熊曉嵐，李 琦

(自貢電業(yè)局，四川 自貢 643000)

0 前言

電能計量是現(xiàn)代電力營銷管理系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，是電力商品交易的依據(jù)，電能計量的準確與否直接關(guān)系到供用電雙方的經(jīng)濟效益，影響客戶所用電量的準確計算和電力企業(yè)電費的及時回收，因而受到越來越高的重視，為了公平、公正的計量電能，現(xiàn)場安裝的電能表還應按照行業(yè)有關(guān)標準進行定期校驗。電能計量裝置由電能表、互感器及所屬計量二次回路構(gòu)成，電能表接線錯誤將導致計量不準甚至燒毀計量裝置，給供電企業(yè)造成許多不必要的損失。如何避免發(fā)生錯誤接線，正確判斷錯誤接線并采取有效的防范措施，是值得探討的。根據(jù)多年實踐經(jīng)驗，對目前常見的電能表錯誤接線的檢查方法以及退補電量的計算等內(nèi)容進行有關(guān)探討，以供參考。

1 電能計量裝置的組成及接線原理

一般把電能表與其配合使用的電流、電壓互感器、二次回路及計量箱所組成的整體稱為電能計量裝置，而在日常工作中往往要根據(jù)計量方式的不同而選擇不同的計量器具和接線方式，電能計量裝置的接線包含兩個部分的接線。

1.1 互感器的接線方式

1.1.1 電壓互感器V/V接線

如圖1所示，V/V接法廣泛用于10 kV中性點不接點三相系統(tǒng)，此種接法節(jié)省了一臺電壓互感器，但不能測量電壓和進行絕緣狀況監(jiān)視。

1.1.2 電流互感器的接線方式

電流互感器接線方式如圖2所示，圖中(a)稱為二相分相接法，該接法廣泛地用于中性點不接地或接消弧線圈接地系統(tǒng)，也就是現(xiàn)在所說的三相三線制電路;圖中(b)稱為三相分相接法，常用于中性點直接接地系統(tǒng)，也就是現(xiàn)在所說的三相四線制電路，分相接地使得計量接線復雜程度大大降低，方便在錯誤接線情況下退補電量的計算。

1.2 電能表的接線方式

1.2.1 單相表接線方式

單相低壓供電，負荷電流為50 A及以下時，宜采用電能表直接接入式;負荷電流為50 A以上時，宜采用電能表經(jīng)互感器的接線方式，如圖3、圖4、圖5所示。

1.2.2 三相四線電能表接線方式

接入非中性點絕緣系統(tǒng)電能計量裝置，宜采用Y0/Y0方式接線，其一次側(cè)接地方式和系統(tǒng)接地方式一致，如圖6、圖7、圖8所示。

1.2.3 三相三線表接線方式

接線方式如圖9、圖10所示。

2 電能計量過程中常見的錯誤接線分析

圖1 電壓互感器V/V接線

圖2 電流互感器接線方式

圖3 單相電能表直接接入式接線

圖4 經(jīng)電流互感器接入的單相電能表接線

圖5 單相電能表接線向量圖

日常的表計安裝過程中，由于種種原因往往會造成接線錯誤，引起計量的不準或不計電量的情況，概況起來有以下幾種。

2.1 缺相

所謂缺相是指接入電表的電壓線未有效接入電能表造成計量少計或不計。

以三相四線表舉例(忽略功率因率的影響)。

正常 情 況 下:P=UaIacosφa+UbIbcosφb+UcIccosφc=3UIcosφ

缺 A 相情況下:P=UbIbcosφb+UcIccosφc=2UIcosφ

缺 A、B 相情況下:P=UcIccosφc=UIcosφ

缺A、B、C相情況下:P=0

以三相三線電表舉例(忽略功率因率的影響)。

正常情況下:P=UabIacos(30°+φ)+UcbIccos(30°－φ)=

假設(shè)一次側(cè)A相斷線時，則Uab=0，Ucb=100

P=UcbIccos(30°－φ)

假設(shè)一次側(cè)C相斷線時，則Uab=100，Ucb=0

P=UcbIccos(30°+φ)

假設(shè)一次側(cè)B相斷線時，則Uab=50，Ucb=50

2.2 電壓相序接反

電壓相序接反是指接入電表的電壓線未按正確順序接入。

圖6 三相四線有功表直接接入式接線

圖7 經(jīng)電流互感器接入式三相四線有功表接線

圖8 三相四線有功表接線向量圖

電壓相序接反舉例說明:假設(shè)一只三相三線有功電能表，其電壓接線順序為bac，那么其功率表達式為 P=UbaIacos(150°－φ)+UcaIccos(30°+φ)。

2.3 電流極性接反

電流極性接反則是指電流互感器的一次或二次接線極性接線的正負。

電流極性接反舉例說明:某自來水廠6月份電流互感器輪換時誤將其電能表接線接錯，致使其電表計度器指示數(shù)由3600變?yōu)?180，檢查發(fā)現(xiàn)其兩臺電流互感器極性接反，第一元件實際接入的是Uab、－Ia，第二元件接入 Ucb、－ Ic，改正接線后到抄表日，示值為3380，求更換互感器到抄表期間實際消耗的電量為多少。

分析:第一元件實際功率Pa=UbaIacos(150°－φ)，第二元件實際功率 Pb=UcaIccos(150°+φ)。

錯誤接線的類型種類繁多，接線錯誤除了影響所分析的有功電量外，對無功電量的影響也很大，無功電量雖然和電費不直接發(fā)生關(guān)系，但在涉及會考核力調(diào)電費的客戶時，也會產(chǎn)生較大影響，這對供電企業(yè)和客戶雙方都可能造成經(jīng)濟損失。

3 核算追補電量常用方法

在供電企業(yè)的電能計量管理中，錯誤接線情況時有發(fā)生，那么在電費核算工作中，追補電量的核算并不少見，相對而言，追補電量的核算比正常電量的核算要復雜些，對電量核算員的專業(yè)性要求也要嚴一些，當計量裝置出現(xiàn)故障或失常時，均有可能要對其電量進行更正并退補，下面就錯誤接線中退補電量的一般核算方法進行闡述。

3.1 更正系數(shù)法

3.1.1 更正系數(shù)的基本概念

所謂更正系數(shù)，即正確電量與錯誤電量之比，因為電量與功率成正比，故也可將更正系數(shù)理解為正確功率與錯誤功率之比。

圖9 三相三線兩元件有功電能表的接線

圖10 三相三線有功表接線向量圖

式中，K為更正系數(shù);W為正確電量;W'為計量裝置錯誤期間的抄見電量;P為正確功率;P'為錯誤期間的計量功率。

3.1.2 利用更正系數(shù)求退補電量

將公式(1)推導如下。

當△W為負值時，則應退還電量給用戶，當△W為正值時，則應向用戶追補電量。

由式(3)可知，欲求出追補電量，則必須先求出更正系數(shù)K，而更正系數(shù)K可通過實際測量求得，也可從對錯誤接線的分析中求得，根據(jù)式(1)，只要能找到計量裝置在故障情況下反映的功率，便可求出K值了。

3.1.3 更正系數(shù)法應用舉例

某高壓供電客戶計量方式為高供高計，計量TV變比為10000/100，TA變比為50/5，上月有功表抄表示數(shù)為4500，抄表后若干天進行了設(shè)備檢修，檢修后再次送電時電能表的示數(shù)為5000，但因檢修造成電表反轉(zhuǎn)，經(jīng)用電檢查人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，其現(xiàn)場接入電能表電壓相序為abc，電流相序為a、c，但其中c相TV極性接反，檢查當天電能表示數(shù)為4800，現(xiàn)場測試該客戶負荷對稱，功率因數(shù)cosφ按0.866(滯后)計算，改為正確接線后運行到月底抄表時電表示數(shù)為6000，試求該客戶錯誤接線期間的實際用電量和本抄表周期內(nèi)的實際收費電量。

(1)根據(jù)其二次回路錯誤情況，畫出實際計量向量圖，如圖11所示。

(2)寫出錯誤計量的有功功率表達式。

P'=UabIacos(30°+φ)+UcbIccos(150°+φ)因為現(xiàn)場負荷對稱，所以可得P'=－UI sinφ

圖11 實際計量接線向量圖

(4)因錯誤接線期間的抄見電量為4 800－5 000=－200 kWh，根據(jù)式(3)可得錯誤接線期間實際電量應為(－3－1)×(－200)=800 kWh。

(5)本抄表周期的實際收費電量=6000－4500+800=2300 kWh。

3.2 相對誤差法

3.2.1 電能表誤差的基本知識

由于電能表自身結(jié)構(gòu)上以及其二次接線的原因和外界條件的影響，使得它所測得的電量與負載實際消耗的電量是有差別的，這種差別稱為電能表的誤差。

電能表的誤差用相對誤差表示，所謂相對誤差即被測電量的絕對誤差與實際值的百分比。按誤差產(chǎn)生的原因，電能表的誤差又可分為基本誤差與附加誤差。在規(guī)定的條件下(例如:電壓為額定值、頻率為50 Hz、環(huán)境溫度為20℃、無外磁場影響等)測得的相對誤差稱為基本誤差，電能表的準確等級就是根據(jù)基本誤差確定的，例如2.0級的電能表，其基本誤差應不超過±2.0%。由于外界條件變化引起的誤差稱為附加誤差，產(chǎn)生附加誤差的主要原因有:電壓、頻率、環(huán)境溫度的變化，相序的改變等。

3.2.2 用相對誤差求更正電量

當測量出了電能表的實際誤差后，即可根據(jù)下列公式求出其更正電量。

式中，r為電能表在實際運行環(huán)境下的相對誤差，%;W'為上次校驗或換裝后投入之日起至誤差更正之日止的抄見電量。

式(4)中的r不僅包括由于電能表本身結(jié)構(gòu)或調(diào)整不當?shù)仍虍a(chǎn)生的誤差，而且還包括由于接線錯誤而產(chǎn)生的計量誤差。

3.2.3 相對誤差法應用舉例

2011年6月30日，電力公司例行對供區(qū)內(nèi)某鑄鋼廠計量表計進行現(xiàn)場校驗時，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)客戶計量裝置封印完好，但其電能表誤差為－5.0%，另已知該表于2010年12月30日由電力公司安裝，運行期間累計抄見電量為30000 kWh，求追補的電量。

解:因為該表計超差并非由客戶原因引起，根據(jù)《供電營業(yè)規(guī)則》第80條第1款之規(guī)定，應補收該客戶電量為

即:應補收該客戶電量為789 kWh。

4 結(jié)語

伴隨著電力事業(yè)的發(fā)展以及電力技術(shù)的日新月異，電能計量裝置也在不斷變化，但無論怎樣電能計量裝置始終會有出現(xiàn)故障的時候，所以不僅要跟上技術(shù)發(fā)展的腳步，還應掌握最基礎(chǔ)的原理及分析方法，一旦計量發(fā)生錯誤這些方法將有助于及時解決問題。

［1］國家電網(wǎng)公司人力資源部.電能計量［M］.北京:中國電力出版社，2010.

［2］孫方漢，王新，杜啟剛.電能計量及其管理［M］.北京:中國水利水電出版社，2005.