现场电能计量装置接线判断方法

现场电能计量装置接线判断方法

(广东电网公司茂名供电局广东茂名525000)

摘要:现场中运行的电能计量装置因错误接线会带来计量差错;针对电能表接线运用电力OPEN2000能量管理系统、多功能表四象限功能、电压电流排除法、六角图分析接线,以及因错误接线产生的差错电量的计算方法。针对电能计量装置错误接线问题,需要确定其问题出现的原因,并利用专业检测技术进行确定,最终选择合适的措施进行优化处理,为电力企业以及用户提供安全稳定的计量装置与方法。

关键词:电能计量装置;电能表;错误接线;电压互感器;电流互感器

引言

电能表本身的误差超差,一般只是百分之几,但因电能计量回路的接线接错可能达到百分之几百的误差,给用户或供电企业带来极大的经济损失;因为工作现场不是时刻带有专用的相位表、智能测试仪等,所以必须学会运用现场的系统、设备、仪器分析核查计量装置接线是否正确,通过多种方法相互验证接线以确保计量准确。以高压计量三相三线为实例,对电能计量装置的接线进行分析。电能计量装置必须确保运行接线正确。

电能计量装置正确接线是保证计量准确的必要条件,必须在其投运前或运行中定期进行接线检查。接线检查分为一停电检查和二带电检查两种。对于新装或更换电压或电流互感器以及二次回路的电能计量装置投运前都必须在停电的状态下进行接线检查。对于运行中的电能计量装置,当无法判断接线是否正确或需进步核实带电检查的结果时也要进行停电检查,其检查的主要内容是核对电压、电流互感器的变比、极性、接线组别以及进行二次电缆的导通及接线端子标志的核对、检查,经过停电检查的计量装置,在投运后还应进行带电检查。对于运行中的电能计量装置,在周期检验时也要进行带电检查,以保证电能计量装置的接线正确。以下电能计量装置错误接线判断的分析条件,系参照SD109—1983电能计量装置检验规程中所规定的现场检验条件要求进行。

1.有功电能表的计量原理

电能表在接线正确的情况下,所接负载无论是感性还是容性,只要有功功率的传输方向没有改变,计量的电能表都是正转,反过来说,对于正转的电能表,不能因此判断它的接线就定是正确的。如果电能表反转、不转或随功率因数cosφ值时而正转,时而反转,可以判断电能表的接线可能接错。

电能表正确接线下的相量图和功率表达式为:

三多功能表显示三相实时电压状态,Ua、Ub、Uc分别对应为A、B、C相三相电压,但符号不显示时,表示对应字符相失压(断线);当Ua、Ub、Uc全部闪烁显示时,表示当前电压逆相序。四多功能表三相实时电流状态指示,Ia、Ib、Ic分别对应为A、B、C相三相电流,但符号不显示时,表示对应字符相失流,当字符前面的“-”显示时,表示该对应字符相功率方向为反。

2.2电压回路的接线检查

2.2.1测量二次线电压

1).用电压表(万用表)测量电能表的电压UAB、UBC、UCA。如果UAB≈UBC≈UCA≈100V,则说明与电能表相连的V/V型接线的电压互感器的极性按正常接线,或称PT极性正确。

2).用电压表(万用表)测量电能表的电压UAB、UBC、UCA,如果其中一项的线电压为173V,而另外两项电压为100V,例如:UAB≈UBC≈100V,UCA≈173V则说明与电能表相连的V/V型接线的电压互感器,其中一台的极性没有按正常接线,或称有一相PT极性接反。

3).用电压表(万用表)测量电能表的电压UAB、UBC、UCA,如果有线电压为0V或50V,说明电压互感器的一次或二次断线。

2.2.2测量三相电压的相序和定电压的相别

1).用电压相序表对进入电能表的电压(端于2、4、6)测量其电压相序,如果是正相序,电能表所加电压可能是UABC或UBCA或UCAB,再用万用表分别测量端子2对地电压、端子4对地电压、端子6对地电压,找出B相电压,以进一步确定进入电能表的电压是UABC或UBCA或UCAB。

2).用电压相序表对接入电能表的电压(端子2、4、6)测量其电压相序,如果是逆相序,电能表所加电压可能是UACB或UBAC或UCBA,再用万用表分别测量端子2对地电压、端子4对地电压、端子6对地电压,找出B相电压,以确定进入电能表的电压是UACB或UBAC或UCBA。

2.3电流回路的接线检查

2.3.1用钳形电流表测量进入电能表第一元件的电流IA,第二元件的电流IC及公共线上的电流IB(-In),如果IA=IB=IC,电流互感器接线正确;如果IA=IC,IB=IA=IC则说明电流互感器接线有一相极性接反。

2.3.2断a相或c相电压,观察表是否转动。依次将接电能表的a相电压端子或c相电压端子引线断开,电能表园盘应仍转动。若断a相,园盘不转动,说明第二元件的电流回路可能有断线或短路等现象。若断c相,园盘不转动,说明第元件的电流回路可能有断线或短路等现象。

2.3.3用两端带夹子的短路线,一端接地,另一端依次与电流端子连接。与不接地的端钮连接时电流线圈经接地线短路了,电能表的电流线圈中的电流被分流,表的转速变慢;与接地的端纽连接时,表的转速不变。通过此方法可判断出那个端纽接地及接地是否正确。

2.4B相电压法与电压交叉法

B相电压法——当三相电压对称,电压相序为Uabc,且负载稳定,可以通过断开B相电压,用秒表测量电子电子式电能表的10个脉冲数的时间tb;接上B相电压后,再用秒表测量电能表10个脉冲数的时间to,如果tb=(1.8~2.2)to,可以认为接线正确。

电压交叉法——当三相电压对称,电压相序为Uabc,且负载不太稳定时,通过把电能表电压端钮A和C连接的电压线互换位置,如果电能表不转动或向一侧微微转动(电子表脉冲灯不闪),可以判断电能表接线正确。

2.5相量图法

这是电能表接线检查最基本的方法。它不但能判断是正确接线还是错误接线,而且可以通过对相量图分析,判断属于那一种错误接线类型。所谓相量图法就是通过画出电流相量的方法确定接到电能表中的是什么电压?什么电流?

在实际应用中,通常先把加到电能表的电压判断出来,并且先改正电压回路的错误接线,即把进入电能表的电压改为正确的电压UABC(PT极性反除外)。再用相位伏安表测量出UAB与电能表第一元件电流的夹角ɑ、UCB与电能表第二元件电流的的夹角β,以及两个电流之间的夹角δ,画出相量图,根据相量图确定出错误的电流类型。结合判断出的错误电压,最终确定出接进电能表的接线属于那一种类型。

3.差错电量计算

根据判断出错误的电压和电流,从相量图上找出电能表第一元件的电压和电流的夹角,第二元件的电压和电流的夹角,写出电能表误接线时的功率表达式P,并进行化整。

1)更正系数

2)计算出的cosφ要根据用户实际用电性质、负荷大小、有无无功补偿等情况确定实际的功率因数值,结合相量图或OPEN2000能量管理系统实时负荷潮流分布情况,判断接线的正确性。

3)当把电能表的错误接线判断清楚后,在改正接线过程中,特别要注意防止电流互感器的二次开路和电压互感器的二次短路。接线改正完以后,还要进行检查,并绘制电能表的相量图验证接线是否改正确。

电能表的正确接线是保证电能表正确计量的首要条件。因此,电能表能否正确计量,不仅取决于电能表的准确度等级,更重要取决于电能表的正确接线(包括整个电能计量装置的正确接线)。但是,在电能表的安装接线过程中,又难免地发生错误接线,特别是三相电能表由于使用场合广泛,出现的错误接线更是形式多样。

电能表的误差很小,但是错误接线给电能计量带来的误差却往往很大。因此,对于电能表的错误接线,不但要善于发现和及时纠正,同时,还更要善于根据现场的错误接线实例,正确地绘制出错误接线图和相应的向量图以便进行电能计量分析,最终达到对错误接线时的电量进行基本准确的更正。

参考文献:

[1]SD109-1983《电能计量装置检定规程》

[2]邱炳正,交流电能表错误接线百例解析,中国计量出版社,2000年.第2版.

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作者简介:

羽祖荫(1964-)男,广东广州人。广东电网公司茂名供电局工程师,研究方向:电能计量。

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