貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司凱里供電局 李洪乾 李大威

隨著電子式智能電表的廣泛普及以及電能計(jì)量系統(tǒng)的不斷建設(shè)與完善，實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及診斷。與此同時(shí)，電子式智能電表作為貿(mào)易結(jié)算級別的電能計(jì)量設(shè)備，其計(jì)量的準(zhǔn)確性將直接關(guān)系到電力部門的收益，且對電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。目前，在大量文獻(xiàn)研究中，電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性與三相交流電的相序有著一定的關(guān)系。因此，本文從實(shí)際工作出發(fā)，深入分析了逆相序?qū)χ悄茈姳碛?jì)量的影響。

1 逆相序

電力系統(tǒng)一般采用三相交流電進(jìn)行電能傳輸，可定義為A相、B相和C相，有時(shí)也定義為U相、V相和W相，常以顏色黃、綠、紅進(jìn)行標(biāo)識。其中，當(dāng)A相超前B相120°，B相超前C相120°，C相超前A相120°時(shí)，稱為正相序，由于沒有嚴(yán)格意義上的A、B、C相，因此，在實(shí)際中，ABC、BCA和CAB都認(rèn)為是正相序。反之，當(dāng)B相超前A相120°，C相超前B相120°，A相超前C相120°時(shí)，稱為逆相序，同理ACB、BAC和CBA都認(rèn)為是逆相序。

2 逆相序?qū)θ嚯姳碛?jì)量的影響

對于機(jī)械式電能表，當(dāng)電壓接線方式為逆相序，且電流接線與對應(yīng)電壓相對應(yīng)時(shí)，對于三元件接入的機(jī)械式電能表，并不影響有功和無功的準(zhǔn)確計(jì)量。對于兩元件接入的機(jī)械式電能表，因功率因數(shù)不同會(huì)對其無功計(jì)量的準(zhǔn)確性造成一定的影響。因此，分析逆相序?qū)χ悄茈姳碛?jì)量的影響時(shí)，應(yīng)主要分析兩元件接入的電子式智能電能表。

而在電子式智能電表中，具有逆相序檢測功能。其原理為：通過對電壓或電流的過零點(diǎn)先后順序來進(jìn)行判斷。當(dāng)電壓和電流的過零點(diǎn)先后順序?yàn)锳BC、BCA或CAB時(shí)，則判定為正相序，此時(shí)計(jì)量正確。當(dāng)電壓或電流的過零點(diǎn)先后順序?yàn)锳CB、BAC或CBA時(shí)，則判定為逆相序，當(dāng)電壓正相序、電流逆相序或電壓逆相序、電流正相序時(shí)，均為錯(cuò)誤接線，其計(jì)量都將不正確，可通過采用六角圖法對錯(cuò)誤接線進(jìn)行改正。而當(dāng)電壓和電流接線相對應(yīng)，均為逆相序時(shí)，是否能正確計(jì)量則需要進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

除此之外，對于電子式智能電表，還有兩種情況也會(huì)判定當(dāng)前接線為逆相序。一種情況是，當(dāng)電流的進(jìn)出線接反時(shí)，將判定其為逆相序，此時(shí)計(jì)量不正確，可采用六角圖法改正錯(cuò)誤接線。另一種情況是，當(dāng)無功補(bǔ)償投入過多時(shí)，也將其判定為逆相序，此時(shí)計(jì)量正確，但無功走字較多，可通過切掉無功補(bǔ)償來進(jìn)行消除。

3 實(shí)驗(yàn)部分

在電表測試臺上模擬兩元件接入方式，運(yùn)行電子式智能電表。設(shè)置電壓和電流接線相對應(yīng)，均為逆相序。其中，UA設(shè)置為100.0V，UB設(shè)置為0V，UC設(shè)置為100.0V。則UAB為100.0V，UCB為100.0V，IA設(shè)置為5.00A，IC設(shè)置為5.00A。根據(jù)有功、無功計(jì)算公式：

若計(jì)量正確，則不論電表運(yùn)行在任何功率因數(shù)以及計(jì)量象限下，其計(jì)量的正向有功總，反向有功總，組合無功Ⅰ和組合無功Ⅱ應(yīng)該都與理論計(jì)算值相同。

因此，設(shè)置不同功率因數(shù)和負(fù)荷性質(zhì)（感性和容性），使電子式智能電表能分別在四個(gè)象限下運(yùn)行。其中，設(shè)置負(fù)荷為0.5L感性，功率因數(shù)為0.86，互感器為減極性時(shí)，電子式智能電表在第一象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.8C容性，功率因數(shù)為0.86，互感器為加極性時(shí)，電子式智能電表在第二象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.5L感性，功率因數(shù)為0.86，互感器為加極性時(shí)，電子式智能電表在第三象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.8C容性，功率因數(shù)為0.86，互感器為減極性時(shí)，電子式智能電表在第四象限運(yùn)行。

分別在不同象限下運(yùn)行10min，可得如表1所示。根據(jù)公式1和公式2，帶入電壓、電流、功率因數(shù)以及時(shí)間，可計(jì)算得到理論有功數(shù)值為0.12kW·h，理論無功數(shù)值為0.07kvar·h。

表1 電子式智能電表逆相序運(yùn)行

觀察表1，一方面，在不同象限下，均能發(fā)現(xiàn)有功數(shù)值走了0.12kW·h，無功數(shù)值走了0.07kvar·h，與理論數(shù)值一致。另一方面，當(dāng)互感器運(yùn)行在減極性時(shí)，電能表運(yùn)行在第一象限和第四象限，其數(shù)值走正向有功總以及組合無功Ⅰ；當(dāng)互感器運(yùn)行在加極性時(shí)，電能表運(yùn)行在第二象限和第三象限，其數(shù)值走反向有功總以及組合無功Ⅱ，運(yùn)行的象限與電能表理論應(yīng)該走字的位置一致，象限圖見圖1所以。此處需要說明的是，組合無功Ⅰ和組合無功Ⅱ所走字象限由電能表出廠設(shè)置決定，根據(jù)《關(guān)于明確客戶用電功率因數(shù)計(jì)算方式的通知》文件進(jìn)行設(shè)置。因此，可以說明當(dāng)電壓和電流接線相對應(yīng)，并且均為逆相序時(shí)，電能計(jì)量是正確的。

圖1 電能表四象限圖

為了進(jìn)一步驗(yàn)證當(dāng)電壓和電流接線相對應(yīng)，且均為逆相序計(jì)量時(shí)能準(zhǔn)確計(jì)量。其他測試條件不變，在正相序情況下也進(jìn)行了測試，得到如表2所示。

表2 電子式智能電表正相序運(yùn)行

比表2與表1可知，一方面，不論在任何一個(gè)象限下運(yùn)行，表1與表2的走字?jǐn)?shù)值均完全相同。另一方面，在對應(yīng)象限下，表1與表2所走字的區(qū)域也完全一致。因此，進(jìn)一步說明了當(dāng)電壓和電流接線相對應(yīng)，并且均為逆相序時(shí)，電能計(jì)量是正確的。

結(jié)論：本文在電表測試臺上，對電子式智能電表在正相序以及逆相序情況下分別進(jìn)行了測試，結(jié)果表明：當(dāng)電壓和電流接線相對應(yīng)，并且均為逆相序時(shí)，電能計(jì)量是正確的。此外，本文也對電子式智能電表出現(xiàn)逆相序報(bào)警的一些可能原因進(jìn)行了說明，并提出了解決辦法，對電力計(jì)量人員或有參考作用。