三相四線計(jì)量裝置檢查分析和故障處理端子盒

1、模塊2 經(jīng)互感器的三相四線計(jì)量裝置檢查、分析和故障處理（ZY2400401002）【模塊描述】 本模塊包含低壓計(jì)量裝置(經(jīng)互感器的三相四線)常見(jiàn)故障的現(xiàn)場(chǎng)操作程序、檢查內(nèi)容、分析方法等。通過(guò)原因分析及案例介紹，掌握常見(jiàn)低壓計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線等異?，F(xiàn)象分析、判斷方法，并進(jìn)行故障處理。【正文】經(jīng)電流互感器（以下簡(jiǎn)稱為TA）接入的低壓三相四線計(jì)量裝置一般安裝在客戶端，由于安裝環(huán)境的多樣化，此類計(jì)量裝置的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，在安裝和運(yùn)行中會(huì)發(fā)生一些常見(jiàn)的故障，如：計(jì)量裝置三相電壓與電流不同相，二次電流回路短路、開(kāi)路、極性反接，電壓開(kāi)路；互感器變比錯(cuò)誤等，由此造成電能表故障，影響正確計(jì)量。經(jīng)電流互感器接入三相四

2、線計(jì)量裝置分為經(jīng)聯(lián)合接線盒接入和不經(jīng)聯(lián)合接線盒接入兩種，其接線圖分別如圖ZY2400401002-1、圖ZY2400401002-2所示。圖ZY2400401002-1 經(jīng)TA及聯(lián)合接線盒接入三相四線電能表接線圖圖ZY2400401002-2 經(jīng)TA接入三相四線有、無(wú)功電能表聯(lián)合接線圖一、作業(yè)人員、使用設(shè)備和安全措施1作業(yè)人員組成工作班成員至少2人，其中工作負(fù)責(zé)人1人，工作班成員1人，客戶相關(guān)人員等。2使用設(shè)備相位伏安表、鉗形電流表、相序表、萬(wàn)用表、秒表等。3安全措施本工作屬于帶電作業(yè)，進(jìn)行低壓計(jì)量裝置接線檢查時(shí)應(yīng)根據(jù)電力安全工作規(guī)程要求做好安全措施，辦理工作票（作業(yè)書(shū)）。還要特別注意：（1）

3、現(xiàn)場(chǎng)查勘計(jì)量裝置安裝位置及工作環(huán)境，保持與帶電部位的安全距離。謹(jǐn)防誤碰其他帶電體，威脅人身安全。如果TA安裝在變壓器出線側(cè)（樁頭），則必須將變壓器停電，做好安全措施，再進(jìn)行檢查工作。（2）使用梯子時(shí)，要檢查其安全性，應(yīng)有專人扶護(hù)，有防止梯子滑動(dòng)措施。（3）使用登高工具（如腳扣、踏板等）時(shí)，檢查登高工具是否完好并正確使用。（4）高處作業(yè)應(yīng)戴好安全帽，系好安全帶，防止高空墜落。（5）工作所使用的工具和儀表表筆等，其金屬裸露部分應(yīng)做好絕緣處理，防止誤碰帶電體，以保證工作人員的人身安全。（6）工作人員按規(guī)定著裝，穿絕緣鞋，并站在絕緣墊上工作。（7）當(dāng)計(jì)量裝置元件或回路上有過(guò)熱、絕緣碳化痕跡時(shí)，要小心謹(jǐn)

4、慎，防止因檢查動(dòng)作引起碳化點(diǎn)發(fā)生接地、短路事故。二、作業(yè)項(xiàng)目和內(nèi)容除參照模塊“低壓直接接入式計(jì)量裝置檢查、分析和故障處理”（ZY2400401001）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)外，還應(yīng)檢查以下項(xiàng)目：1TA變比（1）檢查三只TA銘牌變比是否一致，若不一致，應(yīng)根據(jù)TA實(shí)際變比分別計(jì)算三相計(jì)費(fèi)倍率。（2）檢查TA實(shí)際變比是否與銘牌變比相符。先根據(jù)運(yùn)行中TA一、二次電流大小，選擇兩只合適的鉗型電流表，然后分別測(cè)量TA一、二次電流，將測(cè)得的一、二次電流數(shù)值之比與TA銘牌變比核對(duì)，判斷是否一致。（3）如發(fā)現(xiàn)TA實(shí)際變比與銘牌變比不一致，應(yīng)查證TA更換時(shí)間，確認(rèn)故障時(shí)間和故障期間用戶負(fù)荷情況，按實(shí)際變比和已計(jì)收電量，進(jìn)行

5、電量退補(bǔ)。（4）如發(fā)現(xiàn)TA實(shí)際變比或銘牌變比與用戶檔案資料不符，應(yīng)初步判斷不符的原因，并立即向主管部門報(bào)告，工作人員在現(xiàn)場(chǎng)守候，等待相關(guān)部門共同處理?，F(xiàn)場(chǎng)如果有人為更換TA變比痕跡，應(yīng)啟動(dòng)竊電等相關(guān)程序查證處理。（5）當(dāng)TA為穿芯式多變比時(shí)，一次導(dǎo)線實(shí)際穿芯匝數(shù)與銘牌不一致，會(huì)導(dǎo)致計(jì)量倍率差錯(cuò)，因此對(duì)此類TA還要檢查一次導(dǎo)線匝數(shù)是否正確，要注意數(shù)導(dǎo)線穿過(guò)TA圓心的根數(shù)而不是TA外導(dǎo)線根數(shù)。2TA接線端子檢查TA一、二次接線端子以及二次回路電流、電壓端子連接是否可靠，如果發(fā)現(xiàn)明顯缺陷點(diǎn)，應(yīng)保全現(xiàn)狀，待按照營(yíng)銷管理相關(guān)程序確認(rèn)，差錯(cuò)電量處理程序完成后，再開(kāi)展計(jì)量故障處理。3TA與電能表電壓線連接方

6、式檢查電能表電壓是否接在TA的P1側(cè)，接觸是否良好。如接在TA的P2側(cè)，由于TA一次線圈兩側(cè)存在電位差（理論上P2側(cè)電位低于P1側(cè)電位），因此有可能增大電能表電壓附加誤差。4TA與電能表元件對(duì)應(yīng)關(guān)系將鉗型電流表置于適當(dāng)?shù)碾娏鳈n位，電流鉗夾在三相四線有功電能表某一相電流輸入端子引入線上，同時(shí)使用專用短接線，可靠短接TA二次側(cè)輸出端子S1、S2，當(dāng)短接某一相TA二次端時(shí)，鉗型電流表指示值發(fā)生明顯變化（比如趨于零），說(shuō)明該相TA接入該元件電流，做好標(biāo)記后用同樣的方法確定另外兩相的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有條件時(shí)，也可采用本模塊第四部分介紹的相量圖法進(jìn)行檢查。5TA與電能表電流極性對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)于互感器本體極性判斷，可

7、參見(jiàn)模塊“互感器極性判斷”（ZY2400601002）。這里只需要檢查TA與電能表電流端子極性是否一致。在電壓接入正確、三相電流對(duì)稱平衡前提下，可利用三相電流和為零的原理，在電能表側(cè)將三根電流進(jìn)線同時(shí)卡入鉗形電流表，測(cè)量三相合成電流。若合成電流為零，電能表正轉(zhuǎn)，電流無(wú)反接；若合成電流為零；電能表反轉(zhuǎn)，三相電流均反接。若出現(xiàn)其他情況或前提條件不成立，最好采用本模塊第四部分介紹的相量圖法進(jìn)行檢查。6聯(lián)合接線盒（電壓、電流二次試驗(yàn)端子）檢查聯(lián)合接線盒到電能表接線端連接導(dǎo)線是否規(guī)范（如：按黃、綠、紅排列）和正確。電流極性是否正確，三相工作電壓和電流是否同相。接線盒螺絲是否緊固，電流回路連片（試驗(yàn)連片、

8、旋鈕）位置是否正確可靠。聯(lián)合接線盒規(guī)范接線圖如ZY2400401002-3所示。圖ZY2400401002-3 聯(lián)合接線盒規(guī)范接線圖7電能表各元件電壓與電流同相接入將萬(wàn)用表置于交流500V檔位，表筆一端接在某相TA一次的電源側(cè)，另一只表筆，分別連接三相四線有功電能表三個(gè)電壓輸入端子，應(yīng)得到兩個(gè)380V左右，一個(gè)0V，示值為零的相，表筆兩側(cè)為同相。再結(jié)合電流回路的判定，確認(rèn)電能表元件是否接入同一相電壓、電流。8電能表各元件電壓與電流相位關(guān)系用相位伏安表在電能表接線端子處測(cè)量電能表電壓、電流及相位，運(yùn)用接線分析方法判斷接線是否正確，具體方法將在本模塊第四部分詳細(xì)介紹。9電能表接入電壓相序?qū)⑾嘈虮淼?/p>

9、三個(gè)表筆按固定次序，分別接到電能表表尾電壓端，相序表正轉(zhuǎn)或顯示“正”，表明為正相序，反之，為逆向序。若為逆相序，對(duì)不同電能表有不同的處理方式。對(duì)于三相四線有功電能表，能夠正確計(jì)量，不屬于故障。對(duì)于機(jī)電式無(wú)功電能表，會(huì)引起表計(jì)反轉(zhuǎn)，由于機(jī)電式無(wú)功電能表裝有止逆器，表計(jì)將停轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致失去容性無(wú)功電量數(shù)據(jù)而無(wú)法計(jì)算正確的力率電費(fèi)，改正的方法見(jiàn)模塊“低壓電能計(jì)量裝置的安裝”(ZY2400501005)。對(duì)于電子式多功能表，則會(huì)引起感性無(wú)功和容性無(wú)功象限記錄錯(cuò)誤，需要根據(jù)該表的設(shè)置進(jìn)行具體分析。10計(jì)量裝置故障處理對(duì)于無(wú)接線盒的計(jì)量裝置，發(fā)現(xiàn)故障后處理原則與直接接入式計(jì)量裝置相同，可參照模塊“低壓直接

10、接入式計(jì)量裝置檢查、分析和故障處理”（ZY2400401001）進(jìn)行處理。對(duì)于經(jīng)接線盒接入計(jì)量裝置，如需現(xiàn)場(chǎng)改正錯(cuò)誤接線，可采用不停電方式進(jìn)行接線更正，具體操作參照模塊“低壓電能計(jì)量裝置的調(diào)換”(ZY2400502002)實(shí)施。三、分析方法相量圖法相量圖法是指根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的計(jì)量裝置有關(guān)參數(shù)繪制相量圖，由有關(guān)參數(shù)固有相量關(guān)系分析計(jì)量裝置實(shí)際接線情況的一種方法。先回顧一下單相電能表和三相四線電能表有關(guān)參數(shù)之間存在的相量關(guān)系。1單相電能表相量關(guān)系當(dāng)單相電能表接入電路，負(fù)載為電感性時(shí)，其測(cè)量元件中接入的電壓與電流的關(guān)系可以表示為圖ZY2400401002-4所示關(guān)系。單相電能表計(jì)量功率表達(dá)式為：式中：

11、為相相電壓；為相相電流；為相功率因數(shù)角，表示與之間的相位差。圖ZY2400401002-4 單相電能表（感性負(fù)載）相量圖感性負(fù)載時(shí)，電流滯后電壓角。若負(fù)載為容性，則電流超前電壓角。2三相四線電能表相量關(guān)系當(dāng)三相四線電能表接入電感性對(duì)稱負(fù)載時(shí)，相量關(guān)系如圖ZY2400401002-5所示。三相四線電能表計(jì)量功率表達(dá)式為：式中： 分別為三相四線電能表一、二、三元件計(jì)量功率；-分別為U相、V相、W相相電壓；-分別為U相、V相、W相相電流；-分別為U相、V相、W相功率因數(shù)角。設(shè)三相對(duì)稱平衡，；則：圖ZY2400401002-5 三相四線電能表（對(duì)稱感性負(fù)載）相量圖3相量圖法相量圖法就是通過(guò)測(cè)量與功率相

12、關(guān)量值來(lái)比較電壓、電流相量關(guān)系，從而判斷電能表的接線方式，它適應(yīng)的條件是：（1）三相電壓相量已知，且基本對(duì)稱。（2）電壓、電流比較穩(wěn)定。（3）已知負(fù)荷性質(zhì)（感性或容性），功率因數(shù)波動(dòng)較小，且三相負(fù)荷基本平衡。相量圖法包括測(cè)試、分析、繪圖和計(jì)算等5個(gè)步驟，具體如下：（1）測(cè)量電壓相序和各元件電壓電流相位。（2）確定接入電能表電壓相別。（3）繪制電壓、電流相量圖。（4）分析實(shí)際接線情況。（5）計(jì)算更正系數(shù)和退補(bǔ)電量。四、案例分析例1：一低壓計(jì)量裝置，三相四線電能表經(jīng)TA接入，已知電能表起數(shù)000015，止數(shù)000030，TA變比100/5A，負(fù)載功率因數(shù)0.966，三相電壓、電流基本對(duì)稱平衡，試進(jìn)

13、行現(xiàn)場(chǎng)檢查判斷接線是否正確并進(jìn)行電量退補(bǔ)。解：采用相量圖法分析操作步驟如下：（1）在電能表接線盒上測(cè)量電壓相序和各元件所接入的電壓、電流以及電壓、電流之間夾角。1）測(cè)量電壓：相位伏安表置于500V電壓檔，分別在電能表表尾接線盒處三個(gè)元件的電壓接入端對(duì)N端子進(jìn)行測(cè)量。2）測(cè)量電流：相位伏安表置于10A電流檔，將電流鉗分別夾在電能表表尾接線盒處三個(gè)元件的電流進(jìn)線上進(jìn)行測(cè)量。3）測(cè)量相位：相位伏安表置于相位角測(cè)量檔位，分別測(cè)量一、二元件電壓與電流間的相位角。測(cè)量時(shí)應(yīng)確認(rèn)電壓表筆和電流鉗的極性端符合要求，即，電壓紅色表筆應(yīng)接在電能表電壓接入端，應(yīng)使電流流入電流鉗規(guī)定的一次側(cè)極性端（注意，不同廠家電流鉗

14、的極性標(biāo)志可能有不同定義，以使用說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)），否則，相位測(cè)量結(jié)果會(huì)出錯(cuò)，導(dǎo)致分析出現(xiàn)原則性錯(cuò)誤。4）測(cè)定電壓接入相序：將相序表測(cè)試筆按照排列順序分別接入電能表三個(gè)電壓端，相序表上顯示判定結(jié)果。關(guān)鍵數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果：電壓相序?yàn)槟嫦嘈颍桓髟尤氲碾妷?、電流之間相位角分別為一元件15°，二元件255°，三元件315°。輔助分析數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果：電壓分別為一元件220V，二元件219V，三元件221V；電流分別為一元件2.53A，二元件2.55A，三元件2.54A。（2）確定接入電能表電壓相別。由于電壓相別對(duì)電能表計(jì)量沒(méi)有影響，可假定一元件電壓為U相，則逆相序接入時(shí)其余兩相分

15、別為二元件W相，三元件V相。圖ZY2400401002-6 三相四線電能表相量圖（電壓U W V，電流u-v-w）（3）繪制電壓、電流相量圖（如圖ZY2400401002-6所示）。先畫(huà)電壓相量、，不必考慮電壓相序順逆；以電壓相量為基準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)相位角，如以為準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15°可畫(huà)出對(duì)應(yīng)電流相量，以為準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)255°畫(huà)出對(duì)應(yīng)電流相量，以為準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)315°畫(huà)出對(duì)應(yīng)電流相量；根據(jù)負(fù)荷功率因數(shù)，算出功率因數(shù)角，若相鄰電壓電流相量之間滿足功率因數(shù)角要求（如本例中，電流滯后電壓15°），則該電流為就近相電壓同相電流，如與對(duì)應(yīng)電流相量剛好超前15

16、6;，該電流為，依此類推，逐一確定二、三元件對(duì)應(yīng)電流相量分別為、。（4）分析實(shí)際接線情況。由相量圖可知各元件接入電壓電流分別為一元件（，），二元件（，），三元件（，）?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線圖如圖ZY2400401002-7所示。圖ZY2400401002-7 三相四線電能表接線圖（電壓UWV，電流uv-w）（5）計(jì)算更正系數(shù)和退補(bǔ)電量。先寫出錯(cuò)誤接線下的功率表達(dá)式：各元件計(jì)量功率分別為：；電能表計(jì)量功率上式中，當(dāng)電能表計(jì)量功率P大于客戶實(shí)際用電功率P0時(shí)，電能表轉(zhuǎn)得快，多計(jì)，應(yīng)退電量，反之，電能表轉(zhuǎn)得慢，少計(jì)，應(yīng)補(bǔ)交電量；當(dāng)P為負(fù)值時(shí)，電能表反轉(zhuǎn)或記錄在電子式多功能表反向位置；當(dāng)P為零時(shí)，電能表停轉(zhuǎn)。

17、由于三相基本對(duì)稱平衡，；實(shí)際用電功率已知出錯(cuò)期間起始電量1000kWh，截止電量2000kWh，可進(jìn)行如下電量計(jì)算：抄見(jiàn)電量（止數(shù)起數(shù)）×TA倍率（000030000015）×100/5300 （kWh）實(shí)際用電量更正系數(shù)×抄見(jiàn)電量2.049×300615 （kWh）（注：電量取整）差錯(cuò)電量實(shí)際用電量抄見(jiàn)電量615300315 （kWh）注：即使抄見(jiàn)電量為負(fù)數(shù)，由于客戶處于用電側(cè)，仍應(yīng)按抄見(jiàn)電量收取，因此在計(jì)算差錯(cuò)電量時(shí)無(wú)須考慮抄見(jiàn)電量的符號(hào)。處理結(jié)果：因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤，用電客戶應(yīng)補(bǔ)交電費(fèi)，除抄見(jiàn)電量外，電量按315kWh補(bǔ)收。需要說(shuō)明的是，運(yùn)用更正系數(shù)進(jìn)行

18、電量退補(bǔ)計(jì)算，有比較苛刻的條件，如果現(xiàn)場(chǎng)條件不能滿足，采用上述方法進(jìn)行計(jì)算會(huì)產(chǎn)生較大偏差，此時(shí)可在故障表計(jì)回路中串入一只經(jīng)檢定合格的同型號(hào)、規(guī)格電能表，共同運(yùn)行一段時(shí)間，以兩表電量比值確定電量退補(bǔ)系數(shù)。如何靈活應(yīng)用更正系數(shù)將在模塊“高壓三相三線電能表復(fù)雜錯(cuò)誤接線檢查與處理ZY2400402003”中詳細(xì)探討，這里不再贅述。例2：計(jì)量裝置采用機(jī)電式有、無(wú)功電能表聯(lián)合接線，當(dāng)發(fā)生某相電壓回路開(kāi)路，且開(kāi)路故障發(fā)生在母線與電能表之間，測(cè)試有功電能表元件相電壓時(shí)，該相元件會(huì)出現(xiàn)約40V左右電壓，如圖ZY2400401002-8所示。解：經(jīng)過(guò)機(jī)電式90°無(wú)功電能表電壓線圈跨相連接過(guò)來(lái)的電壓，該電

19、壓作用在有功電能表上，會(huì)造成該元件產(chǎn)生一個(gè)很小的負(fù)力矩，引起表計(jì)微微反轉(zhuǎn)，在此可以忽略不計(jì)。圖ZY2400401002-8 機(jī)電式有功、無(wú)功電能表某相電壓回路開(kāi)路例3：一低壓計(jì)量裝置，接三相動(dòng)力負(fù)荷，經(jīng)TA接入（K40），配置電子式多功能表。投運(yùn)后約一年零六個(gè)月，電量異常波動(dòng)，計(jì)量班接到異常傳單，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況進(jìn)行處理。解：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置TA二次V相電流斷流。經(jīng)查，電能表接線盒中V相電流接線螺絲未接緊，后因負(fù)荷較重（電量明顯上升），接點(diǎn)發(fā)熱斷開(kāi)。借助多功能表事件記錄功能，調(diào)出失流事件記錄如下：事件名稱U相V相W相備 注失流次數(shù)278371278存在無(wú)效失流記錄，從U相、W相失流次數(shù)對(duì)應(yīng)

20、的失流電量加以印證失流時(shí)間（分鐘）16549018165扣除165分鐘無(wú)效記錄，失流時(shí)間約為33.9天失流期間記錄電量（個(gè)字）0.0554.450.04滿足V相斷流關(guān)系故障點(diǎn)發(fā)熱至燒斷所耗電能不可計(jì)算，V相開(kāi)路后，電能表記錄電量54.45是兩個(gè)元件的抄見(jiàn)電量，因此，應(yīng)追補(bǔ)電量為54.45/2×401089（kWh）。五、注意事項(xiàng)經(jīng)電流互感器接入的低壓三相四線計(jì)量裝置一般安裝在客戶端，安裝環(huán)境多樣化，因此，計(jì)量裝置的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，處理時(shí)要特別注意：（1）弄清客戶電源接線，采取適當(dāng)安全措施，謹(jǐn)防誤碰其他帶電體，威脅人身安全。需停電，按程序停電。（2）注意現(xiàn)場(chǎng)故障形態(tài)的保全和責(zé)任確認(rèn)（用戶

21、簽字），避免電量流失。（3）依據(jù)表計(jì)的接線原理，選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，確認(rèn)故障原因，按照營(yíng)銷管理程序，處理故障電量?！舅伎寂c練習(xí)】1相量圖分析法的方法和步驟？2某低壓三相四線用戶，私自將計(jì)量電流互感器更換，但互感器銘牌仍標(biāo)為正確時(shí)的200/5，后經(jīng)計(jì)量人員檢測(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)際電流互感器變比為：U相200/5；V相300/5；W相200/5。故障期間，有功電能表走了125個(gè)字，試計(jì)算應(yīng)退補(bǔ)的電量。3一只經(jīng)低壓電流互感器接入的三相四線有功電能表，U相電流互感器極性接反達(dá)一年之久，累計(jì)電量3500kWh，該用戶三相負(fù)荷基本對(duì)稱，計(jì)算該用戶錯(cuò)誤接線期間的應(yīng)追補(bǔ)的電量。 第二章 高壓計(jì)量接線第一節(jié) 高壓計(jì)量箱一次多變比高壓計(jì)量箱電壓互感器做V/V形接線（二次四電流樁頭回線分開(kāi)）安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、 首先要辨別清楚高壓計(jì)量箱是單變比還是多變比，如果是多變比還要弄清是一次多變比還是二次多變比2、 一次側(cè)電源線應(yīng)接P1樁頭，單變比計(jì)量箱出線應(yīng)接P2樁頭，一次多變比計(jì)量箱應(yīng)接所要使用的變比樁頭。3、 A相電流互感器二次側(cè)aS1端子應(yīng)接電能表電流回路A相的進(jìn)線端（第1孔）4、 A相電流互感器二次側(cè)aS2端子應(yīng)接電能表電流回路A相的出線端（第3孔）5、 C相電流互感器二次側(cè)