10KV電能計量裝置TV極性接反的實用檢查分析方法.doc

10KV電能計量裝置TV極性接反的實用檢查分析方法 電能計量裝置是供用電雙方進(jìn)行電能貿(mào)易結(jié)算的工具，同時也是企業(yè)加強內(nèi)部管理，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)核算必不可少的手段，因此其正確性、準(zhǔn)確性對于供用雙方來說非常重要。目前10KV供電均采用三相三線電能計量方式，由兩個10KV電流互感器、兩個接線方式為Vv0的10KV電壓互感器、三相三線多功能表、二次連接導(dǎo)線和計量柜（箱）組成一套電能計量裝置。在實際工作過程中，可能由于多方面原因造成計量裝置接線錯誤而出現(xiàn)計量差錯。出現(xiàn)接線錯誤的方式可能多種多樣，而電壓互感器極性接反是其中的典型錯誤接線。在這里本人結(jié)合多年的學(xué)習(xí)比賽和實際工作經(jīng)驗，主要談?wù)凾V極性接反的實用檢查分析方法。圖1 常用的電壓互感器、電流電壓組合型互感器10KV三相三線電能計量裝置中，電壓互感器采用Vv0接線方式，任一只TV極性接反時，都會使電壓互感器二次出現(xiàn)173V的線電壓。實際工作過程中如果在電能表表尾測量到173V線電壓時，采用下面兩種方法來進(jìn)行檢查，以確定錯誤接線方式并更正。一、停電檢查：在計量裝置運行過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有173V電壓出現(xiàn)時，如果條件許可，可采用停電檢查。停電檢查是一種直觀的、安全可靠的檢查方法，但必須采取保證安全的各種措施，防止計量裝置在停電期間突然來電，確保人身和設(shè)備安全。1、對于在安裝前經(jīng)過互感器誤差實驗、極性檢查并有合格證的，可以直接檢查二次電壓回路的接線是否正確。一般經(jīng)過檢查核對并更正后，即可恢復(fù)計量裝置正確運行。2、對于極性標(biāo)志不明確的電壓互感器，則需要檢查核對極性，在現(xiàn)場一般采用直流法進(jìn)行測試。將一節(jié)1.5V干電池“+”極接入單相電壓互感器一次側(cè)的“A”，電池“-”極接入“X”，將直流電流表“+”極接入單相電壓互感器二次側(cè)的“a”, “-”極接入“x”,在電池接通的一刻，直流電壓表應(yīng)正指示，在電池斷開的一刻，直流電壓表應(yīng)為反指示，則為極性正確。測試出兩電壓互感器極性后，再檢查核對更正接線，即可恢復(fù)計量裝置正確運行。二、帶電接線檢查：在不能停電或不需要停電時，采用帶電檢查。帶電檢查是直接在互感器二次回路上進(jìn)行的工作，必須嚴(yán)格遵守電力安全工作規(guī)程，嚴(yán)禁將電流二次回路開路，電壓二次回路短路。（一）首先來看看電能計量裝置電壓互感器Vv0接線時的基本原理。1、Vv0接線的電壓互感器正確接線原理分析：圖2 三相三線兩元件有功電能表經(jīng)TA、TV接線圖、相量圖由圖2可知，正確接線時U24接Uab電壓；U64接Ucb電壓。一元件所接電壓電流關(guān)系為：UabIa；二元件所接電壓電流關(guān)系為：UcbIc。其功率表達(dá)式為：第一元件功率P1= Uab Ia cos(300+)第二元件功率P2= Ucb Ic cos(300-)總功率為P=P1+P2= Uab Ia cos (300+)+ Ucb Ic cos(300-)=UI cos2、電壓互感器Vv0接線其中一臺極性反時的原理分析（1）Uab相電壓互感器副邊繞組極性接反。 圖3 Uab相極性接反示意圖和相量圖由圖3相量圖可知，原邊電壓相量AB與副邊電壓相量ab相差1800；原邊電壓相量BC與副邊電壓相量bc同相；原邊電壓相量CA 滯后副邊電壓相量ca 900；電壓ca量值提高為正確接線時的倍。其中ca 為電壓互感器極性接錯時的電壓。（2）、Ucb相電壓互感器2TV副邊繞組極性接反。圖4 Uab相極性接反示意圖和相量圖由圖4相量圖可知，原邊電壓相量BC與副邊電壓相量bc相差1800；原邊電壓相量AB與副邊電壓相量ab同相；原邊電壓相量CA 超前副邊電壓相量ca 900；電壓ca量值提高為正確接線時的倍。其中ca 為電壓互感器極性接錯時的電壓。（二）、使用相位伏安表的測量步驟和分析判斷方法（設(shè)負(fù)載功率因數(shù)為感性）。1、 測量表尾線電壓。將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至電壓檔位（200V即可）；表筆插U1電壓插孔，分別測量U24、U46、U26電壓；三個測量值中如有173V電壓出現(xiàn)即可判斷其中一臺TV極性接反。2、測量每相對地電壓找b相。 將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至電壓檔位；表筆插U1電壓插孔，電壓高端表筆接表尾電壓，低端表筆接地；分別測量U20、U40、U60電壓；如有兩個電壓端鈕對地電壓為100V，余下一端對地電壓為零伏，則該端鈕為b相（因電壓互感器V/V接線正確時二次b相是接地的）。3、測量電壓相序。 圖5 ML12A 手持式雙鉗數(shù)字相位伏安表將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至U1U2檔位；將U1U2插孔低端（中間兩孔）短接，U1高端表筆接表尾2號端子；將短接的低端表筆接表尾4號端子；U2高端表筆接表尾6號端子，測量的值即為U24與U64的夾角，作為判斷相序的依據(jù)。當(dāng)某相電壓為173V，且已知b點在中間（U4）位置；正相序為1200，逆相序為2400；當(dāng)U24或U64出現(xiàn)一個173V時，300為正相序；3300為逆相序。4、測量每相電流。 將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至電流檔位，選擇合適的量程分別測量第一元件通過的電流I1和第二元件通過的電流I2。5、查找TA二次接地端。 將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至電流檔位，選擇合適的量程然后將表鉗分別鉗在表尾1號、5號端子進(jìn)線上；用一根絕緣導(dǎo)線一端接鉗表下端對應(yīng)接線盒里端子，一端接地，看表電流示值有無變化，如無變化說明該電流線是TA二次K2接地端，電流反進(jìn)表元件，用“-I”表示；如電流示值明顯變小，則說明該電流線是TA二次K1，電流正進(jìn)表元件，用“+I”表示（測量時應(yīng)特別注意不要將電壓回路接地）。 6、測量各元件上電壓與電流的相差。將相位伏安表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至U1I2檔位，分別測量第一元件或第二元件電壓與電流之間的相位角度。測量時注意電壓表筆的高低端和電流鉗的極性端不要接反。7、測量結(jié)果的分析判斷。 按照以上步驟測量完畢，并做好記錄。把測量的兩元件電壓與電流之間相角畫在六角圖上，分別假設(shè)Uab和Ucb極性接反；與第5條查找TA二次接地端找出的電流極性作比對，如畫出的相量圖與已知電流極性一至，則可確定是哪臺TV極性反。三、舉實例進(jìn)行分析：例如：在實際過程中的測量結(jié)果如下表：線電壓U24=173 VU46=99.8 VU26=99.5 V對地電壓U20=99.5 VU40=99.5 VU60=0 V電壓相序U24U64=3300 逆相序 一元件電流 I1=1.79A二元件電流 I2=1.78A電流接地測量+I1 -I2第一元件電壓與電流間的相差 U24I1=3200第二元件電壓與電流間的相差 U64I2=2900由以上測量結(jié)果可知：1、測量結(jié)果出現(xiàn)173V線電壓，說明其中一臺TV極性接反；2、對地電壓U60為0V，說明b相電壓進(jìn)了6號表尾孔端子；3、電流接地端；I1為正，說明第一元件所接TA二次K1正進(jìn)表；I2為負(fù)，說明第二元件所接TA二次K1反進(jìn)表；4、電壓相序U24U64=3300，可判斷為逆相序，因U60為0V，為 b相電壓；所以電壓相序為逆相序表示為：a c b；也既一元件所接電壓為Uac；二元件所接電壓為Ubc 。（一）、假設(shè)Uab極性接反，作相量圖。由相量圖圖5可知，第一元件電流I1和第二元件電流I2相量與已知的電流接地端不符，電流接地端測量結(jié)果為第一元件所接的是+I1而相量圖上反映的I1是（-Ic）；第二元件所接的是-I2，而相量圖上反映的I2是（Ia）。所以假設(shè)Uab極性接反不成立。 圖6 假設(shè)Uab極性接反相量圖（二）、假設(shè)Ucb極性接反，作相量圖。由相量圖圖6可知，第一元件電流I1和第二元件電流I2相量與已知的電流接地端相符，電流接地端測量結(jié)果為第一元件所接的是+I1；相量圖上反映的I1是（Ic）；第二元件所接的是-I2；相量圖上反映的I2是（-Ia），所以假設(shè)Ucb極性接反成立。故障結(jié)論：第一元件接入ac電壓；接入c電流。第二元件接入bc電壓；接入-a電流。其ac電壓升高倍。在這里需要特別注意的是，因Ucb電壓互感器極性接反，作相量圖時bc應(yīng)反轉(zhuǎn)1800變成Ucb 來分析，但畫錯誤接線圖時按判斷的電壓相序來畫。 圖7 假設(shè)Ucb極性接反相量圖 （三）、錯誤接線時的功率表達(dá)式：第一元件功率P1= Uac IC cos(600-)第二元件功率P2= Ucb(-Ia) cos(900-) 總功率P=P1+P2=Uac IC cos(600-)+ Ucb(-Ia) cos(900-) =UI（ cos+sin） 更正系數(shù)Gx=