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三相三线常见接线错误

2022-02-23 13:44:45


电能表错接线的主要表现为: 电能表反转、不转、转速变慢等情况。由于电能表计量装置是由电能表、互感器、二次回路等多种元件构成,因此,电能表的错误计量及其更正也呈多样性变化。为公平、公正、合理计量电能,及时、快捷、正确诊断错误接线及采取有效的防范措施,是摆在供电企业员工面前的重要课题,是提高供电企业形象和减少电量丢失的有效途径。笔者结合装表接电和电能计量装置的运行检查实践,浅谈电能表比较典型的错误接线及防止措施,以供同行参考。
一、电能计量装置常见错误接线
1、单相有功电能表的错误接线
当直接接入式单相电能表装表时,误将进电能表的火线与零线接反了,零线从电能表引出后处在开断状态,而负载跨接在火线和地线之间,用电依然正常,因电能表电流线圈无电流通过而不转。
当电压小钩断开或接触不良造成开路时,此时电能表的测量功率P=U(0)×Icosφ=0,电能表不转。当电流互感器二次测开路时,电能表电流线圈无电流通过,电能表测量的功率P=U(0)×Icosφ=0,电能表不转。同样,电流互感器二次侧短路时,因无电流通过电流线圈,电能表也会不转。当电流互感器二次侧极性接反时,电能表测量的功率P=-UIcosφ,电能表反转。
2、三相三线两元件电能表错误接线
当电压线A、B相电压对调;B、C相电压对调;A、C相电压对调时,对调后计量值P均为零,电能表不转。
3、三元件电能表的错误接线
当有任一只电流线或TA极性接反时,接反相测量的有功功率为负值,电能表变慢。
当有两相电流线或TA极性接反时,接反两相的测量值为负值,电能表反转。
当三相电流线或TA极性接反时,电能表反转,K=-1。
当电流回路一相开路时,电能表仅计量两相电量;二相开路时,仅计量一相电量;三相开路时,电能表停转。同样,电流回路出现一相、两相、三相短路时,电能表计量值同上。
当低压三相四线电能表TA接线正确,而电压辅助线相序与电流不一致时,如电能表反转。
在电压回路存在开路故障时,有以下特征: 一相电压回路开路,电能表计量两相电量;两相电压回路开路时,电能表仅计量一相电量,电能表变慢;三相电压回路开路时,电能表停转。
二、规范电能表计量装置的安装接线及工艺
规范电能计量装置的安装接线,是防止计量差错的有效手段。首先电能计量装置的二次回路应符合技术要求:对高压TA接线,不宜采用简化接线,而应用分相接线,即三相三线二只TA用4根线连接,三相系统三只TA用6根线连接。对于低压的有的仍用简化接线,即三相三线2只TA采用不完全星形接法,用3根线连接;三相四线3只TA星形法接线,用4根线连接。
其次,当TV二次电压线用电缆连接时,一般采用四芯,一根芯作为备用,35kV以上计费用TV二次回路,应不装设隔离开关辅助触点,但安装熔断器;35kV及以下计费TV二次回路,不得装设隔离开关辅助触点和熔断器;35kV及以下用户应用专用计量互感器;35kV及以上用户应有TA、TV专用二次回路,不得与保护、测量回路共用。
二次回路连接导线最好用黄、绿、红相色线,中性线用黑色线,且导线中间不得有接头。导线连接为螺丝压接式,螺丝压接时,线头应弯圈,方向与螺丝旋紧方向一致。
三、对于电能表的规范安装接线应注意以下要求
1、电能表的火线、零线应采用不同颜色的导线并对号入孔,不得对调。
2、电能表的零线要经电表接线孔穿越电表,不得在主线上单独引接一条零线进入电表。
3、导线穿过金属盘时,要用套护圈或塑料管,塑料表箱要用阻燃材料。
4、电能表间距不小于80mm,与屏边距离不小于40mm,电能表倾斜度(前后、左右)不得超过1°。
5、三相用户的三元件电表或三个单相电表中性点零线要在计量箱内引接,禁止从计量箱外接入,也不得与其他单相电能表零线共用。
6、三相用户电能表要有安装接线图,并严格按图施工,一律采用正相序接线,认真做好电表、电表箱的铅封、漆封工作,表尾接线完毕要及时封好接线盒盖,并尽量减少进出电能表导线的预留长度。
7、低压三相电能表的电压辅助线,要从电能表上侧可密封的地方压接,以免用户私自调整电压相序,造成计量差错。
8、 在实施电能计量装置的规范安装和施工工艺的前提下,运行后进行六角图测试和相量分析,以确保电能计量装置接线正确。

现场校验具有不需拆卸计量器具、不需要中断计量并且可真实记录现场实际影响的优点,还可节约人力、物力,提高工作效率。在用户对电能表、互感器等计量器具提出异议时,可在不影响用电的情况下完成现场校验,检查接线的正确性。因此,电能计量误差的现场校验和计量错误的现场检查就成为必不可少的工作。

 

一、电能表现场校验及误差结果处理

1)电能计量装置的现场校验与周期轮换:

电能表可以分为I类、II类、III类、IV类和V类电能计量装置。I类电能计量装置指月平均用电量500kWh及以上或变压器容量为10000kVA及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点、省级电网经营企业与供电企业的供电关口计量点的电能计量装置。II类电能计量装置指月平均用电量100kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点的电能计量装置。III类电能计量装置指月平均用电量10KWh及以上或变压器容量为315kVA及以上的计费用户、100MW以下发电机、发电企业厂(站)用电量、供电企业内部用于承包考核的计量点、考核有功电量平衡的110kV及以上的送电线路电能计量装置。IV类电能计量装置指负荷容量为315kVA以下的计费用户、发供电企业内部经济技术指标分析、考核用的电能计量装置。V类电能计量装置指单相供电的电力用户计费用电能计量装置。

新投运或改造后的IIIIII类高压电能计量装置应在一个月内进行首次现场校验。I类电能表至少每三个月现场校验一次;II类电能表至少每六个月现场校验一次;III类电能表至少每年现场校验一次;高压互感器每十年现场校验一次,当现场校验互感器误差超差时,应查明原因,制定更换或改造计划,尽快解决,时间不得超过下一次主设备检修完成日期。运行中的电压互感器二次回路电压降应定期进行检验。对35KV及以上的电压互感器二次回路电压降,至少每两年检验一次。当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或二次回路电压降超差时应及时查明原因,并在一个月内处理。运行中的IIIIII类电能表的轮换周期一般为34年,运行中的IV类电能表的轮换周期一般为46年。

2)现场校验误差结果的处理现场校验是一种不严格的检验,其检验的外部条件达不到试验室规定的检定条件,因此最终判定电能表是否超差,应以实验室检定为准。在进行纠纷处理时尤其应注意这一点。电能表在现场校准时的工作误差,在满足现场校准条件下,工作误差应不超过规定值。对于用于重要的贸易结算和经济核算的电能表


二、电能表现场校验方法

(1) 三相四线有功电能表接线检查

正常情况下,三相四线有功电能表的任一元件接入相电压和相电流,将其余元件的电压断开,转盘应当正转。如果反转或负载对称时各元件使转盘的正传速度相差较大,电能表的接线肯定有错误,因此三相四线有功电能表的错误接线及其检查方法比较简单。

三相四线电路有功电能的测量。三相四线制电路可看成是由三个单相电路组成的。其平均功率P等于各相有功功率之和。即: P=UaIacosΦa+UbIbcosΦb+UcIccosΦc

由此可见,可用三只单相电能表进行测量,并且不论电源或负载对称与否均能进行正确测量。常用的三相四线式有功电度表(DT)可按图1的接线方式进行三相有功电能的计量。


1 三相四线制直接接入式有功电能表接线图

(2)三相三线有功电能表的接线检查


2 三相三线接线方式各相量关系


三相三线接线方式下的各相量的关系如图2所示。之间夹角为60º,并且始终超前,如果超前则表明电压相序为逆相序。之间的夹角为120º,并且始终超前,如果超前表明电流倒相。如果两电流之间的夹角为60º,表明有一相电流为反极性。电压为正相序的情况还包括以下两种情况:电压顺序为BCA、CAB

正确接线要保证以下两个关系:

1)角度关系 2)功率关系

 

三种电压组合和八组电流组合可得到24种接线,可以得到各电流与电压向量间的相位角,根据这些相位角的余弦,进而获得各种接线的功率表达式的三角函数部分,只有一种接线时正确的。

三相三线高压电能表在现场安装中容易出现接线错误,使用相量图方法可以有效检查错误接线,但使用相量图方法时应参考功率传送方向、负载性质(感性或容性)及功率因数,才能正确分析错误接线的原因。

对三相三线接线的方式进行分析时,假定三相电路对称,与电能表连接的电流线和电压线没有相互接错,电压、电流回路没有短路和断路,各次级线电压值相等,三相电压为正相序,负载为感性。

 


电能计算的准确结果是电力部门电费结算和线损考核的重要依据,电能计算误差将直接影响电费的合理回收和系统整体线损的正确分析。我们只要全面了解电能计量装置的运行特性和误差变化原因,就有利于我们保证电能计算结果的准确性,有利于电能计量装置设备的现场校验和日常维护工作的顺利进行。因此,加强电能表现场校验工作使确保电能表合理误差的重要措施。





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