电能表错误接线测试的方法羽祖荫(广东电网公司茂名供电局,广东茂名525000)摘要:对电能表错误接线造成的差错及影响进行了描述,介绍了现场对电能表错误接线判别的常用的相量图法和六角图法,以及广东电网公司茂名供电局实际工作中运用的多功能表与能量管理系统相结合的快速检查法,同时给出了电能表因错误接线产生的差错电量的计算方法。

实际应用表明,多功能表与能量管理系统相结合的快速检查法具有可靠、快速简捷的效果。

关键词:三相电能表;电能计量装置;接线方式;错误接线;电压互感器;电流互感器中图分类号:T M933 4 文献标志码:B 文章编号:1007 290X(2010)10 0106 03Methods for Testing Wrong Wiring of Electric Energy MeterY U Z u y in(M ao ming Po wer Supply Bure au o f G uangdong Po wer G rid Cor p.,M ao ming,G ua ng dong525000,China)Abstract:T he e rr or s a nd impacts ca used by wr o ng w ir ing o f ele ctric ener gy me ter ar e descr ibed.T he vecto r gr aph metho d and hexag on cha rt me thod comm only use d fo r judging wr ong w ir ing o f electric energ y meter on site a re pre sented a lo ng with the fast checking appr o ach co mbining m ulti f unctiona l meter and ener gy ma na geme nt sy stem used by M ao ming Pow er Supply Bure au o f G uangdo ng Po wer G r id C or p.T he w ay f or ca lcula ting er ro r pow er quantity ca used by w r ong w ir ing o f elec tric energ y me ter is a lso o ffe red.Pra ctica l applica tio ns sho w that the f ast checking appro ach combining multi f unctiona l m eter and e ne rg y mana gement syste m is dependable,ef ficient and simple.Key words:thr ee phase e lectr ic e ne rg y mete r;elec tric energ y me tering dev ice;wiring mea ns;w ro ng w ir ing;v oltage tra nsfo rm er;cur re nt transfo rme r为了保证电能量计量的准确,电能计量装置中的电能表必须做到接线正确。

电能表本身的误差很小,计量电能的误差一般只有百分之几,但若电能表接线错误,计量电能的误差可达到百分之几百,给用户和供电企业带来极大的经济损失。

所以必须认真对待现场运行电能表的接线问题,确保电能表在正确的接线状态下计量电能量的大小[1]。

1 电能计量装置错误接线的判断方法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。

接线检查分为停电检查和带电检查2种[1]。

对于新装或更换电压互感器、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,或需进一步核实带电检查的结果时,也要进行停电检查。

检查的主要内容是核对电压互感器、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。

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。

1 1 判断基本原理及计量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[1],但不能因电能表正转就判断其接线是正确的。

如果电能表反转、不转或随功率因数co s 值变化时而正转、时而反转,第23卷第10期广东电力V o l 23N o 10 2010年10月GUANGDONG ELEC TRIC POWER Oct 2010收稿日期:2010 04 28则判断电能表的接线可能接错。

图1是三相三线电能表正确接线相量图。

U UV 、U WV 电源线电压;U U 、U V 、UW 电源的三相电压;IU、IWU 相、W 相电源电流; 功率因数角。

图1 三相三线电能表正确接线相量图三相三线电能表正确接线时的功率[2]P 0=U UV I U cos(30+ )+U WV I W cos(30- )=3UI cos1 2 错误接线的判断方法1 2 1 运用多功能表结合能量管理系统(OPEN 2000)的快速检查法OPEN 2000能量管理系统是为电力调度、变电运行部门实时监控电力运行设备,为提高电力综合自动化管理工作水平而建立的。

广东电网公司茂名供电局计量班根据电能表现场接线检测要求,充分利用能量管理系统内部的资源,将多功能表与能量管理系统相结合,实现了电能表接线的准确、快速、简捷核查。

具体方法为:a)利用电能表自动测量并显示实时电网瞬时量的功能,单独测量U 、V 、W 相或同时测量三相的有功功率值、无功功率值、瞬时功率因数、各相电压和电流有效值,显示当前电能表运行象限指示。

b)OPEN 2000能量管理系统主要反映供电系统所有变电站一次主接线、电网运行方式、母线和开关运行状态以及当前实时负荷、潮流分布流动情况。

c)多功能表与能量管理系统配合使用时,首先进入OPEN 2000能量管理系统,查找被测试电能表所在线路、变压器等设备位置;利用能量管理系统的电子接线图,可直观地看到电能表所在母线或线路中的实时负荷、潮流分布情况。

其次,查看多功能表液晶显示屏内容,根据当前电能表运行四象限指示位置(如图2所示),结合OPEN 2000能量管理系统中电能表所在母线或线路中实时负荷、潮流分布情况,初步判断电能表接线的正确性。

第三,运用多功能表监测和显示三相实时电流、电压的当前状态,当U U 、U V 、U W 全部闪烁显示时,可判断当前电压是逆相序;当某相电流为负值时,可判断电流极性接反、功率方向为反向。

图2 电能表在四象限运行情况1 2 2 相量图法所谓相量图法就是通过画出电流相量图来确定接到电能表中的电压、电流性质,这是电能表接线检查最基本的方法。

该方法不但能判断接线的正、误,而且通过对相量图的分析,还可以判断属于那一种错误接线类型。

实际应用中,通常先将加到电能表的电压判断出来,并改正电压回路的错误接线,即保证进入电能表的电压为正确的电压(电压互感器极性反除外);再用相位伏安表测量出U UV 与电能表第一元件电流的夹角 、U WV 与电能表第二元件电流的夹角 以及2个电流之间的夹角 ,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,最终确定接入电能表的接线属于那一种类型。

1 2 3 六角图法a)先将电能表接线端子按规律自行编号,如图3所示。

图3 电能表接线端子简图b)用万用表检测出U 12=100V 、U 23=100 3V 、U 31=99 98V 、I 1=5 0A 、I 2=5 02A,数值均正常。

c)以U 12为基准,用相位表测出U 23、U 31与107第10期羽祖荫:电能表错误接线测试的方法U 12的夹角为120 、240 ,判断电压为正相序。

d)电能表正常运行时,电能表V 相电压接地,以地作为参考点。

用万用表测出U 3=0V,为V 相电压。

e)由三相三线电能表正相序的3种接线方式UVW 、VW U 、WU V,可判断出现在接线方式是WUV 。

f)以U 12为基准,用相位表测出I 1、I 2与U 12的夹角为58 、358 ,最靠近U U 的电流为I U ,其正向为+I U ,反向为-I U 。

结果I 1即是I W ,I 2即是-I U ,如图4所示。

g)六角图测量判断接线结果:第一元件为U WU 与I W ,功率表达式P I =U WU I W co s 58 ;第二元件为U VU 与-I U ,功率表达式P =U V U (-I U )co s 58。

图4 六角图法判断接线相量图2 差错电量计算电能表错误接线分析的目的,就是通过错误接线的相量分析,从错误接线的电能表所计量的电能中求出实际电能值,因此,须进行更正系数G 的计算[3]。

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

2 1 更正系数的确定更正系数的计算根据公式G =P 0/P 进行,其中,P 0为正确接线时的功率,P 为错误接线时的功率。

2 2 差错电量计算依据更正率 的计算公式 = P /P =G -1,则更正电量 P =P 0-P = P w ,其中,P w 为错误接线状态电能表当前电量。

如果电能表在误接线状态下反转,考虑反转时电能表本身的误差予以修正,则P 0=PG1+r PG (1-r )此时的更正电量P =P 0-P =[G (1-r )-1]P w 式中,r 是电能表在误接线状态下的相对误差。

3 结束语a)要对电能表的接线做出正确的判断,就必须知道负载的功率因数co s 。

cos 可以利用多功能电能表自动测量并显示实时电网瞬时量的功能,读出当前瞬时功率因数;也可以由仪表盘上功率因数表读出或者通过有功功率、无功功率按下式计算:cos =P/P 2+Q 2;或者co s =P /3UIb)计算出的co s 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OPEN 2000能量管理系统实时负荷潮流分布情况,判断接线的正确性。

c)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。

接线改正完后,还要进行六角图检查,并绘制电能表的相量图以验证接线修改的正确性[1]。