電能計量基礎(chǔ)及新技術(shù)吳安嵐電子教案

1、 7.5 三相三線有功電能計量裝置的 誤接線綜合分析正確接線圖、相量圖我國配電網(wǎng)的大用戶有功、無功電能計量采取三相三線兩元件電能表。TV二次有24種接線，其中6種是常見的；TA二次有8種常見接線，每一種TV二次接線都可以與8種TA二次接線相組合，演變出68=48種常見的接線，這48種接線均可用“三相電能表現(xiàn)場校驗儀”檢測出來。7.5 三相三線有功電能計量裝置的 誤接線綜合分析 左邊列出了TV二次輸出端極性的四種可能接法:、全正；正反；反正；、全反 。 右邊三根TV二次接依次輪換或互相交叉共有六種可能。 共46=24種電壓二次接線 TA輸出端與電能表電流輸入端之間可能出現(xiàn)的8種接線。 TV二次6

2、種常見接線；TA二次有8種常見接線，共68=48種常見的接線。 abCba c-a -c-bCbacbaabbCca-b-a-C 計算更正系數(shù)的準(zhǔn)備知識對稱三相電路負(fù)載星形聯(lián)接時的相量圖,包括18個相量。ba c-a -c-bCbacbaabbCca六個線電壓的箭頭端組成一個六邊形-六角圖 12個電壓相量將四個象限分成了12個等份，每份 ，這是找相量間角度的參照系。 超前與滯后的規(guī)定求更正系數(shù)實例 一求更正系數(shù)實例 二求更正系數(shù)實例 三求更正系數(shù)實例 四判斷三相三線有功電能計量 裝置錯誤接線的最簡方法 判斷三相三線兩元件電能表運行是否正常的最簡方法稱為 “斷b相電壓法”，如所示，用于無專用測試

3、設(shè)備時的快速判斷。 “斷b相電壓法”要求測試時間充足，至少五分鐘以上，使積累的鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)或電子表的脈沖數(shù)較多，否則會出現(xiàn)誤判斷。 7.5.4 學(xué)習(xí)使用三相電能表現(xiàn)場校驗儀 三相電能表現(xiàn)場校驗儀 準(zhǔn)備工作：接通電源，開機(jī)預(yù)熱。 先測試并查詢正確接線時的各種數(shù)據(jù)（功率因數(shù)角設(shè)為30、負(fù)載感性），以驗證校驗儀的狀態(tài)是否正常。按上圖接線，面板左下方的接線方式選擇“三線”、“有功”（相應(yīng)位置的綠燈亮）。校表操作及數(shù)據(jù)查詢步驟如下： 1、按“校表”鍵，屏幕提示輸入被檢電能表的序號，如圖a。輸入后按“確認(rèn)”鍵，若序號重復(fù)或超出范圍，返回圖a狀態(tài)，重新輸入序號；若正確，則自動調(diào)出圖b。 2、光標(biāo)放入圖中，敲擊面

4、板右側(cè)的數(shù)字鍵盤修改電能表的出廠編號、等級、檢驗員編號等數(shù)據(jù)。按“校表”鍵，調(diào)出圖c，進(jìn)行校表設(shè)置 。 3、電能表常數(shù)不能輸錯，否則誤差會很大。校表圈數(shù)一般選510圈，控制方式選“光電脈沖”。按“校表”調(diào)出圖d，開始校驗。 4、隨著校驗的進(jìn)行，顯示的圈數(shù)發(fā)生變化，連續(xù)按我們所選圈數(shù)校驗三遍，顯示每遍的誤差及平均誤差。校驗結(jié)束后，按“確認(rèn)”鍵開始存儲校驗結(jié)果。接線組合如果是正確的，根據(jù)校驗結(jié)果顯示的平均誤差要對電能表是否合格進(jìn)行確認(rèn)，并存儲確認(rèn)信息。 5、查詢存儲結(jié)果的步驟是：按“數(shù)據(jù)操作”鍵，調(diào)出圖 a；選 “2查詢”，按“確認(rèn)”，調(diào)出圖 b；輸入所校電能表的序號，按“確認(rèn)”，調(diào)出圖 c；圖

5、c顯示了該次測量的平均誤差、各相電壓有效值、各相電流有效值、平均功率因數(shù)；再按翻頁鍵“”，調(diào)出圖 d；圖 d顯示了該次測量的相量圖、三對數(shù)據(jù)之間的相位差、該次計量負(fù)載的性質(zhì)（感性或者容性）及該次測量電壓的相序（ABC）、電流的組合（+A +C）。 6、核對所有數(shù)據(jù)是否與正確接線時的理論數(shù)據(jù)相吻合，如有不吻合的地方，查找原因，排除故障，重做本步驟。 練習(xí)：先測試正確接線，再測試以下三相三線有功電能表的錯誤接線組合： 先在理論上分析這四種接線的相量圖、相量間的相位差、電能表的狀態(tài)，然后按以上步驟進(jìn)行校驗、存貯信息并查詢校驗結(jié)果，將顯示的相量圖及數(shù)據(jù)記錄下來，與事先預(yù)計的理論值進(jìn)行比較。7.6 電能

6、計量現(xiàn)場接線模擬裝置的應(yīng)用 -六角圖法判斷電能表錯誤接線 電能計量現(xiàn)場接線模擬裝置HY7371型“電能計量現(xiàn)場接線模擬裝置”可以方便地模擬出三相三線有功、無功電能表在10kV計量現(xiàn)場的各種運行狀態(tài)。其電流回路由移相器、電流調(diào)節(jié)器、升流器、TA及各種狀態(tài)選擇開關(guān)構(gòu)成，用來產(chǎn)生數(shù)值和相位均可連續(xù)變化三相平衡電流；電壓回路由電壓調(diào)節(jié)器、升壓器、TV及各種狀態(tài)選擇開關(guān)構(gòu)成，用來產(chǎn)生數(shù)值可連續(xù)變化的三相對稱電壓。 該裝置額定輸出電壓100V，額定輸出電流5A，輸出量接至位于前操作面板上的一對三相三線有功、無功電能表的接線盒上。 前面板儀表框中有量程為100V的電壓表、量程為5A的電流表各三塊，三相功率表

7、、三相功率因數(shù)表各一塊，指示值是按一次量來刻度的，電壓表滿刻度10KV、電流滿刻度500A。關(guān)閉后面板上的“儀表選通開關(guān)”，這些儀表則無指示，受試者只能靠數(shù)字相位伏安表、相序表來獨立測試，進(jìn)而判斷接線方式。電能表框中有一對有功、無功感應(yīng)式電能表，可以觀察到表盤的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速，這里也可換成電子表。電能表下方是實驗接線盒，用于接入“三相電能表現(xiàn)場校驗儀”，模擬進(jìn)行現(xiàn)場誤差校驗。調(diào)節(jié)器框門打開后，里面有兩個電壓調(diào)節(jié)器、兩個電流調(diào)節(jié)器、兩個相位微調(diào)器，可方便地調(diào)節(jié)接入電能表的信號大小與相位。 后面板：中間是各種狀態(tài)選擇旋轉(zhuǎn)。擋位不能擱置在某種中間狀態(tài)。上面是顯示板，所有被選中的狀態(tài)指示器亮起紅燈。下面的

8、區(qū)域是電源指示器，電源相序指示器，監(jiān)視儀表選通開關(guān)，電流回路選通開關(guān)，電壓回路選通開關(guān)，電流回路保護(hù)及報警指示器、電壓回路保護(hù)及報警指示器等。在改變電能表的接線方式時，應(yīng)該斷開電流、電壓回路選通開關(guān)，以免造成TA開路、TV短路。 測量開始前先檢查設(shè)備的接地線，合上電源開關(guān)之前，將電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器調(diào)到初始位置，即旋至最左邊。 后面板上有一個相位控制開關(guān)，可每隔30調(diào)節(jié)輸出信號的功率因數(shù)角，是相位角的粗調(diào)，前面板上的相位微調(diào)器是相位角的細(xì)調(diào)，可通過外接的數(shù)字相位伏安表在正確接線組合時準(zhǔn)確調(diào)節(jié)每相電壓、電流信號間的相位差角。調(diào)節(jié)時應(yīng)將兩個計量元件上的電流對各個線電壓間的相位都調(diào)準(zhǔn)確，否則會出現(xiàn)

9、角度測量誤差，影響繪制相量圖的準(zhǔn)確性。裝置的功能1、可以模擬三相TV一、二次斷線的九種狀態(tài)：全通；一次全斷；A相斷線；B相斷線；C相斷線；二次全斷；a相斷線；b相斷線；c相斷線。2、可以模擬三相電壓接入電能表電壓端鈕的6種狀態(tài)：正序三種(a-b-c、b-c-a、c-a-b)，逆序三種（a-c-b、c-b-a、b-a-c）。3、可以模擬電壓互感器二次端鈕四種接線方式：、全正；正反；反正；、全反。4、可以模擬a相、c相兩相電流接入電能表電流元件端鈕的8種組合形式（b相電流選通開關(guān)是為過去舊的接線設(shè)的，這里始終置于“回路”即可）。5、可以模擬電流互感器二次端鈕四種接線方式：、全正；正反；反正；、全反

10、。6、以上5種功能可以同時使用，恰當(dāng)組合。 裝置具有電流互感器二次開路保護(hù)及報警功能，電壓互感器二次短路保護(hù)及報警功能。該功能一方面可保護(hù)設(shè)備，另一方面可供培訓(xùn)或技術(shù)比武時記錄失誤次數(shù)用。接進(jìn)該裝置的電源本身必須是正相序，否則將影響測試結(jié)果的正確性。電源接通后，如電源相序指示器指示為逆序，可將電源插座上任意兩根相線交換一下。 測試安全措施： 1、兩人合作測試，再設(shè)專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。 2、測試時穿膠鞋，站在絕緣墊上，右手單線操作。 3、改變接線時，斷開電流、電壓回路。 4、將電流、電壓的輸出減半。電壓接線錯誤電流接線錯誤。兩者組合后共有24x8=96種基本接線錯誤。三相三線有功電能表正確接線時的六角

11、圖 例2 對現(xiàn)場某三相三線有功電能計量裝置的測試結(jié)果如表所示，試畫出相量圖、判斷錯誤接線方式，提出改正接線的方法。 功率因數(shù)角為30，二次電流、電壓為額定值。二次線電壓(V)相序表正轉(zhuǎn)鋁盤慢速反轉(zhuǎn)10010198.6超前其它相量的角度 （）二次線電流（A）605.015.058.6730對地電壓(V)2地1003004地02406地101180 7.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線7.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線電壓相序abc鋁盤慢速反轉(zhuǎn)，可與這種錯誤接線時的更正系數(shù)互相映證。 兩個量之間的相位差為60， 兩個量之間的相位差為180，這種錯誤接線

12、的更正系數(shù)為:7.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線更正系數(shù)為負(fù)，且絕對值大，與鋁盤慢速反轉(zhuǎn)相吻合。 例3 對現(xiàn)場某三相三線有功電能計量裝置的測試結(jié)果如表所示，試畫出相量圖、判斷錯誤接線方式，提出改正接線的方法。 功率因數(shù)角為30 ，二次電流、電壓為額定值。二次線電壓(V)相序表反轉(zhuǎn)鋁盤慢速正轉(zhuǎn)100100100超前其它相量的角度（）二次線電流（A）60558.630 對地電壓(V)2地03004地10006地100607.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線7.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線電壓相序bac改正接線，需將a相TA二次

13、線圈的兩個出線端對調(diào)，同時將2、4端子的進(jìn)線對調(diào)。 兩個量之間的相位差為60， 兩個量之間的相位差也為60，更正系數(shù)為: 更正系數(shù)為正且小于1，與鋁盤慢速正轉(zhuǎn)相吻合。第三節(jié)、繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線 上兩例屬48種常見接線之一，TV二次線圈極性正常，這種情況先確定電壓后確定電流。 48種常見接線錯誤的六種電壓組合 例4 對現(xiàn)場某三相三線有功電能計量裝置的測試結(jié)果如表所示，試畫出相量圖、判斷錯誤接線方式，提出改正接線的方法。 功率因數(shù)角為30 ，二次電流、電壓為額定值。二次線電壓(V)相序表正轉(zhuǎn)鋁盤快速正轉(zhuǎn)100173100超前其它相量的角度（）二次線電流（A）2405

14、55300 對地電壓(V)2地03004地1002706地1002407.6 繪制相量圖判斷 三相三線有功電能計量裝置的錯誤接線電壓相序bac從接線圖可清楚地看到， 橫跨了兩個TV二次線圈，從6端 子“走到”4端子，獲取了電壓降 后，再獲取電壓降 。改正錯誤接線，先將2、4端子的進(jìn)線對調(diào)，再將A相TV二次線圈出線端對調(diào)。這種錯誤接線下的更正系數(shù)為更正系數(shù)表明抄見計量值大于正確計量值，電能表比正常時轉(zhuǎn)得更快，用戶每用3度電就要多計1度。 例5 對現(xiàn)場某三相三線有功電能計量裝置的測試結(jié)果如表所示，試畫出相量圖、判斷錯誤接線方式，提出改正接線的方法。 功率因數(shù)角為30 ，二次電流、電壓為額定值。二次線電壓(V)相序表反轉(zhuǎn)鋁盤慢速正轉(zhuǎn)173100100超前其它相量的角度（）二次線電流（A）300 558.66330對