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三相三线和三相四线有功电能表接线的计量影响及改善对策


三相三线和三相四线有功电能表接线的计量影响及改善对策 【摘要】本文分别对三相三线和三相四线有功电能表的错误接线进行了分 析, 使用电压与电流向量表法快速求解电量误差值和更正系数,并提出了一些减 小电能表计量误差的措施。 【关键词】三相三线;三相四线;有功电能表;向量表法 一、引言 电能表作为衡量电能的计量仪器[1],其技术性要求很高,既要求精确、更 要求稳定,并保证长期可靠运行,并且随着我国电力市场的逐步建立和完善,电 力系统越来越复杂,作为电力系统重要组成部分的电能表受到了越来越多的关 注。 在工业用户的电力系统中, 电能表从性能上要满足恶劣的工作环境, 电压高、 电流大、负荷重等条件。随着大庆炼化公司落实国家“十二五规划”提出的节能减 排目标,全公司上下正在积极的开展节能工作。然而,电能计量综合误差过大是 电能计量存在的一个关键问题,它直接影响着公司的经济利益。因此,努力提高 电能计量的综合准确水平, 是一项刻不容缓的重要任务。本文通过对三相三线和 三相四线有功电能表接线错误接线的分析,希望对减小计量电能误差有所帮助。 二、三相三线有功电能表的正确接线 三相三线制只有三根相线, 电能表中有两个计量元件,在一定程度上节约了 成本,但其中 B 相的电流是通过其他两相计算出来的,一旦出现三相负载不平 衡的情况,就会导致测量不准确。如图 1 所示,大写字母 A、B、C 代表电压的 一次侧,小写字母 a、b、c 代表电压的二次侧,三个电压互感器 TV1、TV2、TV3 的一次侧与二次侧构成 Y/Y 型接线,a、b 相之间的相电压构成了第一元件的线 电压 Uab=Ua-Ub,c、b 相之间的相电压构成了第二元件的线电压 Uab=Uc-Ub。 TA1 和 TA2 分别是第一元件和第二元件的电流互感器, Ia、 Ic 分别为第一元件和 第二元件的相电流[2]。①—⑦为两个元件的接线端子,例如①为第一元件的相 电流进线端子,③为相电流出线端子,②和④端子构成第一元件的线电压。在接 线正确的情况下, 三相三线有功电能表测得电量为第一元件和第二元件测得电量 之和,即: 当三相电压和电流对称时 Uab=Ubc=Uca=U 线 Ia=Ib=Ic=I 当有接线错误或其他计量故障时, 有功电能表计量数和实际用电度数之间存 在较大误差。 图 1 三相三线电能计量装置正确接线图 三、三相三线有功电能表的错误接线分析 在实际的开关柜中线路远比原理图中的线路多,这就加大了接线错误的几 率。造成接线错误的主要原因有相序逆序、互感器极性接反等接线错误[3]。其 中包括电压相序逆序、电流相序逆序、电压互感器 TV 回路二次接线错误和电流 互感器 TA 回路二次接线错误。 电压相序:ABC、BCA、CAB、ACB、BAC 和 CBA 共 6 种情况; 电流相序:Ia、Ic 和-Ia、-Ic 中任意两个不同相的组合共 8 种情况; 电压互感器 TV:a、b、c 相任一相二次侧接反,a、b、c 相任两相二次侧接 反,a、b、c 三相二次侧都接反和正确接法共 8 种情况; 电流互感器 TA:第一元件进出线反接,第二元件进出线反接,第一元件和 第二元件进出线都反接,正确接法共 4 种情况。 由此可以看出,一旦有功电度表接线错误,出现错误的情况组合非常多,有 可能是上述接线错误的一种, 也有可能是上述例接线错误的任意组合。可以根据 向量图对接线错误情况进行分析。例如,电压相序为 CBA;电流相序为[Ia,Ic]; 电压互感器 TV3 反接;电流互感器 TA2 反接。 U1=Uc-Ub U2=U

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