三相三線、三相四線電能表接線方式下的計(jì)量分析及措施

1、三相三線、三相四線電能表接線方式下的計(jì)量分析及措施摘要：分析了三相三線電能表的有功功率、三相四線電能表的有功功率及三相 三線與三相四線電能表兩者之間的計(jì)量誤差，為各種回路正確采用計(jì)量電能表提 供了依據(jù)；并針對減少計(jì)量誤差提出幾點(diǎn)措施。關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)；三相三線；三相四線；有功功率；計(jì)量誤差前言：電能表作為衡量電能的計(jì)量儀器，其技術(shù)性要求很高，既要求精確、 更要求穩(wěn)定，并保證長期可靠運(yùn)行，并且隨著我國電力市場的逐步建立和完善， 電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，作為電力系統(tǒng)重要組成部分的電能表受到了越來越多的關(guān) 注。在工業(yè)用戶的電力系統(tǒng)中，電能表從性能上要滿足惡劣的工作環(huán)境，電壓高、 電流大、負(fù)荷重等條件。然而

2、，電能計(jì)量綜合誤差過大是電能計(jì)量存在的一個關(guān) 鍵問題，它直接影響著公司的經(jīng)濟(jì)利益。因此，努力提高電能計(jì)量的綜合準(zhǔn)確水 平，是一項(xiàng)刻不容緩的重要任務(wù)。本文通過對三相三線和三相四線電能表接線的 分析，并提出幾點(diǎn)措施希望對減小計(jì)量電能誤差有所幫助。一、三相三線、三相四線電能表適用范圍一般來講，電能表的接線方式應(yīng)與電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式相適應(yīng)。電力 系統(tǒng)的中性點(diǎn)究竟采用何種接地方式，要根據(jù)整個電力系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)確定。一 般將中性點(diǎn)接地方式分為中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)和非中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)兩種方式。通常情況下，110 kV及以上的電力系統(tǒng)均為非中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，電能表應(yīng)采 用三相四線接線方式。3kV至66kV系統(tǒng)多為

3、中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，電能表應(yīng)采用三相 三線接線方式。那么，在非中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中采用三相三線電能表會有何影響， 能否準(zhǔn)確計(jì)量？在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中采用三相四線電能表會有何影響，是否能準(zhǔn) 確計(jì)量？首先應(yīng)了解三相三線、三相四線電能表的計(jì)量原理。二、三相三線電能表的有功功率三相三線制只有三根相線，電能表中有兩個計(jì)量元件，在一定程度上節(jié)約了 成本，一旦出現(xiàn)二相負(fù)載不平衡的情況，就會導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。大寫字母A、B、 C代表電壓的一次側(cè)，小寫字母a、b、c代表電壓的二次側(cè)，兩個電壓互感器 TV1、TV2的一次側(cè)與二次側(cè)構(gòu)成V/V型接線，a、b相之間的相電壓構(gòu)成了第一 元件的線電壓Uab，c、b相之間的相電壓構(gòu)成了

4、第二元件的線電壓Ucb，TA1和 TA2分別是第一元件和第二元件的電流互感器，Ia、Ic分別為第一元件和第二元 件的相電流。在接線正確的情況下，三相三線有功電能表測得功率為第一元件和 第二元件測得功率之和，即：其中*為相電壓與之對應(yīng)相電流的夾角。三、三相四線電能表的有功功率三相四線制在三相三線制的基礎(chǔ)上增加一根零線，可以適應(yīng)與三相不平衡供 電和單相供電。三相四線有功電能表接法與三相三線電能表接法不同主要表現(xiàn)為 是由三個元件構(gòu)成，而且B相電壓中增加一個電流互感器TA2，并把三個元件與 N線相連，如果漏接了零線，在三相負(fù)載不對稱時計(jì)量會出現(xiàn)偏差。TV1、TV2、 TV3和TA1、TA2、TA3分別

5、為三個元件的電壓互感器和電流互感器。在接線正確 的情況下，三相四線有功電能表測得功率為三個元件測得功率之和，即：其中*為相電壓與之對應(yīng)相電流的夾角。四、三相三線電能表接入三相四線計(jì)量電路三相三線電能表第一元件接電壓Uab、電流Ia,第二元件接電壓Ucb、電流Ic, 總功率，而三相四線制計(jì)量的電路，負(fù)荷一般不平衡，其中，得出，總功率為三相四線正確接線計(jì)算功率為，即。當(dāng)三相平衡時In=0,因此三相四線計(jì)量電路采用三相三線電能表能夠準(zhǔn)確計(jì)量; 當(dāng)三相不平衡時，理論上合成電流In與Ub之間的夾角8可以成任意角度。所以 有以下結(jié)論：當(dāng)0邳90時，為正，三相四線計(jì)量電路采用三相三線電能表計(jì) 量，三相三線電

6、能表會少計(jì)電量。當(dāng)90P180時，為負(fù)，三相四線計(jì)量電路 采用三相三線電能表計(jì)量，三相三線電能表會多計(jì)電量。因此三相四線計(jì)量電路采用三相三線電能表可能多計(jì)電量也可能少計(jì)電量， 也可能準(zhǔn)確計(jì)量。五、三相四線電能表接入三相三線計(jì)量電路三相四線電能表只接第一、第三元件，計(jì)量原理等同于三相三線電能表，三 相四線電能表接入三相三線計(jì)量電路能夠正常計(jì)量。其實(shí)在三相三線計(jì)量電路中安裝三相四線的電能表存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)性，當(dāng)三 相三線計(jì)量電路的一次側(cè)有一項(xiàng)接地（此動作為允許動作）時，在其二次側(cè)會產(chǎn)生 100V的電壓。同時由于諧振的原因,二次側(cè)的電壓要高于100V ,這樣三相四線電 能表的電壓就要高于它的耐壓。三

7、相四線電能表的額定電壓為57. 7V ,最大允許 值為額定電壓的130%即75. 01V。這樣電能表在一次側(cè)單項(xiàng)接地時承受的電壓 將遠(yuǎn)高于其額定電壓的最大值，這樣就存在很大的燒毀電能表的危險(xiǎn)。且使用三 相四線電能表計(jì)量三相三線計(jì)量電路電量也可能會產(chǎn)生電能計(jì)量誤差的隱患。六、減小電能表計(jì)量誤差的幾點(diǎn)措施由于現(xiàn)在負(fù)荷量與日俱增，為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，必須加強(qiáng)電能量數(shù)據(jù) 質(zhì)量的要求，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，要采取相應(yīng)的措施來降低電能 計(jì)量的誤差。對裝表接電人員進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容培訓(xùn)，提高裝表接電人員的業(yè)務(wù)技能，嚴(yán)格 按三相三線、三相四線電能表的接線圖進(jìn)行接線，避免在裝表時發(fā)生錯接線問題。對電流互

8、感器倍率大的回路，可以在系統(tǒng)監(jiān)控后臺查看電量的單位，要求 系統(tǒng)管理人員仔細(xì)核對每條回路電流互感器的變比，保證與現(xiàn)場一致，為了確保 電量的準(zhǔn)確性，每個月持續(xù)幾天對現(xiàn)場電量表和系統(tǒng)監(jiān)控后臺電量進(jìn)行核對。分析計(jì)量裝置的誤差。積極開展計(jì)量裝置誤差分析，并采取有效的預(yù)防措 施，以最大限度地減少經(jīng)濟(jì)損失。采用新的現(xiàn)場校驗(yàn)設(shè)備，測量電壓值、電流值、相位角，以實(shí)測數(shù)據(jù)與電 能表運(yùn)行數(shù)據(jù)比較，以便快捷、正確地判斷其錯接線原因，更正錯誤接線，合理、 準(zhǔn)確的計(jì)量電能。對于一些重要的計(jì)量點(diǎn)可采用減小綜合誤差的概念來進(jìn)行電能表互感器誤 差的優(yōu)化配置。如選配電能表時，應(yīng)考慮互感器的合成誤差使電能表的誤差和互 感器的合成誤

9、差相互抵消。雖然三相三線和三相四線電能表在實(shí)際安裝和接線中非常復(fù)雜，但在安裝過 程中需特別細(xì)心會減小錯誤接線的幾率。每一個崗位都應(yīng)盡職盡責(zé)，才能減少計(jì) 量電能的誤差，保證電能表準(zhǔn)確計(jì)量。七、結(jié)束語本文通過對三相三線和三相四線有功電能表接線的分析，旨在減少現(xiàn)場高壓 計(jì)量裝置的錯誤接線。為能夠更好的保證電能的正確計(jì)量，也為以后的工作和接 線方式能有更深刻的認(rèn)識。除了上述內(nèi)容，我們還必須嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定，切實(shí) 做好電能表、周期檢定、輪換、隨機(jī)抽檢等相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)與管理工作。只有注 重電能計(jì)量裝置的全過程管理才能更加行之有效地從根本上保障計(jì)量的準(zhǔn)確可靠 和安全。八、參考文獻(xiàn)王健.三相三線和三相四線有功電能