁芯上，

二者应该同相，低压侧的 与高压侧的 套在同一铁芯上， 和 二者应该同相，二次侧电压 = + 通过相量图不难看出 是相量 和相量 相加得到的，其大小是 的 倍，即173V，这种情况将使电能表不能正确计量，由于该综合写字楼的部分设备急需送电，于是现场计量人员将互感器的二次侧接线做了如图3-2所示的更改，更改后测量二次电压U12=100V，U23=100V，U31=100V，但是所安装的三相电子式电能表表盘上显示的电流为-Ia和-Ic，电能表反转，其对应的相量图分析如图3-4所示，低压侧的 与高压侧 套在同一铁芯，二者应该同相，低压侧的 与高压侧 套在同一铁芯，二者应该同相，将 反相180°得到相量 ，相量 与相量 相加得到相量 ，其大小与 的大小一样，因此会有三个电压均为100V，但通过相量图可以看出，二次侧的电压为反相序， 超前 120°，这就是电能表表盘上显示的电流为-Ia和-Ic的原因。正好运行10天后，停电将电压互感器的一、二次侧接线更改正确，这期间电能表所计电量为：正向有功为0，反向有功为3kW·h，根据实际倍率乘以反向有功及時更正了电量。

从上述案例分析可以看出，V，v型的电压互感器接线很容易会接错，错接线后就会造成计量错误，所以接线时必须注意电压互感器的极性，在安装前要进行极性测试，还要正确接线，请切记接线方法：V，v型接线实际上是手拉手接线，绕组的正极与负极相连，不能是同极性相连接。

4 结束语

由以上分析可以看出，电压互感器极性错误对电能计量造成严重影响，同时，在后期接线检查的过程中，如发现错误处理比较复杂，必须停电才能更正其接线，从而保证电能的正确计量。因此，在电能计量装置安装接线时，一定要进行认真核查，尤其是电压互感器的极性是否接线正确，以减少接线错误造成的电量差错。

（作者单位：国网天津市电力公司培训中心）