電能計(jì)量裝置接線探索

時(shí)間:2022-09-24 04:15:00

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電能計(jì)量裝置接線探索

加強(qiáng)電能計(jì)量裝置的管理是計(jì)量管理的永恒主題。而電能計(jì)量裝置的管理除了與加強(qiáng)電能表、互感器的管理以外,仍需要加強(qiáng)運(yùn)行電能計(jì)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)管理,必須保證在運(yùn)電能計(jì)量裝置的正確接線,從而達(dá)到“保證計(jì)量準(zhǔn)確性,減少電量損失”的目的。以下是通過(guò)以三相四線電能表為例簡(jiǎn)單介紹有功電能的測(cè)量方法,引申出電能計(jì)量裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中可能存在的錯(cuò)誤接線,以及應(yīng)采取有效的方法避免出現(xiàn)錯(cuò)誤接線,在錯(cuò)誤接線存在時(shí)應(yīng)進(jìn)行電量更正,不出現(xiàn)電量的丟失。

1、有功電能的測(cè)量方法

以三相四線電子式有功電能表為例,現(xiàn)在我單位使用的三相四線多功能電能表,其電流Ia、Ib、Ic分別通過(guò)第一元件、第二元件和第三元件的電流線圈,電壓Ua、Ub、Uc分別并接于第一元件、第二元件和第三元件的電壓線圈上,因此三相四線電路可看成由三個(gè)單相電路組成,所以總的電能為各相電能(以功率表示)之和。功率表達(dá)式為:

P=UaIacosφa+UbIbcosφb+UcIccosφc

當(dāng)三相電路平衡時(shí)

Ua=Ub=Uc=U0

Ia=Ib=Ic=I0

φa=φb=φc=φ0

則P=3U0I0cosφ0

由上式推導(dǎo)結(jié)果表明:三相四線電子式有功電能表不論電壓是否對(duì)稱,負(fù)載是否平衡,只要正確接線,都可以正確計(jì)量三相四線電路中的電能。

2、三相四線有功電能表主要用于低壓三相四線制電路。一般常容易出現(xiàn)如下幾種錯(cuò)誤接線:

其一相電流互感器二次極性接反

假如B相電流互感器二次反極性,則各個(gè)元件所計(jì)量的功率表達(dá)式為:

第一元件:Pa′=UaIacosφa

第二元件:Pb′=Ub(-Ib)cosφb=-UbIbcosφb

第三元件:Pc′=UcIccosφc

三元件功率之和為

P′=Pa′+Pb′+Pc′

=UaIacosφa-UbIbcosφb+UcIccosφc

當(dāng)三相電路平衡時(shí)

Ua=Ub=Uc=U0

Ia=Ib=Ic=I0

φa=φb=φc=φ0

則P′=U0I0cosφ0

而實(shí)際輸出電能P=3U0I0cosφ0,故P′≠P。

由以上分析推導(dǎo)可知,本例錯(cuò)誤接線造成的計(jì)量誤差是只計(jì)量了三分之一的有功電能,乘以3才為實(shí)際有功電能值。

其二相電流元件接錯(cuò)

假設(shè)B相電流元件進(jìn)出接反,則各個(gè)元件所計(jì)量的功率表達(dá)式為:

Pa′=UaIacosφa

Pb′=Ub(-Ib)cosφb

Pc′=UcIccosφc

當(dāng)三相電路平衡時(shí),三元件的功率之和為:

P′=Pa′+Pb′+Pc′

=U0I0cosφ0-U0I0cosφ0+U0I0cosφ0

=U0I0cosφ0

由以上分析推導(dǎo)可知,本例錯(cuò)誤接線,造成計(jì)量誤差,電能表所計(jì)量的電能為實(shí)耗電量的三分之一,乘以3后才為實(shí)際電能值。

其三兩相電流元件接錯(cuò)

假設(shè)AC兩相電流元件接錯(cuò),則各個(gè)元件所計(jì)量的功率表達(dá)式為:

Pa′=UaIccos(120°-φc)

Pb′=UbIbcosφb

Pc′=UcIacos(120°-φa)

當(dāng)三相電路平衡時(shí),三元件的功率之和為:

P′=Pa′+Pb′+Pc′

=U0I0cos(120°-φ0)+U0I0cosφ0+U0I0cos(120°-φ0)

=0

而P=3U0I0cosφ0,故P′≠P。

由以上分析推導(dǎo)可知,本例錯(cuò)誤接線造成電能表不轉(zhuǎn),計(jì)量裝置不能計(jì)量實(shí)際輸出的電能。

其四兩相電壓元件接錯(cuò)

假設(shè)B、C兩相電壓元件接錯(cuò)相,則各個(gè)元件所計(jì)量的功率表達(dá)式為:

Pa′=UaIacosφa

Pb′=UcIbcos(120°-φb)

Pc′=UbIccos(120°+φc)

當(dāng)三相電路平衡時(shí),三元件的功率之和為:

P′=Pa′+Pb′+Pc′

=U0I0cosφ0+U0I0cos(120°-φ0)+U0I0cos(120°+φ0)

=0

而P=3U0I0cosφ0,故P′≠P。

由以上分析推導(dǎo)可知,本例錯(cuò)誤接線,造成電能表不計(jì)數(shù),計(jì)量裝置不能計(jì)量實(shí)際輸出的電能。

3、實(shí)例分析

(1)更正系數(shù)及電量退補(bǔ)的計(jì)算方法

電能表錯(cuò)誤接線給電能計(jì)量帶來(lái)了很大的誤差,其誤差值可由百分之幾十到百分之百。因此,必須進(jìn)行電能更正。

更正系數(shù):K=A/A/

K——是在同一功率因數(shù)正確接線時(shí)電能表所反映的電能A與錯(cuò)誤接線時(shí)所反應(yīng)的電能A/之比。

實(shí)際電能:A=KA/。

退補(bǔ)的電能數(shù)△A=A/-A

若計(jì)算結(jié)果電量△A為正值,表示電能表多計(jì)量了電量,供電部門應(yīng)退給用戶電費(fèi);若計(jì)算結(jié)果電量△A為負(fù)值,表示電能表少計(jì)量了電量,用戶應(yīng)向供電部門補(bǔ)繳電費(fèi)。

(2)現(xiàn)以其中一相電流互感器二次極性接反為例:

發(fā)現(xiàn)某用戶變壓器上有功電能表的錯(cuò)誤接線為一相電流互感器二次極性接反,其功率表達(dá)式為:P′=U0I0cosφ0,經(jīng)查實(shí)已經(jīng)運(yùn)行了三個(gè)月,累計(jì)電量為150000千瓦時(shí),該用戶的平均功率因數(shù)為0.90。試計(jì)算三個(gè)月應(yīng)退補(bǔ)的有功電量。

解:根據(jù)其中一相電流互感器二次極性接反,其功率表達(dá)式為:

P′=U0I0cosφ0

正確接線時(shí)的功率表達(dá)式為:

P=3U0I0cosφ0

則此時(shí)更正系數(shù)推導(dǎo)證明如下:

K=A/A/=3U0I0cosφ0/U0I0cosφ0=3

因此,實(shí)際有功電量為:

A=KA/=3×150000=450000(千瓦時(shí))

計(jì)算其應(yīng)補(bǔ)的電量為:

△A=A/-A=150000-450000=-30000(千瓦時(shí))

由計(jì)算結(jié)果可知電能表三個(gè)月少計(jì)量了電量30000千瓦時(shí)。

以上只是簡(jiǎn)單地列舉了三相四線有功電能表幾種常見(jiàn)的錯(cuò)誤接線造成的計(jì)量誤差,根據(jù)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn),還發(fā)現(xiàn)許多種其它錯(cuò)誤接線,造成高、低壓電能表計(jì)量誤差,致使計(jì)量裝置不能正確計(jì)量實(shí)際輸出電能,使電力企業(yè)與用戶之間產(chǎn)生不必要的計(jì)量糾紛。為了維護(hù)電力企業(yè)與用戶的利益,必須加強(qiáng)電能計(jì)量裝置的接線管理以及接線的檢查,使電能表真正起到“一桿秤”的作用。