電能計(jì)量誤接線時(shí)一種電量計(jì)算新方法的探討

楊曉旺

【摘 要】當(dāng)電能計(jì)量裝置發(fā)生錯(cuò)誤接線時(shí)，若已知錯(cuò)誤接線的具體接線方式，本文提出了一種正確計(jì)算實(shí)際發(fā)生電量的方法，即找出實(shí)際發(fā)生電量與錯(cuò)誤接線期間有功和無(wú)功總電量之間的關(guān)系，從而計(jì)算得到實(shí)際發(fā)生的有功和無(wú)功電量。這種方法可不需要求得功率因數(shù)角就能計(jì)算得到實(shí)際發(fā)生電量，使退補(bǔ)電量的計(jì)算更準(zhǔn)確。

【關(guān)鍵詞】電能計(jì)量裝置；實(shí)際發(fā)生電量；功率因數(shù)角

中圖分類(lèi)號(hào)： TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）01-0143-002

【Abstract】There was an error when the electric energy metering device wiring， if known wrong wiring connection mode， this paper proposes a calculation method of actual power correctly， finding out the actual capacity and error during the connection， the relationship between the active and reactive power's electricity so as to calculate the actual active and reactive power.This method does not need to obtain the power factor Angle to calculate the actual generating capacity， so that the calculation of the back-up power is more accurate.

【Key words】Electric energy metering device； Actual power generation； Power factor Angle

0 概述

電能計(jì)量裝置的正常與否直接關(guān)系到供用電雙方的經(jīng)濟(jì)利益。正確計(jì)量電能，不僅要求電能表和電壓、電流互感器的誤差在國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)，而且更重要的是要求二次回路的接線準(zhǔn)確、可靠。一般經(jīng)檢定的電能表和互感器基本誤差不超過(guò)百分之幾，但錯(cuò)誤的接線帶來(lái)的計(jì)量誤差可能達(dá)到百分之幾十，甚至是百分之幾百。因此，計(jì)量裝置的錯(cuò)誤接線給電能計(jì)量帶來(lái)的誤差是巨大的。

在電力系統(tǒng)和電力工業(yè)用戶中，錯(cuò)誤接線是經(jīng)常發(fā)生的，尤其是采用三相三線計(jì)量方式的高壓工業(yè)大用戶，比較容易發(fā)生錯(cuò)誤接線。因?yàn)殡妷?、電流二次回路兩者的組合，再加上極性反接和斷相等就有百余種接線方式。工作人員在對(duì)錯(cuò)誤接線檢查并更正后，還要進(jìn)行差錯(cuò)電量的退補(bǔ)計(jì)算。差錯(cuò)電量的正確計(jì)算是至關(guān)重要的，計(jì)算不當(dāng)會(huì)引起供用電雙方的利益糾紛。

一般情況下，我們計(jì)算退補(bǔ)電量的的步驟有：（1）確定錯(cuò)誤接線類(lèi)型。現(xiàn)場(chǎng)借助相序表、相位伏安表等工具測(cè)定電壓、電流及相位角，確定屬于什么類(lèi)型的錯(cuò)誤接線。（2）計(jì)算更正系數(shù)G。利用向量圖法列出錯(cuò)誤功率表達(dá)式，利用正確功率表達(dá)式除以錯(cuò)誤功率表達(dá)式算得更正系數(shù)。更正系數(shù)中有功率因數(shù)角φ，因此需要用線路中的功率因數(shù)表或根據(jù)具有代表性負(fù)載下的余弦值cosφ算得φ角，帶入更正系數(shù)表達(dá)式算得更正系數(shù)值。（3）計(jì)算實(shí)際發(fā)生電量和退補(bǔ)電量。利用更正系數(shù)乘錯(cuò)誤期間的抄見(jiàn)電量算得實(shí)際電量，用實(shí)際電量減去抄見(jiàn)電量得到退補(bǔ)電量。

上述計(jì)算方法中是需要知道功率因數(shù)角φ才能計(jì)算退補(bǔ)電量。通常情況下用戶的功率因數(shù)是隨著負(fù)荷的變化而變化的，所以并不是很準(zhǔn)確的，計(jì)算出來(lái)的更正系數(shù)有一定的誤差。根據(jù)功率因數(shù)計(jì)算出來(lái)的電量與實(shí)際發(fā)生的電量也存在一定程度的區(qū)別。

目前電能計(jì)量裝置使用的電能表普遍為智能電能表，一塊表能同時(shí)計(jì)量正反向有功和無(wú)功電能。電能計(jì)量裝置發(fā)生錯(cuò)誤接線時(shí)，在有功計(jì)量有誤的同時(shí)無(wú)功計(jì)量也有誤。考慮根據(jù)有功功率計(jì)算表達(dá)式和無(wú)功功率計(jì)算表達(dá)式以及錯(cuò)誤接線期間發(fā)生的有功、無(wú)功所示讀數(shù)求得較為準(zhǔn)確的實(shí)際發(fā)生電量。下面就這種計(jì)算方法詳細(xì)介紹。

以三相三線兩元件計(jì)量方式為例，假設(shè)三相電路對(duì)稱，電壓相序?yàn)檎?，電壓和電流二次回路接線無(wú)誤，無(wú)短路和斷相，負(fù)載為感性。這樣在測(cè)量時(shí)，電壓有3種正相序，其接法分別為ABC、BCA、CAB，電流相序有8種接法，分別為（Ia，Ic）、（Ic，Ia）、（-Ia，-Ic）、（-Ic，-Ia）、（-Ia，Ic）、（Ia，-Ic）、（Ic，-Ia）、（-Ic，Ia）。這樣有24種組合的接線方式，下面以用戶使用三相三線智能電能表為例進(jìn)行介紹說(shuō)明。

1 根據(jù)錯(cuò)誤接線期間總電量求實(shí)際發(fā)生電量的方法

根據(jù)功率三角形及更正系數(shù)的定義可得下列公式：

3 計(jì)算方法的驗(yàn)證

可以做一實(shí)驗(yàn)加以說(shuō)明。在三相電能表檢定裝置上設(shè)置cosφ=0.966（感性）（φ=15°）I=5A，U=100V。按一元件UAB、-IA，二元件UCB、IC接入電能表，走字兩小時(shí)，測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。從表1中可以看出，用本方法計(jì)算出的實(shí)際發(fā)生電量與實(shí)際電量基本吻合，誤差很小。但WQ誤應(yīng)以負(fù)值代入。

如果用角φ計(jì)算更正系數(shù)求實(shí)際發(fā)生電量，因?yàn)榻铅沾嬖谡`差使得計(jì)算得到的正確電量也存在誤差。表2列出了角φ在不同角度時(shí)的誤差情況。因此，功率因數(shù)的變化使得計(jì)算出的實(shí)際發(fā)生電量與實(shí)際電量有很大的出入。而用戶處的功率因數(shù)一般都是隨負(fù)荷時(shí)刻變化的，各個(gè)時(shí)間點(diǎn)都不同，因而這樣計(jì)算出的實(shí)際發(fā)生電量就不準(zhǔn)確。

此種方法計(jì)算實(shí)際發(fā)生電量的步驟可總結(jié)為：首先從錯(cuò)誤接線相量圖得出有功功率和無(wú)功功率的表達(dá)式，然后求出錯(cuò)誤接線的有功和無(wú)功的更正系數(shù)，把更正系數(shù)中的tanφ用WQ正/WP正代入，可得到包含WQ正、WP誤、 WP正、WQ誤的兩個(gè)方程，方程中WP誤和WQ誤可從表計(jì)示數(shù)得到，WQ正和WP正解兩個(gè)式子組成的方程組得到。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析驗(yàn)證，若能測(cè)得用戶的錯(cuò)誤接線類(lèi)型，錯(cuò)誤接線期間的有功和無(wú)功電量，可用上述方法求得實(shí)際發(fā)生的有功和無(wú)功電量，而且不用計(jì)算功率因數(shù)。這種方法計(jì)算得到的電量與實(shí)際電量誤差很小。但是在使用這種方法是應(yīng)該注意：表計(jì)功率受功率因數(shù)影響出現(xiàn)正、反時(shí)，表計(jì)必須有能分別計(jì)量正、反向電量的功能，否則計(jì)算出的正確電量不準(zhǔn)確。如表計(jì)無(wú)止逆，計(jì)量電量為正、反向電量代數(shù)和，則計(jì)算得到的正確電量偏少。同樣，若表計(jì)有止逆，計(jì)算得到的正確電量也偏少。除此之外這種方法也不適用錯(cuò)誤接線發(fā)生期間表計(jì)停轉(zhuǎn)的情況。

【參考文獻(xiàn)】

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