淺談錯(cuò)誤接線對(duì)多功能電能表無(wú)功計(jì)量的影響

摘要：多功能電能表錯(cuò)誤接線種類繁多，除對(duì)有功計(jì)量產(chǎn)生影響外，對(duì)無(wú)功計(jì)量也會(huì)產(chǎn)生影響，無(wú)功電量計(jì)算錯(cuò)誤將影響用電功率因數(shù)的正確考核。文章介紹了三相三線多功能電能表無(wú)功計(jì)量原理，分析了在幾種典型錯(cuò)誤接線情況下，多功能電能表無(wú)功電量的變化情況，并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，為錯(cuò)誤接線情況下用戶用電功率因數(shù)的正確計(jì)算提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：三相三線 多功能電能表 錯(cuò)誤接線 無(wú)功 計(jì)量

0 引言

城區(qū)10kV專變用戶多采用高壓計(jì)量，安裝三相三線多功能電能表或智能電表（智能電表與多功能電表的無(wú)功計(jì)量原理相同），部分專變用戶執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)。當(dāng)出現(xiàn)電能表錯(cuò)誤接線情況時(shí)，工作人員往往采用更正系數(shù)法計(jì)算有功電量的退補(bǔ)，容易忽視無(wú)功電量的變化，或是由于對(duì)無(wú)功計(jì)量方式不清楚造成計(jì)算錯(cuò)誤，影響了用戶用電功率因數(shù)的正確考核。因此，有必要結(jié)合多功能表的無(wú)功計(jì)量方式對(duì)錯(cuò)誤接線情況進(jìn)行分析，以明確錯(cuò)誤接線時(shí)無(wú)功電量的正確算法。

1 三相三線多功能電能表無(wú)功計(jì)量方式

目前使用的三相三線多功能表大多采用90°移相濾波器，將電壓信號(hào)移相90°來(lái)進(jìn)行無(wú)功的計(jì)量，如圖1所示：

由相量圖得：Q=U′abIacos（60°-φa）+U′cbIccos（120°-φc）

當(dāng)三相電路對(duì)稱時(shí)，Uab'=Ucb'，Ia=Ic，φa=φc，可得

Q=UI（cos60°cosφ+sin60°sinφ+cos120°cosφ+sin120°sinφ）=■UIsinφ

2 錯(cuò)誤接線引起的多功能表無(wú)功電量的變化

多功能表在錯(cuò)誤接線情況下，電能表各元件接入的相量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

2.1 電壓錯(cuò)誤接線

多功能表電壓接入U(xiǎn)，aUc，Ub，電流接入Ia，Ic時(shí)，相量圖如圖2所示：

多功能表電壓第一元件電壓為Uac'，電流為Ia，第二元件電壓為Ubc'，電流為Ic。

由相量圖得：Q=U′acIacos（120°-φa）+U′bcIccos（60°+φc）

當(dāng)三相電路對(duì)稱時(shí)，Uab'=Ucb' ，Ia=Ic，φa=φc，可得：

Q=UI（cos120°cosφ+sin120°sinφ+cos60°cosφ-sin60°sinφ）=0

結(jié)論：多功能表電壓接入U(xiǎn)a，Uc，Ub，電流接入Ia，Ic時(shí)，無(wú)功功率表達(dá)式為0，無(wú)功不計(jì)電量。

2.2 電流錯(cuò)誤接線

多功能表電壓接入U(xiǎn)a，Ub，Uc，電流接入Ia， -Ic時(shí)，相量圖如圖3所示：

多功能表電壓第一元件電壓為Uab'，電流為Ia，第二元件電壓為Ucb'，電流為-Ic。

由相量圖得：Q=U′abIacos（60°-φa）+U′cb（-Ic）cos（60°+φc）

當(dāng)三相電路對(duì)稱時(shí)，Uab'=Ucb' ，Ia=Ic，φa=φc，可得：Q=UI（cos60°cosφ+sin60°sinφ+cos60°cosφ-sin60°sinφ）=UIcosφ

結(jié)論：多功能表電壓接入U(xiǎn)a，Ub，Uc，電流接入Ia，-Ic時(shí)，無(wú)功功率表達(dá)式為UIcosφ，無(wú)功電量的變化與φ角有關(guān)。

2.3 電壓、電流逆相序接線

多功能表電壓、電流逆相序接線（電壓相序Uc，Ub，Ua，電流相序Ic，Ia）時(shí)的相量圖如圖4所示：

多功能表電壓第一元件電壓為Ucb'，電流為Ic，第二元件電壓為Uab'，電流為Ia。

由相量圖得：Q=U′cbIccos（120°-φc）+U′ab（Ia）cos（60°-φc）

當(dāng)三相電路對(duì)稱時(shí)，Uab'=Ucb'，Ia=Ic，φa=φc，可得：

Q=UI（cos120°cosφ+sin120°sinφ+cos60°cosφ+sin60°sinφ）=■UIsinφ

結(jié)論：多功能表電壓、電流逆相序接線(電壓相序Uc，、Ub，Ua，電流相序Ic，Ia)時(shí)，無(wú)功功率表達(dá)式為■UIsinφ，與正確接線時(shí)的功率表達(dá)式相同。

3 試驗(yàn)分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證分析結(jié)論，將三相三線多功能表接入試驗(yàn)臺(tái)，在Uab=Ubc=100V，Ia=Ic=1.5A，φa

=φc=45°條件下，分別按正確接線和上述三種方式接線，在試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行一個(gè)小時(shí)，數(shù)據(jù)如表1所示，從表中數(shù)據(jù)可以看出，分析結(jié)論是正確的。

4 結(jié)語(yǔ)

在處理計(jì)量錯(cuò)誤接線時(shí)，工作人員往往只對(duì)有功電量進(jìn)行相應(yīng)的追補(bǔ)，而對(duì)無(wú)功計(jì)量的變化常常被忽略。但是錯(cuò)誤接線對(duì)無(wú)功功率也產(chǎn)生影響，特別是對(duì)執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)功功率的變化往往會(huì)對(duì)用戶功率因數(shù)考核產(chǎn)生影響。因此，在處理錯(cuò)誤接線時(shí)有必要根據(jù)電能表無(wú)功計(jì)量原理進(jìn)行分析，正確計(jì)算無(wú)功電量和功率因數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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