孟風(fēng)生
(遵義市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測院,貴州 遵義 563003)
電能表是電能計(jì)量的重要器具,它的準(zhǔn)確可靠直接關(guān)系到供用雙方的利益,是供用雙方關(guān)注的焦點(diǎn),同時(shí)也是計(jì)量工作的重點(diǎn)。在日常檢測和維護(hù)工作中,經(jīng)常接觸到計(jì)量高電壓、大容量的三相三線有功電能表接線錯(cuò)誤,在這種錯(cuò)誤的運(yùn)行狀態(tài)下,一方面極易損壞電力設(shè)備,另一方面給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。所以,為了減少計(jì)量差錯(cuò),保證電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確、可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行,不僅需要高質(zhì)量、高精度的計(jì)量表計(jì),更需要提倡科學(xué)的檢測和分析手段,通過測量、分析和判斷,及時(shí)糾正錯(cuò)誤接線,使電能計(jì)量裝置在系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮最佳效能。
在電力系統(tǒng)和大工業(yè)電力用戶中,計(jì)量裝置的接線方式絕大多數(shù)為三相三線制,采用三相兩元件電能表計(jì)量電能。
使用相位表法帶電檢查電能表接線具體做法是,根據(jù)相位表測出的電壓、電流、相位角聯(lián)合繪出六角圖,判斷電能表錯(cuò)誤的接線形式,其原理是:用一個(gè)電壓為參考相量可測出三相電流相量,或用一個(gè)電流參考相量測出三相電壓相量,知道了三相電壓、電流相量,也就確定了三相電壓、電流相序。相位表法可以直接讀出電壓與電流之間的相角并畫在六角圖紙上,而且操作簡單、輔助設(shè)備少,測量方法準(zhǔn)確,容易掌握,通過多年的現(xiàn)場實(shí)踐,解決了許多技術(shù)難題,至今一直被推廣運(yùn)用。
3.1 正確使用測量工具
以使用SMG2000型相位表為例,根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn),具體做法是:測量電壓,將旋鈕開關(guān)選擇“U”,電壓線插入標(biāo)有“U1”的插孔,并注意黑、紅筆的顏色與相位表插孔對(duì)應(yīng);旋鈕開關(guān)選擇“I”測量電流,將電流卡鉗連線插入標(biāo)有“I2”的插孔,這種組合使得測量相位“φ”時(shí)以電壓為參考量。如果使用“U2”“I1”組合形式則以電流為參考量,測量電壓、電流應(yīng)選擇與被測量相對(duì)應(yīng)的檔位,測電流時(shí)注意流入卡鉗的極性和使電流線處于卡鉗中間,以減少因工具帶來的誤差。
3.2 測量點(diǎn)的選擇
現(xiàn)場運(yùn)行的計(jì)量裝置,為了便于對(duì)電能表進(jìn)行測試與維護(hù),互感器二次側(cè)與電能表之間是通過各種試驗(yàn)接線端子(或轉(zhuǎn)接線盒)構(gòu)成回路,如果選在試驗(yàn)接線端子測量,當(dāng)互感器二次到接線端子的連線正確,而接線端子到電能表接線錯(cuò)誤,這樣測量便沒有意義,為了得到真實(shí)可信的測量結(jié)果,測量點(diǎn)選在電能表表尾處,效果更佳。
3.3 測量的順序
3.3.1 記錄測量電壓。分別測量電能表端鈕的三相線電壓。
3.3.2 檢查電壓接地點(diǎn)判明B相電壓。先將電壓測量線的表筆一端接地,另一端依次接觸電能表的電壓端鈕,如有兩相對(duì)地電壓為100V,一相對(duì)地電壓為0,為0一相定為B相,即兩臺(tái)電壓互感器V/V接線,在B相接地。
3.3.3 記錄測量電流。用卡鉗卡住電流進(jìn)出線分別測出各相電流的大小。
3.4 根據(jù)相位角確定電壓相序
用黑表筆接觸B相電壓,紅表筆接觸另一相電壓,卡鉗卡住一相電流,測出相位角,卡鉗不變,B相電壓不變,紅表筆換一電壓相,測出同一相電流的另一角度,兩次測量結(jié)果比較,角度小的一組對(duì)應(yīng)電壓為Uab,角度大的一組對(duì)應(yīng)電壓Ucb。根據(jù)Uab、Ucb在表尾所處位置,即可定出電壓相序。
3.5 作圖
根據(jù)已知電壓相序測相位。測出UabI1;UcbI1;UabI2;UcbI2的角度。在六角圖上順時(shí)針畫出I1,I2,根據(jù) I1,I2在圖上的位置,確定接入電能表的實(shí)際電流。根據(jù)實(shí)測結(jié)果,在圖上標(biāo)明第一組元件接入的電壓、電流及其相位角,第二組元件接入的電壓、電流及其相位角。最后,根據(jù)各元件所加電壓、電流及其相位角分別寫出功率表達(dá)式、總功率表達(dá)式、計(jì)算差錯(cuò)電量,并將錯(cuò)誤接線更正。
4.1 安全問題
電能表帶電檢查是工作在互感器二次回路上,必須嚴(yán)格遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》的規(guī)定,特別是要注意電流互感器二次回路不允許開路,因?yàn)殡娏骰ジ衅魇窃诙搪窢顟B(tài)下工作的,一旦二次開路,則二次電流的去磁作用不復(fù)存在,這樣二次線圈感應(yīng)的電勢(shì)非常高,對(duì)人身和設(shè)備造成極大危險(xiǎn)。電壓互感器二次回路不允許短路,因?yàn)橛袝r(shí)繼電保護(hù)與計(jì)量共用一組電壓互感器,一旦電壓互感器二次短路,不僅會(huì)損壞互感器本身,還會(huì)使保護(hù)裝置誤動(dòng),造成嚴(yán)重后果。
4.2 把握關(guān)鍵點(diǎn)
4.2.1 以B相電壓為公共端。測量相位、定電壓相序,黑表筆必須接觸判明的B相電壓,紅表筆依次接觸另外兩相電壓測相位;這樣得出的電壓對(duì)應(yīng)Ua(b或Uc)b、Ucb或(Ua)b。
圖1 三相三線相量圖
4.2.2 確定電壓相序的依據(jù)。以某一相電流為參考量,確定電壓相序時(shí),電流卡鉗卡住一相電流,黑表筆接觸B相電壓不變,紅表筆依次接觸其他兩相電壓,測出兩個(gè)角度值。相量分析如圖1。
總結(jié)規(guī)律:Uab、Ucb之間的夾角為 60°;與電流的夾角小的對(duì)應(yīng)電壓為Uab;與電流的夾角大的對(duì)應(yīng)電壓為Ucb。
圖2 滯后功率因數(shù)圖
圖3 超前功率因數(shù)圖
4.3 判斷影響因素
根據(jù)作出的相量圖判斷電流實(shí)際接線時(shí),要注意負(fù)載的性質(zhì),是感性還是容性(即功率因數(shù)滯后與超前)當(dāng)功率因數(shù)滯后時(shí),Ia、Ic的分布范圍見圖2;功率因數(shù)超前時(shí),Ia、Ic的分布范圍如圖3。
根據(jù)電流分布的范圍判斷接入電能表的電流。另外,當(dāng)電流回路不分相接線,如果一臺(tái)電流互感器極性反接,電流相序錯(cuò)時(shí),情況更為復(fù)雜。為防止誤判斷,最好將電流互感器引來的三根導(dǎo)線都測出角度,作出相量圖,以便分析判斷,得出正確的結(jié)論。
5.1 直接經(jīng)濟(jì)損失
當(dāng)三相三線電能表錯(cuò)誤接線時(shí),絕大多數(shù)情況是少計(jì)電量,造成經(jīng)濟(jì)損失。例如,某線路10kV供電,三相三線有功電能表接線錯(cuò)誤(見圖4,圖5),相位表所測數(shù)據(jù)為:
計(jì)量功率為零,說明電能表不走字。錯(cuò)誤期間電量損失計(jì)算為:
圖4 三相三線錯(cuò)誤接法
圖5 錯(cuò)誤接線相量圖
5.2 間接經(jīng)濟(jì)損失在計(jì)算機(jī)電能計(jì)量管理中,包括電能表數(shù)據(jù)自動(dòng)抄讀,通過對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的處理、分析,完成電費(fèi)的及時(shí)結(jié)算和線損分析,為國家電力企業(yè)進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃、電力需求側(cè)管理提供決策依據(jù)。電能表錯(cuò)誤接線,反饋的是虛假信息,如果被決策者采納,將會(huì)給國家和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益帶來極大的損失。
新裝計(jì)量裝置在驗(yàn)收時(shí),對(duì)照設(shè)備的技術(shù)資料、計(jì)量電氣圖、二次回路原理接線圖認(rèn)真進(jìn)行檢查。對(duì)關(guān)鍵部位要重點(diǎn)檢查,如互感器一、二次接線極性是否對(duì)應(yīng),用萬用表電阻檔檢查互感器二次接線到試驗(yàn)端子、端子到電能表接線是否正確。電流回路專用接線片位置是否正確,連接線螺絲是否擰緊,導(dǎo)線有無碰傷的可能、安全距離是否足夠、工作接地點(diǎn)是否牢靠。用兆歐表檢查電壓互感器一次熔斷器。電流回路不是分相接線的,還應(yīng)改為分相接線等等。
在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下更換電能表時(shí),首先短路電流回路,斷開電壓回路,然后拆表,拆除舊表時(shí),將接線作好記號(hào),以防安裝時(shí)接錯(cuò)線,在裝新表時(shí)不能盲目操作,要仔細(xì)查看接線圖,防止接錯(cuò);接線完畢最好有兩人復(fù)查,避免人為的視覺錯(cuò)誤,最后恢復(fù)電壓電流,帶負(fù)荷檢查電能表接線,作出相量圖,確保接線正確無誤。還要將測量結(jié)果存檔。
互感器二次回路接入電能表的導(dǎo)線規(guī)范用黃、綠、紅相色線,工作接地線用黃綠色,且有回路編號(hào)頭,導(dǎo)線中間不得有接頭,導(dǎo)線為螺絲壓接時(shí),線頭應(yīng)彎圈,方向與螺絲旋緊方向一致。
[1]《電業(yè)安全工作規(guī)程》