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【摘 要】 从实际出发,开展电能计量正确接线的分析及应用,包含装置接线分析、现场检查要点,用实例说明错误接线的电量更正方法。
【关键词】 接线分析 用电检查 计量误差
0 引言
电能计量工作是电力销售的重要环节,计量装置的好坏直接关系到供用电双方的经济效益。所以保证电能表的正确计量是供电企业关键的工作任务。现就用电检查中较难掌握的三相三线电能正确计量现场简易判断和错误情况的电量更正举例分析。
1 正确计量算法
三相三线有功电能表计量三相三线有功电能,有两种非标准正确接线方式
第一种: 元件1采用线电压Ubc和相电流Ib ,元件2采用线电压Uac和相电流Ia ,这种接线方式的瞬间功率表达式为
P=Ubc Ib cos ( 30 o+φ) +Uac Ia cos (30 o﹣φ)
第二种: 元件1采用线电压Uca和相电流 Ic ,元件2采用线电压Uba 和相电流Ib,这种接线方式的瞬间功率表达式为
P= Uca Ic cos (30 o+φ) +Uba Ib cos (30 o﹣φ)
在三相三线系统中,如果B相接地,则这两种非标准接线方式就可能漏计电度。比如:高压两线一地输电方式或低压三相三线供电方式,B相在电能表外的电源侧和负荷侧若同时接地运行,则三相三线有功电能表必然漏计电度,因此通常不采用这两种接线方式。
常用的标准正确接线只有一种
元件1采用线电压Uab和相电流 Ia ,元件2采用线电压Ucb 和相电流I c ,功率表达式为 P= Uab Ia cos (30 o+φ) +Ucb Ic cos (30 o﹣φ) 。
2 现场检查要点
为了迅速地判别现场电能表接线是否正确,可采用下述简易方法:
首先对任何正转的电能表,如果原电能表接线正确,通过三次对调任意两根电压进线后, 三次电能表都应停转,如不停转或有一次不停转,则证明原电能表接线肯定有错误。因为原电能表接线如果正确,对调任意两根电压进线后,其功率计算如下:
1 ) 对调A、B两相电压 :
P1= Uba Ia cos (150 o-φa) =﹣UIcos (30 o+φ)
P2= Uca Ic cos (30 o+φc)=UIcos (30 o+φ)
P=P1+P 2=0
2 ) 对调B、C两相电压 :
P1= Uac Ia cos (30 o-φa) =UIcos (30 o﹣φ)
P2= Ubc Ic cos (150 o+φc)=﹣UIcos (30 o﹣φ)
P=P1+P 2=0
3 ) 对调A、C两相电压 :
P1= Ucb Ia cos (90 o+φa)=﹣UIsinφ
P2= Uab Ic cos (90 o-φc) =UIsinφ
P=P1+P2=0
三次对调电压进线后,从电能表的功率计算说明,如果原接线正确,在对调电压进线后都应停转(或有微动)。
通过三次对调电压进线,如果电能表三次都停转,只能说明原电能表接线可能正确。电能表对调电压进线停转,只是电能表原接线正确的必要条件,还不是充分条件。为此还必须进一步进行判断。方法是:先断开B相电压,此时电能表每分钟转数应为原接线电能表每分钟转数的一半。因为在原接线正确情况下,断开B相电压进线,其功率为:
P1= 1/2Uac Ia cos (30 o-φa) = 1/2U I cos (30 o﹣φ)
P2= 1/2Uca Ic cos (30 o+φc)= 1/2U I cos (30 o+φ)
P=Pl+P2= √3/2 U I cosφ
从功率计算说明,在电能表正确接线时,断开B相电压电能表正转速度应降低一半。然后再把A、C 两相电压进线对调,使电能表停转,继续进行断开电压进线的试验。先断开A相电源进线,则电能表的功率为 :
P1= Ucb Ia cos (90 o+φa)=U I cos (90 o+φ) =﹣UI sinφ
再断开C相电源的电压进线,则电能表的功率为 :
P2= Uab Ic cos (90 o-φc)=U I cos (90 o-φ) = U I sinφ
功率值 P 1和P 2大小相等,方向相反。说明无论用户的功率因数如何,两次断线后,电能表的转数都应一样,但转向相反。
通过上述对调电压进线和分别断开一相电压进线后,观察电能表所处的状态,可以准确地判断电能表的接线是否正确。因为对电能表多种错误接线进行的综合分析和计算的结果表明,在任何错误接线的情况下,都不可能同時出现上述六种情况的组合。
3 错误接线分析
用电检查中的一项重要工作就是对计量装置的正确性全面检查,包括对错误接线及窃电的查处;三相三线电能表的接线虽简单,但在实际安装接线中可能会造成各种错误接线,经 TV、TA错接后,会给电能计量带来较大的误差,其误差值可由百分之几到百分之几百。
当供电公司与用户引起计量纠纷时,就是通过现场的判断、检查接线正确与否,推导出电能表误接线时所反映的电能功率表达式,进而计算出更正系数,使之通过电量更正,基本达到合理的弥补因电能计量装置错误接线造成的计量误差。
例:供电公司按计划对某石料厂三相三线电能表进行轮换,月末发现电能表计量异常,经现场检查发现 A相电流接反。由此:
绘制相量图,根据电压、电流的相位关系,可计算出电能表有功功率表达式为
P错= Uab Ia cos (180 o-30 o﹣φ) +Ucb Ic cos (30o﹣φ)= UIsinφ ( 1 )
更正系数为Kp= P/P错 = 1.732 U I cosφ/U I sinφ=1.732ctgφ ( 2 )
由于该厂前几个月的功率因数平均为0.91 ,可计算出
ctgφ= cosφ/sinφ== 2.19 故Kp = 1.732ctgφ= 3.80 ( 3 )
该户电表月初指数为0,月末指数为25 ,TV变比为10000/100,TA变比为30/5 ,故
P错=(25—0)×100×6=15000kWh,实际应追补电量为 P补=( Kp-1 )×P错=42000 kWh 。
结束语
以上仅对现场用电检查计量接线的分析及应用略作分类叙述。 在实际工作中,运用相关知识对正确计量接线的分析及计量故障的尽快发现和错误电量的更正,对用电检查人员也必将提出更高的要求。
作者简介:王少华,男,安徽舒城。1970年12月。工程师,在国网安徽舒城县供电有限责任公司从事本专业15年。
【关键词】 接线分析 用电检查 计量误差
0 引言
电能计量工作是电力销售的重要环节,计量装置的好坏直接关系到供用电双方的经济效益。所以保证电能表的正确计量是供电企业关键的工作任务。现就用电检查中较难掌握的三相三线电能正确计量现场简易判断和错误情况的电量更正举例分析。
1 正确计量算法
三相三线有功电能表计量三相三线有功电能,有两种非标准正确接线方式
第一种: 元件1采用线电压Ubc和相电流Ib ,元件2采用线电压Uac和相电流Ia ,这种接线方式的瞬间功率表达式为
P=Ubc Ib cos ( 30 o+φ) +Uac Ia cos (30 o﹣φ)
第二种: 元件1采用线电压Uca和相电流 Ic ,元件2采用线电压Uba 和相电流Ib,这种接线方式的瞬间功率表达式为
P= Uca Ic cos (30 o+φ) +Uba Ib cos (30 o﹣φ)
在三相三线系统中,如果B相接地,则这两种非标准接线方式就可能漏计电度。比如:高压两线一地输电方式或低压三相三线供电方式,B相在电能表外的电源侧和负荷侧若同时接地运行,则三相三线有功电能表必然漏计电度,因此通常不采用这两种接线方式。
常用的标准正确接线只有一种
元件1采用线电压Uab和相电流 Ia ,元件2采用线电压Ucb 和相电流I c ,功率表达式为 P= Uab Ia cos (30 o+φ) +Ucb Ic cos (30 o﹣φ) 。
2 现场检查要点
为了迅速地判别现场电能表接线是否正确,可采用下述简易方法:
首先对任何正转的电能表,如果原电能表接线正确,通过三次对调任意两根电压进线后, 三次电能表都应停转,如不停转或有一次不停转,则证明原电能表接线肯定有错误。因为原电能表接线如果正确,对调任意两根电压进线后,其功率计算如下:
1 ) 对调A、B两相电压 :
P1= Uba Ia cos (150 o-φa) =﹣UIcos (30 o+φ)
P2= Uca Ic cos (30 o+φc)=UIcos (30 o+φ)
P=P1+P 2=0
2 ) 对调B、C两相电压 :
P1= Uac Ia cos (30 o-φa) =UIcos (30 o﹣φ)
P2= Ubc Ic cos (150 o+φc)=﹣UIcos (30 o﹣φ)
P=P1+P 2=0
3 ) 对调A、C两相电压 :
P1= Ucb Ia cos (90 o+φa)=﹣UIsinφ
P2= Uab Ic cos (90 o-φc) =UIsinφ
P=P1+P2=0
三次对调电压进线后,从电能表的功率计算说明,如果原接线正确,在对调电压进线后都应停转(或有微动)。
通过三次对调电压进线,如果电能表三次都停转,只能说明原电能表接线可能正确。电能表对调电压进线停转,只是电能表原接线正确的必要条件,还不是充分条件。为此还必须进一步进行判断。方法是:先断开B相电压,此时电能表每分钟转数应为原接线电能表每分钟转数的一半。因为在原接线正确情况下,断开B相电压进线,其功率为:
P1= 1/2Uac Ia cos (30 o-φa) = 1/2U I cos (30 o﹣φ)
P2= 1/2Uca Ic cos (30 o+φc)= 1/2U I cos (30 o+φ)
P=Pl+P2= √3/2 U I cosφ
从功率计算说明,在电能表正确接线时,断开B相电压电能表正转速度应降低一半。然后再把A、C 两相电压进线对调,使电能表停转,继续进行断开电压进线的试验。先断开A相电源进线,则电能表的功率为 :
P1= Ucb Ia cos (90 o+φa)=U I cos (90 o+φ) =﹣UI sinφ
再断开C相电源的电压进线,则电能表的功率为 :
P2= Uab Ic cos (90 o-φc)=U I cos (90 o-φ) = U I sinφ
功率值 P 1和P 2大小相等,方向相反。说明无论用户的功率因数如何,两次断线后,电能表的转数都应一样,但转向相反。
通过上述对调电压进线和分别断开一相电压进线后,观察电能表所处的状态,可以准确地判断电能表的接线是否正确。因为对电能表多种错误接线进行的综合分析和计算的结果表明,在任何错误接线的情况下,都不可能同時出现上述六种情况的组合。
3 错误接线分析
用电检查中的一项重要工作就是对计量装置的正确性全面检查,包括对错误接线及窃电的查处;三相三线电能表的接线虽简单,但在实际安装接线中可能会造成各种错误接线,经 TV、TA错接后,会给电能计量带来较大的误差,其误差值可由百分之几到百分之几百。
当供电公司与用户引起计量纠纷时,就是通过现场的判断、检查接线正确与否,推导出电能表误接线时所反映的电能功率表达式,进而计算出更正系数,使之通过电量更正,基本达到合理的弥补因电能计量装置错误接线造成的计量误差。
例:供电公司按计划对某石料厂三相三线电能表进行轮换,月末发现电能表计量异常,经现场检查发现 A相电流接反。由此:
绘制相量图,根据电压、电流的相位关系,可计算出电能表有功功率表达式为
P错= Uab Ia cos (180 o-30 o﹣φ) +Ucb Ic cos (30o﹣φ)= UIsinφ ( 1 )
更正系数为Kp= P/P错 = 1.732 U I cosφ/U I sinφ=1.732ctgφ ( 2 )
由于该厂前几个月的功率因数平均为0.91 ,可计算出
ctgφ= cosφ/sinφ== 2.19 故Kp = 1.732ctgφ= 3.80 ( 3 )
该户电表月初指数为0,月末指数为25 ,TV变比为10000/100,TA变比为30/5 ,故
P错=(25—0)×100×6=15000kWh,实际应追补电量为 P补=( Kp-1 )×P错=42000 kWh 。
结束语
以上仅对现场用电检查计量接线的分析及应用略作分类叙述。 在实际工作中,运用相关知识对正确计量接线的分析及计量故障的尽快发现和错误电量的更正,对用电检查人员也必将提出更高的要求。
作者简介:王少华,男,安徽舒城。1970年12月。工程师,在国网安徽舒城县供电有限责任公司从事本专业15年。