逆相序对电子式智能电表计量的影响

周杰 丁小燕

摘要：随着电子智能电表的广泛普及和电能计量系统的不断建设和完善，实现了对电网的远程监测和诊断。同时，电子智能电表作为电能计量设备的贸易结算水平，其计量的准确性将直接关系到电力部门的收入，对电网运行的经济效益具有重要意义。目前，在大量的文献研究中，电能表的测量精度与三相交流的相序之间存在一定的关系，因此，本文立足于实际工作，深入分析了反相序对智能电表计量的影响。

关键词：逆相序;电子式;智能电表计量;影响

一、逆相序对三相电表计量的影响

对于机械式电能表，当电压连接方式为逆相序，且电流连接相对于相应电压时，对于三分量接入的机械式电能表，不影响有功、无功功率的准确测量。对于连接两个元件的机械式电能表，由于功率因数的不同，会影响无功测量的准确性。因此，在分析反相序对智能电能表计量的影响时，应主要分析两元件相连的电子智能电能表。在电子智能电表中，具有反相序检测功能。其原理是：通过电压或电流过零序列来判断。当电压和电流的过零序列为ABC、BCA或CAB时，确定正相序列，测量正确。当电压或电流的过零序列为ACB、BAC或CBA时，判定为逆相序列。当电压或电流为正相序时，电流为负相序时，或电压为负相序时，电流为正相序时，则连接错误，测量将不正确。用六角形图法可以纠正错误的连接。当电压和电流接线相互对应且相序相反时，测量是否正确还需要进一步的实验分析。此外，对于电子智能电表，也有两种情况会判断电流连接为逆相序。一种情况是，当线的进出电流接通时，就会被判断为逆相序，此时测量不正确，可以用六角图法来纠正错误接线。在另一种情况下，当无功补偿输入过多时，也被判定为逆相序。此时测量正确，但有很多无功动作，可以通过切断无功补偿来消除。

二、实验部分

在电表测试台上模拟两元件接入方式，运行电子式智能电表。设置电压和电流接线相对应，均为逆相序。其中，UA设置为100.0V，UB设置为0V，UC设置为100.0V。则UAB为100.0V，UCB为100.0V，IA设置为5.00A，IC设置为5.00A。根据有功、无功计算公式：

若计量正确，则不论电表运行在任何功率因数以及计量象限下，其计量的正向有功总，反向有功总，组合无功Ⅰ和组合无功Ⅱ应该都与理论计算值相同。因此，设置不同功率因数和负荷性质（感性和容性），使电子式智能电表能分别在四个象限下运行。其中，设置负荷为0.5L感性，功率因数为0.86，互感器为减极性时，电子式智能电表在第一象限运行。设置负荷为0.8C容性，功率因数为0.86，互感器为加极性时，电子式智能电表在第二象限运行。设置负荷为0.5L感性，功率因数为0.86，互感器为加极性时，电子式智能电表在第三象限运行。设置负荷为0.8C容性，功率因数为0.86，互感器为减极性时，电子式智能电表在第四象限运行。分别在不同象限下运行10min，可得如表1所示。根据公式1和公式2，带入电压、电流、功率因数以及时间，可计算得到理论有功数值为0.12kW·h，理论无功数值为0.07kvar·h。

观察表1，一方面，在不同象限下，均能发现有功数值走了0.12kW·h，无功数值走了0.07kvar·h，与理论数值一致。另一方面，当互感器运行在减极性时，电能表运行在第一象限和第四象限，其数值走正向有功总以及组合无功Ⅰ;当互感器运行在加极性时，电能表运行在第二象限和第三象限，其数值走反向有功总以及组合无功Ⅱ，运行的象限与电能表理论应该走字的位置一致，象限图见图1所以。此处需要说明的是，组合无功Ⅰ和组合无功Ⅱ所走字象限由电能表出厂设置决定，根据《关于明确客户用电功率因数计算方式的通知》文件進行设置。因此，可以说明当电压和电流接线相对应，并且均为逆相序时，电能计量是正确的。

为了进一步验证当电压和电流接线是相对应的，并且是反向相序时测量是可以准确的。在其他试验条件不变的情况下，也在正相序条件下进行试验，如表2所示。

从表2和表1可以看出，一方面，无论在任何象限运行，表1和表2的行走值是完全相同的。另一方面，在相应象限中，表1和表2中的单词区域完全相同。因此，进一步说明了当电压和电流接线相对应，且两者相序相反时，电能测量是正确的。

结束语

本文在电表试验台上分别对电子智能电表进行了正相序和反相序测试。结果表明，当电压和电流连接相对应且相序相反时，电能测量是正确的。此外，本文还对电子智能电能表反相序报警的一些可能原因进行了解释，并提出了一些解决方案，可供电能计量人员参考。

参考文献：

[1]曹斌.计量故障分析及处理措施[J].中国新技术新产品，2019（23）：59-60.

[2]许素贞，郗霞.谈智能电能表计量故障原因分析及预控措施[J].电子测试，2017（04）：82-83.

[3]李会容.基于DSP的智能电表的研究[D].四川：电子科技大学，2007.