電能計量裝置錯誤接線分析與校正

丁林寶

（安徽省安慶市人民路275號供電營業(yè)廳，安徽安慶，246003）

電能計量裝置錯誤接線分析與校正

丁林寶

（安徽省安慶市人民路275號供電營業(yè)廳，安徽安慶，246003）

電能計量裝置錯誤接線制約著電網(wǎng)的安全運行及電能結算工作的順利開展?；陔娔鼙磉\行正異常情況，通過測量電壓、電流等電學參數(shù)，推導相關公式并加以分析，推斷出電能表接線錯誤主要表現(xiàn)有電流互感器異常、電壓錯誤、相別錯誤等，并提出了追退電量計算公式。通過采取以上措施，將可有效挽回客戶損失，提高客戶信任度，進而增強電力企業(yè)信譽度。

電能計量裝置；錯誤接線；校正

引言

電能計量裝置的正常運行是電能計量工作中的首要內容，它決定了電力單位人員的技術水平，也影響了電網(wǎng)的安全運行及電能結算工作的順利開展，更決定著電力單位及其用戶之間的關系，乃至電力企業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展?？紤]到安裝人員在平時工作中可能出現(xiàn)的疏忽，及其技術水平等因素，電能計量裝置出現(xiàn)接線錯誤問題在所難免。電能計量裝置是否正確安裝，可以通過電能計量鑒定機構檢驗線路是否合格來判斷，并通過追退電量計算加以校正。

1 電能表運行分析

電能表接線正確的情況下，若有功功率與原本輸送方向一致，那么不論負載是感性還是容性，也不論三相電路的相序如何，三相電路及單相電路的有功電能表都是正常運轉的。二元件電能表中包含兩組電磁轉動元件及驅動元件。驅動元件的電磁轉動力都是在同一轉動元件中的進行的，只有將計度器和渦輪轉動機構互相連接，轉軸方能有效測量出三相電路中的電能。如圖1所示，在對稱容性負載或逆相序感性負載下，三相三線有功電能表的驅動力矩都不會改變，因為兩種接線的有功功率都是[1]

其中，Ux和Ix分別表示相電壓和相電流。

圖1 對稱容性負載或逆相序感性負載下的有功功率示意圖

1.1 電能表正常運行情況

1.1.1 有功電能表正常運行

在有功電能表正常的情況下，遇到以下現(xiàn)象皆屬正常：

（1）被測功率的輸送方向有所改變。譬如，聯(lián)絡線路中連接部分的網(wǎng)絡、電源出現(xiàn)互相輸送功率等現(xiàn)象；

（2）由于大型電動機的運行速度超出原本的速度，從而向電網(wǎng)內部傳送電能，使其成為發(fā)電機；

（3）在使用三只單相電能表或者兩只單相電能表測量三相三線或三相四線的有功電能時，在相同負載的情況下，電能表發(fā)生反轉，所消耗的電能就是反轉電能及正轉電能的代數(shù)和[2]。

1.1.2 無功電能表正常運行

無功電能表的轉動方向及其功率的輸送方向與三相電路相序及負載性質有關。在相同回線路中，有功功率及無功功率的輸送方向是不同的，所以有功電能表及無功電能表的正轉和反轉也是不確定的。譬如電動機運行超出正常速度時，兩者的轉動方向就會不一致。

在負載為容性、電路是正相序（電容補償、高壓線路電流），或者負載為感性、電路為逆向序的情況下，無功電能表都會反轉，除非正弦電能表負載為感性并且電路呈逆向序。另外，在三相電路負載為容性且為逆相序時，除了正弦無功電能表和DX2型電能表，所有的無功電能表都呈正轉。

通過以上描述不難了解，在無功電能表反轉的情況下，不僅受到了功率輸送方向的影響，還受到了負載、相序的影響，所以必須進行具體、深入地檢查分析[3]。

1.2 電能表異常運行情況

在功率傳輸方向及負載性質沒有發(fā)生變化的前提下，除了接錯線等其他原因會使電能表出現(xiàn)反轉、不轉或者功率發(fā)生變化的情況外，電能表還會出現(xiàn)時而正轉、時而反轉、時而不轉的異常情況，非常容易判斷。當發(fā)生接線錯誤導致的電能表正轉的情況，就應根據(jù)負載對用電量進行有效核實，并且對接線進行檢查，從中發(fā)現(xiàn)問題。

2 帶電檢查接線步驟

檢查具體內容如下：

（1）一次線路和二次線路的接線是否正確；

（2）負載情況下電能表的運行誤差；

（3）倍率問題。

正常情況下，只要在三相四線有功電能表的每個元件中加入對應相別的相電壓和相電流，不管負載是感性還是容性，也不管電路的相序如何，都會產(chǎn)生正向驅動力矩。如果接線正確，當將其中任一元件保持接入相電壓和負載電流，而斷開其余元件所加電壓時，轉盤將正轉，負載對稱時的轉盤轉速約為原轉速的三分之一。若轉盤反轉，或雖正轉而轉速相差較大，則應進一步檢查接線正確與否[4]。

在對接線進行帶電檢查時，三相三線及三相四線有功電表和無功電表的檢測方法在本質上都是相同的。對于三相三線有功電表錯誤接線的檢測，由于使用電流互感器會比較復雜，再加上電能表的電能較大，因此極其重要。下文就以這類電流表為例，分析檢查接線的方法和檢測步驟。

2.1 測量各相（線）電壓

用電壓表或萬能表測定電能表，要求按鈕a、b、c三者之間的線電壓值在100 W左右。如果三者差別較大，則系電壓回路斷線，或電壓互感器中的線圈被接反。如果在不測量線電壓的基礎上就測定電壓、電流的相位，就有可能燒損測量儀表。

2.2 查明接地點并判斷b相電壓線

為了能夠檢查出電壓及電流中的保安接地是否正確，就要使電壓表一端接地，另一端接入電能表中的各個端鈕。如果電壓中兩個端鈕的接地電壓是100 W左右時，那么另一端（一般是中間的b端鈕）對地無電壓，說明是兩臺單相電壓互感器按照V形連接后在b相接地，或是用三臺單相電壓互感器、三相五柱式電壓互感器按星形連接后，在b相引出電壓線上接地。

若電能表的各電壓端鈕對地電壓約等于相電壓，就表示三相電壓互感器是根據(jù)二次中性點按照星型方式進行接地的。如果電壓端鈕的電壓數(shù)值及對地電壓數(shù)值偏小，則說明二次回路并未接地。這兩種情況都不能說明電能表的電壓端鈕與電壓互感器二次端鈕在相別上的對應關系。為此，電壓表的一端接到電能表的某一端電壓端鈕，另一端通過足夠長的絕緣導線依次觸及電壓互感器的二次端鈕，根據(jù)同相電壓線間無電壓，而異相電壓線間電壓為100 V的原則，找出與電能表連接的每一電壓線所屬的相別。若條件許可，最好逐一斷開電壓互感器一側的熔斷器或刀閘，以確定電能表每個電壓端鈕所連接的電壓線是何者。最后，把電能表沒有接地的電壓端鈕與電壓表的端鈕進行連接，電壓表中的另外一端與電能表中的各個端鈕進行接觸。在此過程中，若電流回路未出現(xiàn)斷線情況，其電壓表就應顯示100 V或100/V[5]。

2.3 檢測負載電流

檢測負載電流，就是將電流表與電能表中的電流回路依次進行串聯(lián)，以了解三相負載電流的情況，判斷有無倍正常相電流存在，根據(jù)負載情況斷定與電能表連接的外部電流回路有無斷路和短路。這項工作通常同測定電流相位同時進行。

2.4 檢測電能表接線是否正確

由于以上操作并不能夠確定電壓、電流大小與電流相位的關系，所以就要根據(jù)實際情況，運用不同的方法，如電壓交叉法、b相電壓法及相量圖法等，檢測電能表中的接線。

2.5 檢測電能表中的誤差

通過以上檢測了解到電壓及電流回路均正常，即可利用標準電能表檢測電能表中的誤差。標準電能表可以檢測電能表中是否存在電壓線圈短路情況，以及電流線圈是否被分流或者短路等情況[6]。

3 追退電量計算

電能表在測量錯誤接線中的電量呈現(xiàn)的是W，而在測量正確接線中的電量呈現(xiàn)的是W0，也可被稱作消耗的實際電量，其更正系數(shù)為Gx= W0/W。

由于實際消耗電量是不可再次測量的，所以就要通過以下兩種方式進行：

其一，測試。此方法是使電能表按照原來的錯誤接線方式運行，然后再用另外一個電能表進行正確接線，在代表負載情況下運行，使用接線正確的電能數(shù)除以接線錯誤的電能數(shù)，以此就可以獲得GX。

其二，計算。由于電能表在接線正確或錯誤中得到的電量與表內功率都是正比關系，所以就可以根據(jù)兩者所得功率比得出更正系數(shù)公式，其也可稱為錯誤接線的更正系數(shù)。

在錯誤接線情況下，電能表中的誤差如果為r%，那么實際消耗的負載電量為

追退電量ΔW為

如果計算出ΔW為正，則說明用戶該交電費了，反之說明應該退還用戶電費。在計算時還應注意電能表反轉情況下的GX為負，計量表中實際電量則是電能表倒轉時的數(shù)量[7]。

在錯誤接線情況下測量電能表中的誤差時，標準電能表和待測試電能表要使用原本的錯誤接線方式。待測試電能表不管是否有反轉，也要使標準電能表正轉，如果負載處于穩(wěn)定狀況，就要將其誤差帶入式（2）中計算；如果無法確定負載，就要根據(jù)其平均值中的φ角來測試電流標定值處于10%、50%、100%時的誤差。假設電流處于50%情況下的用電時間較長，那么就應對其加大權重，根據(jù)以下公式來計算平均值r%：

其中，r10、r50、r100分別為待測試電能表在10%、50%、100%標定電流下的相對誤差。

4 結論

通過計量技能理論分析，可幫助行業(yè)人員對計量裝置錯誤接線種類有全新的認識和了解。通過理論聯(lián)系實際，可以更好地判斷計量表故障原因，減少電能損失，提高廣大電力客戶信任度，避免對客戶、企業(yè)造成損失。

[1]林騰. 電業(yè)營業(yè)管理——中等專業(yè)學校教材[M]. 北京: 中國電力出版社, 1995.

[2]工人技術崗位考核指導叢書編寫組. 超標收費與營業(yè)管理[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1990.

[3]孫鐵民. 電能計量[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 1990.

[4]陳向群, 楊宗剛. 預付費電能表及其檢定[M]. 北京: 中國電力出版社, 2000.

[5]趙永娜. 用電檢查[M]. 北京: 中國電力出版社, 1998.

[6]王孔良, 李珞新, 祝曉紅, 等. 用電管理[M]. 北京：中國電力出版社, 2002.

[7]邱炳正. 交流電能表錯誤接線100例解析[M]. 北京：中國計量出版社, 2007.

Analysis and Correction on False Wiring in Electric Energy Measurement Device

DING Lin-bao
(Anqing, Anhui, Renmin Road No.275, Power Supply Business Hall, Anqing, Anhui,246003, China)

False wiring of electric energy measurement device restricts the safe operation of power grid and the smooth development of electric energy balance. Based on the normal/abnormal situation of electric energy meter, and through measurement on the electrical parameters such as voltage and current, related expressions are derived and analyzed, deducing that the phenomenon such as abnormal of current transformer and error of voltage or phase, are main manifestations of false wiring in electric energy meter. An energy chase back expression is put forward, aiming to effectively recover the loss of customers’ and enhance trust from customers, which will further strengthen the credibility of electric power enterprises.

Electric Energy Measurement Device; False Wiring; Correction

TB971

A

2095-8412 (2016) 06-1110-03

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.014

丁林寶(1976-)，女，助理工程師。研究方向：供用電。