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1、论文关键词三相三线电能表 接线三相三线有功电能表计量三相三线有功电能，有两种非标准正确接线方式： (1) 元件 1 采用线电压 U BC和相电流 ib ，元件 2 采用线电压 UAC 和相电流 iA ，这种接线方式的瞬间功率表达式为 P=U BC ib+UACiA ； (2) 元件 1 采用线电压 U C A 和相电流 ic ，元件 2 采用线电压 U B A 和相电流 ib ，这种接线方式的瞬间功率表达式为 P=UC Aic+UBAib 。在三相三线系统中，如果 B 相接地，则这两种非标准接线方式就可能漏计电度。比如：高压两线一地输电方式或低压三相三线供电方式， B 相在电能表外的电源侧和负

2、荷侧若同时接地运行，则三相三线有功电能表必然漏计电度，因此通常不采用这两种接线方式。而常用的标准正确接线只有一种 ( 如图 1) ，错误接线却有许多种。为了迅速地判别电能表接线是否正确，可采用下述简易方法： (1) 首先对任何正转的电能表，如果原电能表接线正确，通过三次对调任意两根电压进线后，三次电能表都应停转，如不停转或有一次不停转，则证明原电能表接线肯定有错误。因为原电能表接线如果正确，对调任意两根电压进线后，其功率计算如下： 对调 A 、 B 两相电压 ( 矢量图如图 2a 所示 ) 其功率为： P1=UBAIAcos(150-A)=-UIcos(30+) P2=UCAICcos(30+

3、C)=UIcos(30+) P=P1+P2=0 对调 B 、 C 两相电压 ( 矢量图如图 2b 所示 ) ，其功率为： ? P1=UACIAcos(30-A)=UIcos(30-) P2=UBCICcos(150+C)=-UIcos(30-) P=P1+P2=0 对调 A 、 C 两相电压 ( 矢量图如图 2c 所示 ) ，其功率为： ? P1=UCBIAcos(90+A)=-UIcos(90-) P2=UABICcos(90-C)=UIcos(90-) P=P1+P2=0三次对调电压进线后，从电能表的功率计算说明，如果原接线正确，在对调电压进线后都应停转 ( 或有微动 ) 。 (2) 通过

4、三次对调电压进线，如果电能表三次都停转，只能说明原电能表接线可能正确。电能表对调电压进线停转，只是电能表原接线正确的必要条件，还不是充分条件。为此还必须进一步进行判断。方法是：首先断开 B 相电压，此时电能表每分钟转数应为原接线电能表每分钟转数的一半。因为在原接线正确情况下，断开 B 相电压进线 ( 参看图 1 虚线处断开 ) ，其功率为： ? P1=1/2UACIAcos(30-A)=UIcos(30-) P2=1/2UCAICcos(30+C)=UIcos(30+) P=P1+P2= UIcos 从功率计算说明，在电能表正确接线时，断开 B 相电压电能表正转速度应降低一半。然后再把 A 、

5、 C 两相电压进线对调，使电能表停转，继续进行断开电压进线的试验。先断开 A 相电源进线，则电能表的功率为： P1=UCBIAcos(90+A)=UIcos(90+)=-UIsin 再断开 C 相电源的电压进线，则电能表的功率为： P2=UABICcos(90-C)=-UIcos(90-)=UIsin 功率值 P1 和 P2 大小相等，方向相反。说明无论用户的功率因数如何，两次断线后，电能表的转数都应一样，但转向相反。 通过上述对调电压进线和分别断开一相电压进线后，观察电能表所处的状态，可以准确地判断电能表的接线是否正确。因为对电能表多种错误接线进行的综合分析和计算的结果表明，在任何错误接线的

6、情况下，都不可能同时出现上述六种情况的组合。 例如将一次侧电源进线 A 、 B 、 C 相分别误接为 C 、 A 、 B 相，接线和矢量图如图 3 所示 ( 图中U CA (AB) 表示实际的 UAB 线电压误接为 UCA 线电压，其余矢量表表示类同。检查步骤如下： 对调二次侧 A 、 C 两相电压； ? 对调二次侧 A 、 B 两相电压； ? 对调二次侧 C 、 B 两相电压。 ? 三次对调任意两根二次侧电压进线后，出现三次停转 ( 功率计算式略 ) 。这说明原本错误的接线，在对调电压进线时也能引起三次电能表停转，它只是判定原电能表接线可能正确的必要条件，还要按照断开一相电压进线的方法作进一

7、步地判断。步骤如下： 首先断开 B 相二次电压进线，其功率计算式如下： ? P2=UCAICcos(30+C)=UIcos(30+)当 =0 时转速正好慢一半，当 0 时，转速快慢与功率因数有关，不是正好慢一半。 对调二次侧 A 、 C 相电压进线后分别断开 A 相和 C 相电压进线。断开 A 相时功率为： P2A=UBCIBcos(30+B)=UIcos(30+) 断开 C 相时功率为：P1C=1/2UABICcos(90-C)=1/2UIsin P2C=1/2UBAIBcos(30-B)=1/2UIcos(30-) 断开 A 相和断开 C 相时的功率值没有出现大小相等、方向相反的情况。 由

8、此已清楚判明原电能表接线有错误，完成了判明电能表接线正确与否的必要和充分条件。此例说明了在错误接线时三次对调任意两根电压进线后出现了三种电能表停转的情况，但按照断开一相电压进线的方法，没有出现另外三种情况。同样亦可举例说明与此相反的情况。 本文所介绍的简易方法，在现场实际操作中非常方便实用。三相三线电能表误接线对计量的影响 论文上传：balaba 论文作者：王竞 您是本文第1068位读者 摘要： 在新装计量装置中由于电流互感器相序、极性的错误导致电能表的误接线，造成电能计量的不准确。本文列举了几种三相三线电能表常见的误接线，通过向量分析推导出电能表误接线时所反映的有功、无功功率表达式，进而求出

9、其对计量的影响。 关键词： 三相三线制电能表 误接线 更正系数 -电能计量是电力商品交易中的一杆秤，它的准确与否直接涉及到供用电双方的经济利益。同时供电单位将计量管理，列为线损率管理的先决条件。 由于一般10kV及以上的高压系统均采用三相三线的供电方式，所以高压系统大多采用三相两元件电能表计量电能。三相三线电能表的接线并不复杂，但由于疏忽，特别是附有电压互感器与电流互感器的电能表，错接的机会较多。三相三线电能表错接线时会产生许多怪现象：有的不转，有的反转，有的随负载功率因数角的变化有时正转，有时反转，有的虽然正转，但计量出的电量数与实际不相符。由于电压互感器的电压相序可由相序表判断，错误的可能

10、性较小，本文着重讨论电流互感器错接线对电能计量的影响。如果将电流互感器的二次线接错，共有八种接线，其中1种可以正确计量电能，有2种电能表不走，有3种电能表反转，有2种电能表虽正转，但计量出的电能是错误的。假设三相负载是平衡对称的，即有如下关系： UA=UB=UC=U，IA=IB=IC=I，a=b=c=，正确的接法为有功电能表第一元件接入UABIA，第二元件接入UCBIC。相角差为60的无功电能表第一元件接入UBCIA，第二元件接入UACIC，有功功率为，无功功率为。下面分别列出在负载对称时，不同接线方式下的三相三线有功电能表，和60接线无功电能表的计量功率表达式及更正系数。 1A、C两相元件接

11、错时 (1)第一元件接入IC，第二元件接入IA： 根据向量图1（a）得出： 有功计量功率为：PI=UABICcos(90-) P=UCBIAcos(90+) P=P+P=UIcos(90- )+UIcos(90+)=0 式中P-第一元件所计有功功率 P-第二元件所计有功功率 P-表计计量总功率 (2)第一元件接入-IC，第二元件接入-IA时，根据向量图1（b）得出有功计量功率为： P=UABICcos(90+) P=UCBIAcos(90-) P=P+P=UIcos(90+)+UIcos(90-)=0 以上两种接法，计得有功功率为零，有功电能表不走，无法计量有功电量。由此也不考虑无功电能表的计

12、量。图1向量图 (3)第一元件接入IC，第二元件接入-IA，根据向量图分析，可知： 有功计量功率为：PI=UABCcos(90-) P=UcBIAcos(90-) P=P+P=UIcos(90-)+UIcos(90-)=2UIsin 无功电能表中第一元件通入电压UBC、电流IC；第二元件通入电压UAC、电流-IA，且由于电压线圈回路中电阻R的作用，使电压磁通向量与电压向量由原来的90变为60，相当于各相元件相应电压相位超前30角，所以无功功率计算可以写成： Q=UBCICcos(150+30+)=-UIcos Q=UACIacos(150+30+)=-UIcos Q=Q+Q=-2UIcos 式

13、中Q-第一元件所计无功功率 Q-第二元件所计无功功率 Q-表计计量总无功功率 无功表反转 (4)第一元件接入-IC，第二元件接入IA 根据向量图分析 有功计量功率为：P=UABICcos(90+) P=UCBIAcos(90+) P=P+P=2UIcos(90+)=-2UIsin 无功计量功率为： Q=UBCICcos(30-30)=UIcos Q=UACIAcos(30-30)=UIcos Q=Q+Q=2UIcos 这种情况下有功电能表反转，无功表正转。 2A、C两相元件极性分别接反时 (1)第一元件接入-IA，第二元件接入IC 根据向量图分析可知： 有功计量功率为：P=UABIAcos(1

14、50-) P=UCBICcos(30-) P=P+P=UI(cos150cos+sin150sin)+(cos30cos+sin150sin)=UIsin 无功计量功率为： Q=UBCICcos(90+30+)=UIcos(120) Q=UACIAcos(150-30-)=UIcos(120-) 此时，无功表反转。 (2)第一元件接入IA，第二元件接入-IC为： 根据向量图分析可知： 有功计量功率为：P=UABIAcos(30+) P=UCBICcos(150+) P=P+P=UI(cos30cos-sin30sin)+(cos150cos-sin150sin)=-UIsin 无功计量功率为：

15、 Q=UBCIAcos(90-30-)=UIcos(60-) Q=UACICcos(30+30+)=UIcos(60+)此时，有功表反转，无功表正转。 (3)第一元件接入-IA，第二元件接入-IC为： 根据向量图分析可知： 有功计量功率为：P=P=UABIAcos(150-) P=UCBICcos(150+)无功计量功率为： Q=UBCIAcos(90+30+)=UIcos(120+) Q=UACICcos(30+30+)=UIcos(60+)这种情况下有功表和无功表皆反转。 根据以上分析，可以归纳出如下结果，见表1。 表1三相三线电能表误接线对应的功率查对表 电流相序 有功功率 无功功率 I

16、C，IA 0 不考虑 -IC，-IA 0 不考虑 IC，-IA 2UIsin -2UIcos -IC，IA -2UIsin 2UIcos -IA，IC UIsin IA，-IC -UIsin -IA，-IC 当然，电能表的错接线除了上述几种外还有电压相序错误、电压断线、电流断线等情况，但只要能根据实际的接线进行向量分析，得出实际的有功功率与无功功率的计算表达式，也就可得知计量失误的影响。现场电流互感器错误接线对计量影响的分析 Analysis on the Influence of CTs Wrong Connection in field on Metering?赵喜云?(河北省电力公司培训

17、中心，河北石家庄050021)摘要：对计量装置由于电流互感器极性反接而引起公用线断开后电路参数的变化进行了分析，计算出更正系数和追补电量，并指出对计量的影响。关键词：电流互感器；极性反接；电路分析；公用线断开；更正系数Abstract:This paper analyzes the parameter change of the circuit due to wrong polarity connection of CTs and common line open circuit.The correcting coefficient of measurement and compensatio

18、n energy,which impacts energy metering,is determined.Keywords:current transformer;reversed polarity;circuit analysis;common line open circuit;correct coefficient ?随着电力工业的飞速发展，电力行业从计划经济逐步走向市场经济，电能计量装置作为“公平秤”，其作用越来越重要。准确计量电能除了采用高准确度的计量装置外，还必须减少电能计量装置错误接线造成的电量不准。一旦发生错误接线必须分析对计量的影响，进行追补电量的计算，挽回经济损失。?1故障

19、对计量影响的分析步骤a. 首先测故障电路的参数，根据实测数据判断错误接线的类型。b. 分析故障电路，求出故障时与故障排除后参数间的相互关系。c. 根据错误接线性质，结合相量图和实际功率因数，写出错误功率表达式P，求更正系数G，即：? 式中P?正确功率表达式；P?错误功率表达式。d. 计算出错误接线期间的实际电量W0=GW，其中W0为错误接线期间的实际电量，W为错误接线期间的抄见电量。e. 求出追补电量W=W0-W，W为错误接线期间的追补电量。2三相三线计量方式三相三线计量方式下正确的有功功率为：2.1电流互感器极性反接2.1.1电路分析假设A相电流互感器极性反接，接线图和电流相量图见图1。元件

20、2电流滞后电压的角度2=30-c。2.1.2更正系数及追补电量A相电流互感器极性反接的有功功率为：?同理可算出,C相电流互感器极性反接的更正系数为：?A相电流互感器极性反接电能表所计电能为正的电能值， C相电流互感器极性反接电能表所计为负的电能值，但抄表时一般将其绝对值作为错误接线期间抄见电量。实际电量W0=GW=3.56W，为抄见电量的3.56倍。追补电量W=W0-W=2.56W，为抄见电量的2.56倍。2.2电流互感器极性反接且公用线断开若其中一相电流互感器极性反接，公用线电流增大为原来的3倍，如不及时改正，公共线将会因过载而烧断，计量装置计量的电能比实际电能更少。2.2.1电路分析假设A

21、相电流互感器极性反接且公用线断开，等效电路原理见图2。在不考虑电流互感器饱和工作时Z0为常数，从E、F往左看，因为电流源开路，内阻抗为Z2、ZH、Z0之和，因为Z2、ZH比Z0小得多，所以ZEF左Z0，UEF左-IaZ0=-Ea。简化等效电路图及相量图见图3。?-Ea单独作用，其回路电流：根据叠加原理可得：?2.2.2更正系数及追补电量在对称工作时，b=，A相电流互感器极性反接引起公用线断开，错误接线状态下的功率为：同理可算出C相电流互感器极性反接且公用线断开时的更正系数为：?C相电流互感器极性反接引起公用线断开，电能表从断开前反向计量变为正向计量，所计电能为正的电能值；A相电流互感器极性反接

22、引起公用线断开，电能表从正向计量变为反向计量，期间所计电能为负的电能值，以其绝对值作为抄见电量。实际电量W0=GW=7.12W，为抄见电量的7.12倍。追补电量W=W0-W=6.12W，为抄见电量的6.12倍。?3三相四线计量方式低压三相四线计量方式电流互感器采用完全星形接线。三相电路对称时，正确的有功功率为：?3.1一相电流互感器极性反接?3.1.1电路分析假设A相电流互感器极性反接，其接线图和电流相量图见图4。A相电流Ia为-Ia，其余两相电流保持不变。公用线电流In的值为其它相电流的2倍。同理可知，只要任一相电流互感器极性反接，公用线电流增大为相电流的2倍。3.1.2更正系数及追补电量电

23、流互感器极性反接时有功功率为：?实际电量W0=GW=3W，为抄见电量的3倍。追补电量W=W0-W=2W,为抄见电量的2倍。同理可知，其它相电流互感器极性反接与A相相同。只要三相电路对称,不论功率因数多大,追补电量为抄见电量的2倍。3.2一相电流互感器极性反接且公用线断开假设A相电流互感器极性反接且公用线断开。3.2.1电路分析简化等效电路图和相量图见图5。根据节点电位法可得：?根据余弦定理：?3.2.2更正系数及追补电量通过电能表的功率为:?更正系数为:?追补电量W=W0-W=2.66 W,为抄见电量的2.66倍。同理可知，其它相电流互感器极性反接引起公用线断开与A相相同。?电力计量装置的配置

24、主要由电流互感器、电压互感器、电能表、二次接线和表箱所组成。其作用主要是用来计量各用电户在单位时间里所消耗的有、无功电能。在电力系统中，常用互感器来变换交流电压、电流，以利电能表测量高电压、大电流、大电能等。计量装置的配置是一个综合性的问题，它是根据用户用电负荷电流的大小，如何科学选用互感器、电能表的量程、精度问题。电能计量装置配置的好与坏、准确度的高与低，不单是衡量一个供电部门技术管理水平，也事关一个供电企业线损高与低。电流互感器的配置计量用电流互感器，在选择上应与用电负荷电流大小变化相匹配，使之既能满足负荷在满载时最大电流的需要，又能满足负荷在轻载时最小电流的需要。在实际工作中，若将电流互

25、感器配置过大或过小，那都将存在漏计电量，增加线损。在电流互感器的选择上，首先要注意互感器铭牌额定电压，应与被测线路的电压相对应。二是对额定电流的确定。电路中的一次运行负荷电流，应保证在正常运行中的实际负荷电流，达到额定值的60%左右，至少应不少于30%。同时应在电流互感器二次电流10%?120%范围内。电流过小则电流互感器精度降低，电流过大不但电流互感器精度降低，而且还能使电流互感器烧毁，这点在计量配置中尤为重要。三是对准确度的选择，电能计量用的电流互感器一般应为0.5级，不符合0.5级者一般不采用，特殊用户其准确度相应高一级。另外是额定负载容量的选择，电流互感器的额定二次电流，应根据二次回路

26、中所带负载电流的大小来选择。既使额定负荷阻抗应与互感器等级相对应，额定负荷阻抗小则电压互感器精度高。由于电流互感器的铭牌二次电流已标准化，其实际输出容量主要由二次电流回路阻抗来决定。电压互感器的配置在电压互感器的选择上，首先是对互感器额定电压的选择。电压互感器的二次电压通常为100伏。电压互感器一次线圈额定电压应大于接入的被测电压的0.9倍，小于接入的被测电压的1.1倍。在选用互感器时，电压互感器应在0.851.15%额定电压的范围内。对0.5级电压互感器二次负荷，视在功率应在不大于容量与小于25%容量的范围内较好。因为功率过大或小，都会降低准确度。其次是准确度的选择，电能计量用的电压互感器应

27、为0.5级。再者是对额定的容量的选择，在计算单相电压互感器或三相电压互感器中每相负载的时候，必须要注意到互感器的接线图。通常电压互感器的各相负载并不相等，所以在考虑准确等级时，应以最大的一相负载为依据。电能表的配置电能表是专门用来计量电能的仪表，其计量的结果是某段时间通过电路的电能。在电能表的配置上，可根据互感器二次工作电流应小于或等于电能表的额定电流这个标准来掌握，不得大于电能表标定电流来配置。一般来说，经电流互感器接入的电能表，其标定电流宜不超过电流互感器额定二次电流的30%，其额定最大电流应为电流互感器额定二次电流的120%左右。直接接入式电能表的标定电流应按正常运行负荷电流的30%左右

28、来选择。但在实际计量中，因用户一次电流的大小变化，互感器二次电流会出现超电能表额定电流，造成电能表漏计电量情况时有发生。由于带互感器电能表已标准化，其标定电流为5安，没有一定的电流富裕度，不能很好解决过电流或轻载时的计量误差。近些年来，有不少电能表生产厂家，根据电力计量中存在的问题，为提高低负荷或过电流计量的准确度，向电力市场推出了一种能随负荷电流变化、有适当过载4倍裕度的新型电能表，其标定电流为1.56安，较好地解决了用电负荷轻载或过载的计量问题。计量装置是随用电负荷电流的大小变化而变化的，它应是一个动态的计量装置，不是一次配置好后就不可逆变的。应该经常随用电负荷使用的季节性、用电负荷的高峰

29、和低谷时段，做到随时检查，随时做相应调整。电能表是电力企业中使用普遍的电测仪表。应用上分为：广大用电户使用和电业部门自身使用。自全国主要城市(乡镇)推广普及“一户一表”及大部分农村电网经过改造后，电能表的拥有量直线上升。电能表(以下称电表)不同于其他电测仪表，是计量法规定的强制检定贸易结算的计量器具。随着我国电力事业的发展，电业部门本身的重要经济指标如发电量、供电量、售电量、线损等电能计量装置(以下称计量装置)，也日益增多。装置分类现行有关规程规定，运行中的计量装置按其所计量电能多少和计量对象的重要性分为5类。类：月平均用电量500万kW及以上或受电变压器容量为10MVA以上的高压计费用户；2

30、00MW及以上的发电机(发电量)、跨省(市)高压电网经营企业之间的互馈电量交换点，省级电网经营与市(县)供电企业的供电关口计电量点的计量装置。类：月平均用电量100万kW及以上或受电变压器容量为2MVA及以上高压计费用户，100MW及以上发电机(发电量)供电企业之间的电量交换点的计量装置。类：月平均用电量10万kW及以上或受电变压器容量315kVA及以上计费用户，100MW以上发电机(发电量)、发电厂(大型变电所)厂用电、所用电和供电企业内部用于承包考核的计量点，考核有功电量平衡的100kV及以上的送电线路计量装置。类：用电负荷容量为315kVA以下的计费用户，发供电企业内部经济指标分析，考核用的计量装置。类：单相供电的电力用户计费用的计量装置(住宅小区照明用电)。计量