电能计量装置错误接线判断方法.docx

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电能计量装置错误接线判断方法

第一章电能计量装置计量准确要素

一、选择正确的计量方式

（一）变压器中性点接地方式

1中性点有效接地系统

中性点有效接地系统指变压器中性点直接接地，也称中性点直接接地系统，目前我国低压220V、110kV、220kV、330kV、500kV、1000kV等电压等级主要采用中性点有效接地系统，其接线方式如下：

2中性点绝缘系统

中性点绝缘系统指变压器中性点不接地，在我国6kV和10kV电压等级多采用中性点绝缘系统，其接线方式如下：

3中性点谐振接地系统

中性点谐振接地系统指变压器中性点经消弧线圈（高阻抗）接地，在我国35kV多采用谐振接地系统，其接线方式如下：

4经电阻接地系统

经电阻接地系统指变压器中性点经过电阻接地，目前较少采用。

（二）电能计量方式与中性点接地方式

电能计量计量方式与电力系统中性点接地方式密切相关，计量方式不合理，会带来较大的线路附加计量误差。

1.中性点绝缘系统

电能计量装置应采用三相三线电能计量方式。

采用三相三线接线计量时，电能表测量功率

，无论负载对称与否

，线路附加计量误差：

从以上分析可以看出，无论负载对称与否，测量功率和负载功率依然保持一致，因此无任何线路附加计量误差。

2.中性点有效接地系统

电能计量装置应采用三相四线电能计量方式。

三相四线电路的负载功率

2.1用三相四线计量

对于中性点有效接地系统，无论负载是否对称，电源侧电压和负载侧电压始终不会发生位移，

；

负载功率

线路附加计量误差：

从以上分析可以看出，中性点有效接地系统采用三相四线计量方式，无任何附加线路计量误差。

2.2用三相三线计量

对于中性点有效接地系统，有电流表达式

，

，

同理负载功率

。

用有效值表示如下：

由此可见，中性点有效接地系统采用三相三线电能计量方式，将不能计量

，将产生线路附加计量误差,附加计量误差的大小不仅与电压Ub、In大小有关，还与二者之间夹角的余弦值有关。

3.谐振接地系统

电能计量装置应根据中性点不平衡电流的大小，采用三相三线电能计量方式或三相四线电能计量方式，一般情况下，贸易结算电能计量装置且年平均中性点电流（至少每季测量1次）大于

（额定一次电流）时，应采用三相四线电能计量方式。

（二）电能表、互感器经检定合格；

（三）抄见倍率和现场实际的倍率一致；

（四）根据计量方式正确选择电能表，如高压三相四线制计量方式，应选择3*1.5（6）A，3*100/57.7V的电能表；

（五）电压与电流互感器分别接在电力变压器不同侧的，电能表电压回路未接到相应的母线电压互感器二次上。

如：

Y/△变压器的35Kv侧计量装置，本应接入35Kv侧的电压和电流，如果不同侧，接入35Kv侧电流，电压取自10Kv,此时有30°的相位差，将带来较大的计量误差。

实际功率

电能表测量功率

由上可以看出，接入不同侧后电能表的测量功率和实际功率不一致，因此将带来计量误差。

（六）电流互感器或电压互感器二次回路的实际负荷应保证在额定值的25-100%之间。

（七）电压互感器二次回路电压降应满足要求；

（八）根据《重庆市电力公司电能计量装置通用设计标准》要求，计量用电压互感器或电流互感器应采用专用二次绕组或专用互感器。

（二次负荷降低，达到降低互感器合成误差的目的）

（九）电能表接线正确。

第二章电能计量装置的停电检查

实际工作中，计量装置的错误接线花样百出，除互感器二次开路、短路、熔丝断路等明显造成计量不准确外，还有一些常见的错误，电流和电压相别错误，电流互感器和电压互感器极性反接等等。

停电检查主要是新安装和更换互感器后，在一次侧停电时，对互感器、二次接线、电能表接线等按接线图纸进行检查。

通电前务必核对，防止PT短路或接地，CT二次侧开路，以免引发安全事故。

1、电流互感器变比、极性检查

2、电压互感器接线组别检查。

3、二次接线导通和接线端子核对

4、电能表的接线检查等。

5、检查二次回路对地绝缘。

第三章电能计量装置的带电接线检查

一、双钳相位伏安表的使用方法

（一）DK-45H双钳相位伏安表

1.功能

既可测量二次电压、二次电流的大小，还可测量二次电压和二次电压、二次电压和二次电流、二次电流和二次电流之间的相位，双钳相位伏安表和电流卡钳示意图见图：

图：

双钳相位伏安表示意图

2测量方法

将红色和黑色测试导线的一端，按红黑两种颜色对应插入双钳相位伏安表上标有“U1”或“U2”的红色和黑色插孔内，将电流卡钳连线的另一端，插入双钳相位伏安表上标有“I2”、“I1”的插孔内。

应注意的是：

测量相位时U1和I2是一组。

2.1电流的测量

将相位表的旋钮开关旋转至相应的电流档；将电流卡钳卡住电流线，显示窗口上的数值就是该电流回路的电流值。

注：

为防止过载烧坏仪器，电流档最好先选择10A档，最后根据测量电流的大小选择合适的电流档位。

2.2电压的测量

将双钳相位伏安表的旋钮开关旋转至相应的电压档（一般情况下，测量低压三相四线电能计量装置电压，电压档位应选择在500V档，测量高压电能计量装置二次电压，电压档位宜选择在200V档。

将红笔（正极）和黑笔（负极）分别接触电源的某一相线和地线，此时测量的电压就是该相线的相电压值；如果要测线电压（如Uab的值），将红笔和黑笔分别接触要测量的两根相线（红笔接触a相，黑笔接触b相），此时测量的电压就是该线电压值。

2.3相位的测量

（1）电压相位的测量

旋转开关旋至“Φ”的U1-U2档，将两路电压分别从U1和U2端输入，测量的相位为U1超前U2的相位角。

（2）电流相位的测量

将旋转开关旋至“Φ”的I1-I2档，将两路电流信号通过卡钳钳口，从I1和I2插孔输入，注意电流应从卡钳“*”（红点）端流入，测量的相位为I1超前I2的相位角。

（3）电压与电流相位的测量

测量电压与电流之间的相位时，将旋转开关拨至“Φ”的U1-I2档，将电压从U1端输入，电流从I2端输入，注意电压的方向由左端到右端；电流应从卡钳“*”（红点）端流入，测量的相位为电压超前电流的相位。

3注意事项

3.1不得在测量过程中拨插电压、电流测量线。

3.2相位伏安表仅供二次回路和低压回路检测，不能用于测量高压线路，以防触电。

测量电压不能高于500V，测量电流不得高于10A。

3.3电流、电压的输入端与电能表的电流、电压极性端必须对应接线。

3.4测量相位时，对应的测量端纽为[U1]和[I2]。

3.5相位伏安表的两把电流卡钳只对本台仪器配用，不可与另一台仪器调用。

二、带电接线检查的基本步骤和注意事项

（一）基本步骤

1、各相电压和线电压的测定

2、各相电流的测定

3、相位角的测定

4、相序的测定

5、绘制向量图

6、根据负载性质判断错误接线

7、更正系数和退补的计算

8、更正接线

（二）带电检查的注意事项

1安全注意事项：

带电接线检查是在互感器二次回路进行的工作，必须严格执行有关安全规程的组织措施、技术措施、安全措施和技术要求进行，防止发生人身、设备、电网事故。

带电接线检查必须设专人监护，监护人不得直接操作，监护的范围不得超过1个作业点，使用有绝缘柄的工具，外裸的导电部位应采取绝缘措施，防止操作时相间短路或相对地短路。

工作时，应穿绝缘鞋和全棉长袖工作服，并戴绝缘手套、安全帽和护目镜，站在干燥的绝缘物上进行，严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的毛刷、毛弹等。

2测量地点：

应在电能表尾线处测量电压、电流、相位等电气参数，这样测试的数据才能真正反应实际接入电能表电压、电流、相位等电气参数的情况。

检查接线应认真、细致，对测量数据及电能表转动情况等做好详细记录，为追补电量的计算做参考依据，如：

现场发现有功电能表反转，计算其错误功率应为负功率，否则，说明检查结果或计算有误。

3检查接线前应明确负载情况：

感性或容性、是否对称、cosφ的大致范围，且测量过程中，负载电流、电压以及cosφ应保持基本稳定。

4检查接线前应明确负载情况：

感性或容性、是否对称、cosφ的大致范围，且测量过程中，负载电流、电压以及cosφ应保持基本稳定。

三、基础知识

（一）向量的超前和滞后

（二）正相序和逆相序：

正相序：

ABC，BCA,CAB共计3种;

逆相序：

CBA,ACB,BAC共计3种。

（三）向量的加减

（四）容性和感性负载

关于电能测量四象限,以及有功功率和无功功率的表示，《多功能电能表通信规约》中有明确的定义：

以坚轴电压相量

为参考矢量，电流相量用

表示，其位置表示当前电能的传输方向，电流相量

随相位角按顺时针方向旋转，依次表示为I、II、III、IV象限，电能测量四象限示意图见图1。

为便于分析，将电能测量四象限与负荷状态之间的关系等效电路如下：

从图和图可以看出，电能测量四象限与相位角、有无功功率状态保持的对应关系如下：

Ⅰ象限：

；

输入有功功率，输入感性无功功率，此时#2发电机相当于电动机，也即阻感性负荷；

Ⅱ象限：

；

输出有功功率，输入无功功率，此时#2发电机相当于一台欠励磁发电机；

Ⅲ象限：

；

输出有功功率，输出感性无功功率，此时#2发电机相当于一台过励磁发电机；

Ⅳ象限：

；

输入有功功率，输出无功功率，此时#2发电机相当于一阻容性负荷。

全电子多功能电能表可以分别计量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限无功电能，传统的机械式无功电能表通过安装两只带止逆装置的无功电能表来计量正、反向无功电能，机械电能表的正向无功电能是Ⅰ、Ⅱ象限无功电能的代数和，反向无功是Ⅲ、Ⅳ象限无功电能的代数和，不能分别计量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限无功电能。

5、重要公式

四、低压三相四线制错误接线分析判断方法

（一）接线图

（二）判断步骤和方法

1测量相电压U1、U2、U3的电压值，正常情况下，相电压为220V左右，线电压U12/U23/U31的电压值在380V左右；若U1、U2、U3电压为几十伏，则说明该相断线；若U12/U23/U31中有电压为0者，则说明线电压为0者的两相接入了同一相；测量I1、I2、I3的电流值，根据负荷情况判定二次电流的大小。

2如三相电压未失压，测量U1/I1,U1/I2，U1/I3，U2/I2之间的夹角；如有失压，选定相电压正常的任何一相，测量正常相的相电压对三相电流的相位角，再测量另外正常相对本相的电流相位角。

3测量电压相序，以验证最终分析判定的结果是否和测量结果一致。

4根据测试的相位角度关系绘制向量图，在依据负载相位角判定错误接线类型

5计算更正系数和退补电量

6更正接线

例1：

某三相四线客户，现场测量U1、U2、U3均在228V左右，U12=403V,U23=398V,U31=402V，电流I1=1.21A，I2=1.20A，I3=1.20A，负载为感性15°，U1/I1夹角192°，U1/I2夹角为136°，U1/I3夹角为253°，U2/I2夹角252°，U3/I3夹角133°，错误接线期间抄见电量为-50000kwh，请分析错接线形式，计算更正系数和退补电量。

分析：

根据上述相位关系绘制向量图如下

1、假定U1为A相，那么U3为B相电压，U2为C相；依据判断出的电压相别和负载相位角关系，可判定电流I1/I2/I3的相别。

结论：

电压A、C、B,电流接入-Ia，Ib，Ic

更正系数Kg计算的方法：

退补电量△W=W（kg-1）=-50000（-1.49-1）=124500kwh

如果△W大于0，则客户应向供电部门补电量，

如果△W小于0，供电部门应向客户退电量。

本题由于大于0，因此是少计量了，客户应向供电部门退电量。

注：

抄见电量为负值，说明电能表反转，因为最终的功率表达式P'=-2UIcosφ=-2*220*1.5*cos15°=-637w

2、假定U3为A相电压,则U2为B相电压，U1为C相；依据判断出的电压相别和负载相位角关系，可判定电流I1/I2/I3的相别。

结论：

电压C、B、A电流接入-Ic，Ia，Ib，错误接线时的功率表达式和第一种情况一致，更正系数kg和第一种情况一致。

3、假定U2为A相电压，那么U1为B相电压，U3为C相；依据判断出的电压相别和负载相位角关系，可判定电流I1/I2/I3的相别。

结论：

电压B、A、C电流接入-Ib，Ic，Ia，错误接线时的功率表达式和第一种情况一致，更正系数kg和第一种情况一致。

发现错误接线时，应提前和用电检查人员联系，通知客户到场确认，并退补电量，待客户签字确认后方可更正接线。

更正接线时应根据判定的错误接线类型，对电能表错误接线进行更正，安全要求如下：

1、更改错误接线前，必须将电流互感器二次回路短接良好，严防开路；将电压互感器二次回路断开或将电压线头做好绝缘，防止短路或接地。

2、改完错误接线后，要将应该恢复的部位全部恢复好，如电流短路片（线）全部拆除，然后再复查更改后的接线是否正确。

例2：

某三相四线客户，现场测量U1=43V,U2、U3均在228V左右，U12=178V,U13=173V,U32=402V，电流I1=1.21A，I2=1.20A，I3=1.20A，负载为感性20°，测量U2/I1夹角82°，U2/I2夹角为199°，U2/I3夹角为141°，U3/I3夹角21°，请分析错接线形式，计算更正系数和退补电量。

分析：

由于U1=43V，可以判定U1失压，因此应以电压正常相U2为依据，测量U2/I1夹角，U2/I2夹角为，U2/I3夹角，U3/I3夹角。

根据上述相位关系绘制向量图如下

1、假定U2为B相，那么U1为A相电压，U3为C相；依据判断出的电压相别和负载相位角关系，可判定电流I1/I2/I3的相别分别为-Ia，-Ib，Ic。

结论：

电压接入A、B、C，但A相失压（正相序，同时从绘制的向量图也可以判定相序，U1-U2-U3的顺序为正，因此是正相序）,电流接入-Ia，-Ib，Ic。

更正系数Kg计算：

退补电量△W=W（kg-1）。

如果△W大于0，则客户应向供电部门补电量，

如果△W小于0，供电部门应向客户退电量。

例1：

某三相四线用户，现场测量三相电压220V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角120°，U10I1夹角95°，U1I2夹角155°，U1I3夹角35°，分析错接线形式并计算更正系数。

例2：

某三相四线用户，现场测量三相电压222V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角120°，U1I1夹角340°，U1I2夹角220°，U1I3夹角100°，分析错接线形式并计算更正系数。

例3：

现场测量某用户计量装置，三相电压220V，电流2.9A，负载为容性，U1U2夹角240°，U1I1夹角335°，U1I2夹角275°，U1I3夹角215°，分析并计算更正系数。

例4：

某三相四线用户，现场测量三相电压220V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角240°，U10I1夹角85°，U1I2夹角25°，U1I3夹角335°，分析错接线形式并计算更正系数。

例5：

某三相四线用户，现场测量三相电压220V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角240°，U1I1夹角30°，U1I2夹角150°，U1I3夹角270°，分析错接线形式并计算更正系数

例6：

某三相四线用户，现场测量三相电压220V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角120°，U1I1夹角330°，U1I2夹角90°，U1I3夹角210°，分析错接线形式并计算更正系数

例7：

某三相四线用户，现场测量三相电压220V，电流1.5A，负载为感性，U1U2夹角240°，U1I1夹角30°，U1I2夹角330°，U1I3夹角90°，分析错接线形式并计算更正系数

五、三相三线制计量装置带电判断方法

（一）接线图

（二）判断步骤和方法

1测量U12、U32、U13的电压值，正常情况下，为100V左右；测量I1、I2的电流值，根据负荷情况判定二次电流的大小。

2测量U12/I1，U32/I2,U12/U32的相位角。

U12超前于U32的角度为300°则为正相序；U12超前于U32的角度为60°，则为逆相序。

3可用相序表测量电压相序，以验证最终分析判定的结果是否和测量结果一致。

4绘制向量图，根据相位角判定错误接线类型

5计算更正系数和退补电量

6更正接线

例1：

某三相三线用户，现场测量U12=102.6V,U13=103.8V，

U23=103.2V，电流1.3A，负载为感性小于30°，U12U32夹角302°，U12I1夹角168°，U32I2夹角284°，分析错误接线方式，错误接线期间抄见电量为-10000kwh，计算更正系数和退补电量，并改正接线。

解：

1、判断电压相序

由于U12U32夹角302°，因此接入电能表的电压为正相序。

2、绘制向量图：

根据U12/I1，U32/I2的夹角在向量图上绘制I1/I2，然后根据负载相位角，判定I1和I2接入的电流相别。

如下图：

因此接入电能表的第一元件电压为Uca，电流为Ia；第二元件电压为Uba，电流接入-Ic。

更正系数Kg计算：

退补电量△W=W（kg-1）=-50000（-2.24-1）=162000kwh

如果△W大于0，则客户应向供电部门补电量，

如果△W小于0，供电部门应向客户退电量。

本题由于162000kwh大于0，因此是少计量了，客户应向供电部门退电量。

例2：

某三相三线用户，现场测量U12=101.6V,U13=101.8V，

U23=101.2V，I1=1.3A，I2=1.32A,负载为感性小于45°，U12U32夹角62°，U12I1夹角167°，U32I2夹角165°，分析错误接线方式，计算更正系数。

解：

1、判断电压相序

由于U12超前U32夹角62°，因此接入电能表的电压为逆相序。

2、绘制向量图：

根据U12/I1，U32/I2的夹角在向量图上绘制I1/I2，然后根据负载相位角，判定I1和I2接入的电流相别。

如下图：

根据相位角和同相电流电压想靠，分析得出结论：

电压接入A、C、B，电流接入-Ia，Ic。

因此接入电能表的第一元件电压为Uac，电流为-Ia；第二元件电压为Ubc，电流接入Ic。

例3:

某三相三线用户，现场测量U12=31V，U32=100V，电流I1和I2均为1.8A，负载相位角度为30°，U12I1夹角115°，U32I2夹角135°，分析错误接线类型并计算更正系数。

解：

1、判断电压相序

由于U12=31V，U32=100V，因此可以确定U1断线。

注：

对于三相三线计量，如果出现U12/U32/U13中的线电压远远低于100V，则说明有断线，此时不能判定错误接线类型，缺少条件！

但可以计算更正系数和退补电量。

例4：

某三相三线用户，现场测量U12=102.6V,U13=103.8V，U23=103.2V，I1和I2电流为1.3A，，U12超前U32为61°，U12超前I1的角度为126°，U32超前I2的角度为5°，负载为感性0-45°，分析错误接线方式，计算更正系数。

1、判断电压相序

由于U12U32夹角61°，因此接入电能表的电压为逆相序。

2、绘制向量图：

根据U12/I1，U32/I2的夹角在向量图上绘制I1/I2，然后根据负载相位角，判定I1和I2接入的电流相别。

如下图：

结论：

电压接入B、A、C，电流接入Ic、-Ia。

因此接入电能表的第一元件电压为Uba，电流为Ic；第二元件电压为Uca，电流接入-Ia。

更正系数Kg计算：

例4、错误接线练习的测试数据

以下测试数据的三个线电压在100V左右，I1和I2的电流均在1.5A左右，请分析错误接线类型。

1、U12超前U32为59°，U12

超前I1的角度为246°，U32

超前I2的角度为246°，负载为感性0-45°。

结论：

电压接入B、A、C，电流接入Ia、－Ic。

2、U12超前U32为301°，U12超前I1的角度为299°，U32

超前I2的角度为61°，负载为容性0-45°。

结论：

电压接入C、A、B，电流接入-Ia、Ic。

3、U12超前U32为62°，U12

超前I1的角度为72°，U32

超前I2的角度为132°，负载为容性0-45°。

结论：

电压接入B、A、C，电流接入Ic、Ia。

4:

某三相三线用户，现场测量U12=U13=U23=100V，电流2.5A，负载为感性，U12U32夹角60°，U12I1夹角320°，U12I3夹角80°，分析并计算更正系数。

5.某三相三线用户，现场测量U12=U13=U23=100V，电流1.8A，负载为容性，U12U32夹角300°，U12I1夹角230°，U12I3夹角290°，分析并计算更正系数。

6.某三相三线用户，现场测量U12=U13=U23=100V，电流1.3A，负载为感性，U12U32夹角300°，U12I1夹角155°，U32I3夹角274°，分析错误接线方式，计算更正系数，并改正接线。

7.现场测量某三相三线用户计量装置，电压、电流值正常，负载为容性，U12U32夹角60°，U12I1夹角215°，U12I3夹角275°，分析并计算更正系数。

六、三相三线制计量装置带电判断方法（PT极性反接）

（一）接线图

（二）判断步骤和方法

1测量U12、U32、U13的电压值，正常情况下，如果出现一组线电压在173V左右，则说明一组电压极性反接，另外两组电压为100V，测量I1、I2的电流值。

2测量U12/I1，U32/I2,U12/U32的相位角。

根据U12/U32的相位角判定接入到电能表的电压相序，其对应关系如下：

U12超前于U32

的相位角

正相序

30°

120°

逆相序

330°

240°

注：

此时的正相序是指接入电能表的电压相序，在一相PT极性反接的情况下，接入电压相序是正相序，此时用相序表测量的是逆相序；反之，接入电压相序为逆相序，此时相序表测量的正相序。

根据测试的电压值判定B相，非升高相即为B相，即U12/U32/U31三个线电压中，总有一组电压出现173V的情况，则另外一相电压为B相，b相电压确定后，a、c两相电压根据相序即可确定

3也可用相序表测量电压相序，以验证最终分析判定的结果是否和测量结果一致。

4绘制向量图，根据相位角判定错误接线类型。

5计算更正系数和退补电量

6更正接线

例1：

某三相三线用户，PT采用V/V接线，现场测量U12=U13=100V，U32=173V,电流1.2A，负载为感性，U12U32夹角30°，U12I1夹角285°，U32I2夹角315°，分析错误接线类型并计算更正系数。

1、判断电压相序

由于U32=173V,因此非升高相电压U1为B相，又由于U12U32夹角30°，是正相序，因此电压相序应为B、C、A。

2、绘制向量图：

从图上可以看出，C相PT极性反接，电压接入B、C、A，电流为-Ia，Ic。

3、计算更正系数

4、退补电量计算略

5、更正接线

第二种结论：

1、判断电压相序

由于U32=173V,因此非升高相电压U1为B相，又由于U12U32夹角30°，是正相序，因此电压相序应为B、C、A。

2、绘制向量图：

从图上可以看出，A相PT极性反接，电压接入B、C、