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浅谈错误接线对多功能电能表无功计量的影响


浅谈错误接线对多功能电能表无功计量的影响
摘要:多功能电能表错误接线种类繁多,除对有功计量产生影响 外,对无功计量也会产生影响,无功电量计算错误将影响用电功率 因数的正确考核。文章介绍了三相三线多功能电能表无功计量原 理,分析了在几种典型错误接线情况下,多功能电能表无功电量的 变化情况,并通过试验进行验证,为错误接线情况下用户用电功率 因数的正确计算提供了依据。 关键词:三相三线 多功能电能表 错误接线 无功 计量 0 引言 城区 10kv 专变用户多采用高压计量,安装三相三线多功能电能表 或智能电表(智能电表与多功能电表的无功计量原理相同) ,部分 专变用户执行功率因数调整电费。当出现电能表错误接线情况时, 工作人员往往采用更正系数法计算有功电量的退补,容易忽视无功 电量的变化,或是由于对无功计量方式不清楚造成计算错误,影响 了用户用电功率因数的正确考核。因此,有必要结合多功能表的无 功计量方式对错误接线情况进行分析,以明确错误接线时无功电量 的正确算法。 1 三相三线多功能电能表无功计量方式 目前使用的三相三线多功能表大多采用 90°移相滤波器,将电压 信号移相 90°来进行无功的计量,如图 1 所示: 由相量图得:q=u′abiacos(60°-φ a)+u′cbiccos(120°-φ

c) 当三相电路对称时,uab’=ucb’,ia=ic,φ a=φ c,可得 q=ui(cos60°cosφ +sin60°sinφ +cos120°cosφ +sin120°sin φ )=■uisinφ 2 错误接线引起的多功能表无功电量的变化 多功能表在错误接线情况下,电能表各元件接入的相量也会发生 相应的变化。 2.1 电压错误接线 多功能表电压接入 u,auc,ub,电流接入 ia,ic 时,相量图如图 2 所示: 多功能表电压第一元件电压为 uac’,电流为 ia,第二元件电压 为 ubc’,电流为 ic。 由相量图得:q=u′aciacos(120°-φ a)+u′bciccos(60°+φ c) 当三相电路对称时,uab’=ucb’ ,ia=ic,φ a=φ c,可得: q=ui(cos120°cosφ +sin120°sinφ +cos60°cosφ -sin60°sin φ )=0 结论:多功能表电压接入 ua,uc,ub,电流接入 ia,ic 时,无功 功率表达式为 0,无功不计电量。 2.2 电流错误接线 多功能表电压接入 ua,ub,uc,电流接入 ia, -ic 时,相量图如

图 3 所示: 多功能表电压第一元件电压为 uab’,电流为 ia,第二元件电压 为 ucb’,电流为-ic。 由相量图得:q=u′abiacos(60°-φ a)+u′cb(-ic)cos(60° +φ c) 当三相电路对称时,uab’=ucb’ ,ia=ic,φ a=φ c,可得:q=ui (cos60°cosφ +sin60°sinφ +cos60°cosφ -sin60°sinφ ) =uicosφ 结论:多功能表电压接入 ua,ub,uc,电流接入 ia,-ic 时,无 功功率表达式为 uicosφ ,无功电量的变化与φ 角有关。 2.3 电压、电流逆相序接线 多功能表电压、电流逆相序接线(电压相序 uc,ub,ua,电流相 序 ic,ia)时的相量图如图 4 所示: 多功能表电压第一元件电压为 ucb’,电流为 ic,第二元件电压 为 uab’,电流为 ia。 由相量图得:q=u′cbiccos(120°-φ c)+u′ab(ia)cos(60° -φ c) 当三相电路对称时,uab’=ucb’,ia=ic,φ a=φ c,可得: q=ui(cos120°cosφ +sin120°sinφ +cos60°cosφ +sin60°sin φ )=■uisinφ 结论:多功能表电压、电流逆相序接线(电压相序 uc, 、ub,ua,

电流相序 ic,ia)时,无功功率表达式为■uisinφ ,与正确接线时 的功率表达式相同。 3 试验分析 为进一步验证分析结论,将三相三线多功能表接入试验台,在 uab=ubc=100v,ia=ic=1.5a,φ a =φ c=45°条件下,分别按正确接线和上述三种方式接线,在试验 台运行一个小时,数据如表 1 所示,从表中数据可以看出,分析结 论是正确的。 4 结语 在处理计量错误接线时,工作人员往往只对有功电量进行相应的 追补,而对无功计量的变化常常被忽略。但是错误接线对无功功率 也产生影响,特别是对执行功率因数调整电费的用户来说,无功功 率的变化往往会对用户功率因数考核产生影响。因此,在处理错误 接线时有必要根据电能表无功计量原理进行分析,正确计算无功电 量和功率因数。 参考文献: [1]熊兰英,粟时平.浅谈无功电能表计量方法及标准.仪器仪表标 准化与计量 2005,1:34-38. [2]陈凯华.全电子式多功能电能表的无功计量分析.江西电力, 2009,03:32-33,49.


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