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论电能计量装置错误接线
论电能计量装置错误接线
顾保华
和田电力有限责任公司电能计量中心
2011年07月18日
目录
0前言…………………………………………………………………………1
1常见的错误接线类型………………………………………………………1
2其他错误接线类型…………………………………………………………6
3注意事项……………………………………………………………………7
4结束语………………………………………………………………………8
5作者简介……………………………………………………………………9
浅谈电能计量装置错误接线
顾保华
(和田电力有限责任公司电能计量中心新疆2011-07-18)
【摘要】电能计量装置是电力企业实现电量结算及线损考核的重要工具,电能计量准确与否直接关系到发、供电企业的经济效益和社会效益,各发、供电企业在提高计量准确性方面都越来越重视。
而计量装置的接线是否正确,将直接影响到计量的准确性。
因此,我们必须掌握电能计量装置错误接线的分析方法,提高职工队伍素质已迫在眉睫。
针对公司实际情况,本篇就电能计量装置常见的错误接线类型及判断作一简介,为大家提供参考。
【关键词】计量装置错误接线判断
0引言
为确保供电企业和广大电力用户的利益不受损失,对于准确计量电能,使电能计量装置准确、稳定运行在计量管理工作中显得十分重要。
掌握电能计量装置接线检查是每个计量工作者必须具备的。
因此,计量人员、用电检查人员必须学会错误接线的判断方法及退补电量的计算。
1常见的错误接线类型
按接线方式的不同,电能表可分为单相电能表、三相四线电能表和三相三线电能表。
下面分别介绍这三种电能表的错误接线类型、预防及判断方法。
单相电能表
单相电能表错误接线类型比较少,日常工作中最常见的就是将电能表的相线及零线接反,这种错误接线容易给用户造成窃电的机会,由于单相电能表的第3、4端子在内部是短接的,用来接零线,为电能表电压线圈提供电压,此时如果将相线接入此端子即3进4出,如果用户在其用电插座上从其它地方(比如自来水管)接入一根零线而用电,此时电能表的电流线圈将无电流通过而造成漏计电量,而且不易发觉,因此必须杜绝此类错误。
在安装完电能表通电后用试电笔测试即可发现此类错误。
1.2三相四线电能表
三相四线电能表主要应用于低压较大负荷用户,其错误接线比较常见的有以下几种:
1.2.1零线未接入。
原因可能是由于零线接触不良好或者是导线中间断线,在三相负荷不平衡时漏计不平衡电量。
在安装完毕送电后用万用表测量三相相电压是否完整即可判断及避免此类错误。
1.2.2电压电流不同相。
这是最常见错误,当电流互感器安装位置与电能表不在同一平面上时容易发生此类错误,在不同功率因数下可导致电能表快走、慢走、倒走等现象,可用抽压法判断,即分别只保留一相电压,看电能表运转是否正常,正常情况是三相均应正转,且转速相当(三相负荷基本对称)。
在安装时采用分相接法(先将一相电压电流安装完整后再安装第二相)可以避免此类错误。
1.2.3一相或者两相电流互感器二次极性接反。
电能表呈现慢走或者反转,也可用抽压法判断。
当一相互感器接反时,电能表慢走,少计两相电量;当两相互感器接反时,电能表反转,所计电量为一相电量的反向电量;当三相互感器都接反时,电能表反转,所计电量为三相反向电量。
安装完毕后检查三相电流互感器一、二次极性是否对应(当一次极性接反时,其二次极性也应反接),通电后采用抽压法判断。
1.2.4电压断线。
某相电压导线由于老化及人为造成断线及接触不良。
由于电能表二次回路规定采用铜芯导线,而用户进户线一般为多股铝芯线,在现场安装时一般采用破皮接法,如果接头处理不当,长时间运行由于导线氧化而造成接触不良,致使电能表电压缺相运行。
还有部分计量装置由于加封不严,用户在电能表二次导线上反复折动造成铜芯线金属疲劳而折断,外表却看不出来,致使电能表缺相运行,每缺一相少计一相电量,此故障也可用抽压法判断。
预防方法:
在接头处使用铜铝过渡接头或使用导电膏。
安装完毕后注意计量装置的加封是否完整。
1.2.5某相电流互感器的变比与其余两相不一致或者三相均不一致。
主要是由于装表接电人员粗心大意领错互感器,以及安装完毕后未核对变比;有时由于某方面原因缺一只同变比的互感器而采用其它变比的互感器改一次匝数代替的情况。
在安装过程中应尽量避免以上情况:
安装完毕后目测电流互感器的变比及匝数是否合适,通电后使用钳形电流表核对互感器的变比及三相电流互感器二次电流是否基本平衡,一般三相二次电流差异不会大于30%,如不符合,则要进一步判断确实是三相负荷不对称还是互感器变比不对。
综上所述,为了避免低压三相四线电能表错误接线,需要装表接电人员及用电检查人员在电能表安装完毕后,进行抽压试验,并用万用表测量三相线电压、相电压是否完整,用钳形电流表核对电流互感器的变比,并检查封印是否完整,实施以上技术措施,才能够比较有效的防止错误接线。
1.3三相三线电能表
三相三线电能表错误接线的种类比较多,本片就常见的24种接线类型的判断方法陈述如下:
(设电能表第2、4、6端子所接电压为U1、U2、U3;电能表1、3、5、7端子所接电流为I1、-I1、I3、-I3,cosΦ=0.866L。
正确情况下U1、U2、U3对应电压为Ua、Ub、Uc;I1、I3对应电流为Ia、Ic。
)
1.3.1错误接线类型
对于简单错误接线我们知道家在电能表电压端子上的电压有六种组合ABC、BCA、CAB、CBA、BAC、ACB,那么电流有四种组合Ia、Ic;Ia、-Ic;-Ia、Ic;-Ia、-Ic;电压电流不同组合构成电能表最简单的24种接线,其中只有一种是正确的即:
电压(第2、4、6端子)接ABC电压,电流第一元件(第1、3端子)接Ia电流;第二元件(第5、7端子)接Ic电流。
1.3.2判断方法及步骤
第一步,用万用表交流电压档测量三相线电压以及对地电压并记录,三相线电压应完整,即U12=U32=U13=100V,三相对地电压可能均是57.7V(三相电压互感器采用星形接法,本片中主要针对计量箱,暂不讨论此类情况);也可能是其中两相对地100V,剩余一相对地0V(高压计量箱中电压互感器的接线一般采用V/V形接法)。
在采用V/V形接法的电压二次回路里,规定的b相电压是要接地的,因此,对地为0V的那一相电压应该是b相电压。
第二步,用相序表测量三相电压相序(也可用相位伏安仪测量相序:
U12对U32测得为60°是逆相序;测得为300°是顺相序)。
在B相电压已经确定的情况下,顺相序及逆相序其电压相别均只有一种排列方式。
例:
测得U1=0V,U2=100V,U3=100V,那么在顺相序的情况下电压相别只能是BCA,而在逆相序的情况下电压相别只能为BAC。
根据所判断出的相别我们可以知道接在电能表第一第二驱动元件上的电压,本例中,设测得的相序为逆相序,则第一元件所加电压U12=Uba,第二元件所加电压U32=Uca,因此我们可以很轻易的画出电压向量图:
第三步,用钳形电流表测量I1、I3及I1+I3的电流值。
这三个量的值应该相等,如果其中任意一个量的值是其余任意一个量的
倍,则说明有一相电流互感器极性接反了。
本例中设测得的I1=1.5A,I3=1.5A,I1+I3=2.6A。
则说明有一相电流互感器极性接反。
第四步,用钳形相位表测量各相电压对应电流的相位角。
本例中设测得的相位角度为U12对I1为240°;U32对I3为240°;U12对I3为300°;U32对I1为180°;U12对U32为60°,则可根据测得的相位角画出电压电流对应向量图:
从上图我们可以根据既定的条件(COSΦ=0.866L)可以明显看出I1电流应该是Ia电流;I3电流应该是Ic电流,因此,错误接线类型为:
BACIa-Ic。
第五步,列出错误接线下的功率表达式。
由图我们可知P1=U12I1COS(210°+Φ)=UbaIaCOS(210°+Φ);P2=U32I3COS(210°+Φ)=Uca(-Ic)COS(210°+Φ)。
则总功率表达式P=P1+P2=UbaIaCOS(210°+Φ)+Uca(-Ic)COS(210°+Φ)=-2UICOS(30°+Φ),可以看出电能表倒转。
第六步,算出更正系数。
K=
=
UICOSΦ/-2UICOS(30°+Φ)=
/(
-tgΦ)
对于比较常见的交叉电压法及断B相电压法本文中不再赘述。
用相位伏安仪测量电能表接线时,正确情况下,如果测得第一元件电压U12对第一元件电流I1的相位角度为Φ,那么,第二元件电压U32对第二元件电流I3测得的角度必定为300°+Φ,如不符,则为错误接线,例如,测得的U12对I1的角度为56°那么U32对I3的角度必定为356°或-4°,否则就属于错误接线。
2其他错误接线类型
2.1高压计量箱(组合互感器)
对于高压计量箱的接线,常见的错误是将电流公共端弄错。
常见的计量箱电流互感器的接线端子有两种形式:
三柱型和四柱型。
四柱型的比较简单,其接线端子标注比较明显:
AK1、AK2,CK1、CK2,简单直观,使用时采用分相接法,出错几率小。
三柱型的端子标注只有一种:
K1、K2、K3,需要注意的是部分计量箱K2为公共地端而部分计量箱K3为公共地端,使用时一定要看清楚铭牌上的说明,不能凭经验安装,否则就容易将B相电流接入电能表而造成错误接线。
在高压计量箱安装时,应注意必须将两只电流互感器K2端同B相电压并接接地,这一点很重要,如果不接地会导致电能表电压电流相位不对造成计量误差以及危害工作人员人身安全。
2.2变电站内常见的错误接线
还有一种错误接线方式也比较常见,主要出现在变电站等不同电压等级计量装置比较集中的地方,那就是将电压接错。
例如在110kV变电站中,其电能表屏端子排上应有三种100V电压,即110kV、35kV、10kV母线TV二次电压,由于最初安装错误,可能会在某个电压等级的计量装置接入不属于该电压等级的二次电压,如将110kV的计量装置接入35kV或者10kV母线TV二次电压,造成错误接线。
因110kV与35kV的TV二次电压同相位,110kV、35kV与10kV母线TV二次电压相位差30°,并且电压差值一般不会超过5V,在一定功率因数范围内,这种错误接线方式非常不容易被发现,因其相位角关系互相对应,仅在表头检查相位关系不能够准确判断其接线是否正确。
但是在长期运行过程中会出现母线电量不平衡、主变变损过大而不能够找出原因的现象,此时就应该属于此类错误接线。
判断方法,测量110kV、35kV与10kV计量装置电能表端子相对应的电压,如110kV二次A相对35kV二次A相,若二次电压值相同(经验差值为0.3V以内视为相同),并且相位相同,则可判断其中一个电压接错,最后还要在被测线路TV端子箱处测量电压值以验证所属电压等级。
3注意事项
在检查计量装置接线的时候,要求必须确认负荷功率因数的大概范围及性质,因为在测出的相量图上某个电流对于不同的负荷功率因数,会在不同的区间出现,如果不能已知负荷性质,则不能够准确的判断该电流的相别标识。
如上图中该电流,假设Ua对I夹角测得为10°,在负荷性质及功率因数不确定的情况下,该电流可以是感性的A相电流或者感性的B相反向电流,也可以是容性的C相反向电流,就比较容易造成判断失误。
确认负荷性质及功率因数一般是根据系统运行潮流、变电站电容器或者电抗器投运情况、用户负荷性质、是否安装无功补偿以及负荷大小、线路长度等多种因素综合考虑,有时候需要在更改运行方式,投切电容器或者电抗器等一些操作后查看电流相位变化方向才能得出正确的判断。
4结束语
电能计量装置的错误接线种类有许多种,本文只对日常工作中最常见的错误接线作了简单叙述。
我们发现,只要我们在工作中认真、谨慎,加强责任心,严格按照操作规程工作,就能够从很大程度上避免电能表的错误接线。
电能计量装置的正确安装是电力企业全过程的最终技术环节,其工作质量的好坏直接影响到企业的经济效益,由于装表接电人员的错误接线而造成的电量损失是对整个电力生产全过程的一种否定,而误接线判断及更正只能是一种补救措施,有时并不能准确地挽回企业的损失。
因此,必须要求装表接电人员以及用电监察人员提高自身素质,认真对待工作,减少错误接线的发生,加强计量装置运行维护,以避免电量损失和造成纠纷才是最根本的解决方法。
此文仅凭个人经验,难免有错误及不到之处,欢迎批评指正。
参考文献
1《电能计量基础》张有顺,冯井岗中国计量出版社2002年1月
2《电能计量技能考核培训教材》陈向群中国电力出版社2003年1月
3DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》陆兴远中国电力出版社2002年1月
作者简介:
顾保华男汉族1981年4月出生,文化程度中专。
2001年参加工作,从事实验室电能表检定工作,现任和田电力有限责任公司电能计量中心外勤班班长、技术负责人。
2008年取得新疆电力行业电能表校验工技师资格证书。
在2009年新疆电力公司举办的用电监察员职业技能竞赛中荣获优秀选手称号。
在2004年度中,被评为和田市供电公司安全生产先进个人。
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