金希柱 韓根厚 郭成云 張洪寶 武文玲 林淑輝 王淑然

(華北石油水電廠，任丘 062552)

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電子式與機電式電能表錯誤接線對比分析

金希柱 韓根厚 郭成云 張洪寶 武文玲 林淑輝 王淑然

(華北石油水電廠，任丘 062552)

現(xiàn)場存在的一些客觀、主觀因素時常會造成電能表錯誤接線，由于電子式電能表與機電式電能表的原理、結(jié)構(gòu)不同，同一錯誤接線方式造成的電能計量結(jié)果不同，追捕電能量的數(shù)值不同。

電能表；錯誤接線；電能量

0 引言

眾所周知，電能計量裝置由電能表、互感器及二次連接導(dǎo)線組成，電能表和互感器已列入國家強檢計量器具目錄，安裝使用之前必須送檢，只有檢定合格后方能安裝使用。但安裝時由于現(xiàn)場的一些客觀、主觀因素造成錯誤了接線，給供、用電雙方尤其是供電方帶來很大的損失。為此，筆者就現(xiàn)場多個高供高計計量點，發(fā)現(xiàn)的兩個常見錯誤接線問題進行分析，論述電子式電能表與機電式電能表錯誤接線后電量退、補計算方法的不同之處。

1 三相三線電能表接線

在高壓三相三線系統(tǒng)中，電壓互感器一般采用V形接線，且二次側(cè)B相接地這種接線的優(yōu)點是可等用一臺單相電壓互感器，同時也便于檢查電壓二次回路接線。電流互感器二次側(cè)也必須有一點接地。常用的正確接線如圖1所示，其電壓、電流相量關(guān)系如圖2。

圖1 經(jīng)互感器接入式三相三線電能表正確接線

圖2 三相三線電能表的相量圖

依據(jù)圖2，三相三線(二元件)電能表計量元件1的電壓為UAB，電流為IA，元件2的電壓為UCB，電流為IC。故，三相三線(二元件)電能表的功率為：

P1=UABIAcos(30°+φ)

P2=UCBICcos(30°-φ)

所以，三相三線(二元件)電能表計量的總功率為：

P=P1+P2=UABIAcos(30°+φ)+

UCBICcos(30°-φ)

(1)

將這些關(guān)系代入式(1)，可得

P=UABIAcos(30°+φ)+UCBICcos(30°-φ)

=3UφIφcosφ

(2)

2 錯誤接線時電能表的功率計算

錯誤接線時電能表的所記錄的功率按元件計算，每一元件上所加的電壓、電流及電壓與電流夾角余弦的乘積即為該元件的功率，再將兩元件功率相加就可得到總的功率，即

(3)

3 錯誤接線更正系數(shù)定義

對于過去常用的感應(yīng)式三相三線電能表，許多文獻資料給出了成熟的推導(dǎo)和介紹，48種接線中只有2種接線能夠正確計量電能。電子式三相三線電能表在這一點上等同于感應(yīng)式三相三線電能表。

更正系數(shù)K是在同一功率因數(shù)，電能表正確接線時應(yīng)計量的電能量值W(功率P)與錯誤接線時電能表所計量的電能量值W′(功率P′)之比，即：

(4)

需退補電量ΔW=W′-W=(1-K)W′

如何求出更正系數(shù)K，有以下兩種方法。

3.1 測試法

用標準表測出錯誤接線時電能表計量的功率，再用標準表測出更正后電能表所計量的正確功率，代入式(4)求得更正系數(shù)K。

3.2 計算法

按式(2)和式(3)分別求出正確接線的功率值和錯誤接線的功率值，然后帶入式(4)算出更正系數(shù)K。實驗證明，該方法為常用的方法。

對于感應(yīng)式電能表來說關(guān)鍵是怎樣得到更正系數(shù)K，ΔW為正時向購電方退電量，ΔW為負時向購電方追電量。

4 錯誤接線實例分析

4.1 第一個計量點

該計量點安裝了三臺1.14kV/100V組合互感器,電能表為三東威斯頓生產(chǎn)的多功能電能表，均經(jīng)過華北油田第三計量檢定合格證。投產(chǎn)驗收后，用戶反映，電能表顯示“逆”，而且電量多。我們到現(xiàn)場就該現(xiàn)象進行分析，依據(jù)生產(chǎn)廠家的說明書可知“逆”說明電能表工作在逆向序狀態(tài)，經(jīng)現(xiàn)場檢查電流也工作在逆向序狀態(tài)，且電壓電流為同相。

由此可見，用戶的反映“逆”是對的，這是由于一次相序為逆的原因，而電量多是無根據(jù)的。

4.2 第二個計量點

安裝一塊DSSD178多功能電能表，經(jīng)現(xiàn)場檢查電能表電壓相序為ABC、電流為IA和-IC狀態(tài)，也就是說電能表第一元件工作在UAB和IA狀態(tài)，第二元件工作在UCB和-IC狀態(tài)。

圖3 電能表錯誤(-IC)接線

圖4 電能表錯誤(-IC)接線相量圖

依據(jù)圖4電能表在這種接線時的總功率

P′ =P1′+P2′

=UABIAcos(30°+φ)+UCBICcos(150°+φ)

=-UIsinφ

因多功能電能表(智能電能表)具有反向有功計量功能，在功率為負時反向有功計量電能量值累計不影響正向有功電能量值，因此，K=3。

若反向有功電量為100kWh，ΔW=W′-W=(1-K)W′=-200kWh，應(yīng)向購電方追加200kWh電量。該用戶實際用電量W=W′-ΔW=300kWh。

在這種情況下，只有機電式電能表由于錯誤接線(總功率為負值)造成轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn)致使計數(shù)器電能量值減少，而靜止式電能表計數(shù)器電能量值、多功能電能表或智能電能表的反向有功計數(shù)器電能量值均增加。

綜合上述分析，在對計量裝置錯接線分析后，K值計算的很重要，但必須清楚所安裝的電能表類型，這一點也非常重要，也是本文的論述的重點。如果單方向靜止式電能表按感應(yīng)式電能表追捕電量ΔW=W-W′=(1-K)W′=[1-(-3)]×100=400kWh，應(yīng)向購電方退400kWh電量，顯然是不合理的。如果多功能電能表也按感應(yīng)式電能表追捕電量ΔW=W-W′=(1-K)W′=[1-(-3)]×(-100)=-400kWh，應(yīng)向購電方追加400kWh電量，這顯然也是不合理的。

5 結(jié)束語

今后工作中會經(jīng)常遇到類似問題，電能表出現(xiàn)錯誤接線后，先檢測、判斷接線方式，再推導(dǎo)功率表達式，然后計算錯誤接線更正系數(shù)，同時弄清電能表類型，最后再計算追捕電量，方能確保供、用電雙方公平交易。

[1] 陳向群.電能計量技能考核培訓(xùn)教材.北京：中國電力出版社，2003

[2] 褚大華.電子式電能表.北京：中國電力出版社，2009

[3] 孫褆，等.電能計量新技術(shù)與應(yīng)用.北京：中國電力出版社，2010

[4] 黃偉.電能計量技術(shù).北京：中國電力出版社，2012

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.10.09