电子式与机电式电能表错误接线对比分析

金希柱 韩根厚 郭成云 张洪宝 武文玲 林淑辉 王淑然

(华北石油水电厂，任丘 062552)



电子式与机电式电能表错误接线对比分析

金希柱 韩根厚 郭成云 张洪宝 武文玲 林淑辉 王淑然

(华北石油水电厂，任丘 062552)

现场存在的一些客观、主观因素时常会造成电能表错误接线，由于电子式电能表与机电式电能表的原理、结构不同，同一错误接线方式造成的电能计量结果不同，追捕电能量的数值不同。

电能表；错误接线；电能量

0 引言

众所周知，电能计量装置由电能表、互感器及二次连接导线组成，电能表和互感器已列入国家强检计量器具目录，安装使用之前必须送检，只有检定合格后方能安装使用。但安装时由于现场的一些客观、主观因素造成错误了接线，给供、用电双方尤其是供电方带来很大的损失。为此，笔者就现场多个高供高计计量点，发现的两个常见错误接线问题进行分析，论述电子式电能表与机电式电能表错误接线后电量退、补计算方法的不同之处。

1 三相三线电能表接线

在高压三相三线系统中，电压互感器一般采用V形接线，且二次侧B相接地这种接线的优点是可等用一台单相电压互感器，同时也便于检查电压二次回路接线。电流互感器二次侧也必须有一点接地。常用的正确接线如图1所示，其电压、电流相量关系如图2。

图1 经互感器接入式三相三线电能表正确接线

图2 三相三线电能表的相量图

依据图2，三相三线(二元件)电能表计量元件1的电压为UAB，电流为IA，元件2的电压为UCB，电流为IC。故，三相三线(二元件)电能表的功率为：

P1=UABIAcos(30°+φ)

P2=UCBICcos(30°-φ)

所以，三相三线(二元件)电能表计量的总功率为：

P=P1+P2=UABIAcos(30°+φ)+

UCBICcos(30°-φ)

(1)

将这些关系代入式(1)，可得

P=UABIAcos(30°+φ)+UCBICcos(30°-φ)

=3UφIφcosφ

(2)

2 错误接线时电能表的功率计算

错误接线时电能表的所记录的功率按元件计算，每一元件上所加的电压、电流及电压与电流夹角余弦的乘积即为该元件的功率，再将两元件功率相加就可得到总的功率，即

(3)

3 错误接线更正系数定义

对于过去常用的感应式三相三线电能表，许多文献资料给出了成熟的推导和介绍，48种接线中只有2种接线能够正确计量电能。电子式三相三线电能表在这一点上等同于感应式三相三线电能表。

更正系数K是在同一功率因数，电能表正确接线时应计量的电能量值W(功率P)与错误接线时电能表所计量的电能量值W′(功率P′)之比，即：

(4)

需退补电量ΔW=W′-W=(1-K)W′

如何求出更正系数K，有以下两种方法。

3.1 测试法

用标准表测出错误接线时电能表计量的功率，再用标准表测出更正后电能表所计量的正确功率，代入式(4)求得更正系数K。

3.2 计算法

按式(2)和式(3)分别求出正确接线的功率值和错误接线的功率值，然后带入式(4)算出更正系数K。实验证明，该方法为常用的方法。

对于感应式电能表来说关键是怎样得到更正系数K，ΔW为正时向购电方退电量，ΔW为负时向购电方追电量。

4 错误接线实例分析

4.1 第一个计量点

该计量点安装了三台1.14kV/100V组合互感器,电能表为三东威斯顿生产的多功能电能表，均经过华北油田第三计量检定合格证。投产验收后，用户反映，电能表显示“逆”，而且电量多。我们到现场就该现象进行分析，依据生产厂家的说明书可知“逆”说明电能表工作在逆向序状态，经现场检查电流也工作在逆向序状态，且电压电流为同相。

由此可见，用户的反映“逆”是对的，这是由于一次相序为逆的原因，而电量多是无根据的。

4.2 第二个计量点

安装一块DSSD178多功能电能表，经现场检查电能表电压相序为ABC、电流为IA和-IC状态，也就是说电能表第一元件工作在UAB和IA状态，第二元件工作在UCB和-IC状态。

图3 电能表错误(-IC)接线

图4 电能表错误(-IC)接线相量图

依据图4电能表在这种接线时的总功率

P′ =P1′+P2′

=UABIAcos(30°+φ)+UCBICcos(150°+φ)

=-UIsinφ

因多功能电能表(智能电能表)具有反向有功计量功能，在功率为负时反向有功计量电能量值累计不影响正向有功电能量值，因此，K=3。

若反向有功电量为100kWh，ΔW=W′-W=(1-K)W′=-200kWh，应向购电方追加200kWh电量。该用户实际用电量W=W′-ΔW=300kWh。

在这种情况下，只有机电式电能表由于错误接线(总功率为负值)造成转盘反转致使计数器电能量值减少，而静止式电能表计数器电能量值、多功能电能表或智能电能表的反向有功计数器电能量值均增加。

综合上述分析，在对计量装置错接线分析后，K值计算的很重要，但必须清楚所安装的电能表类型，这一点也非常重要，也是本文的论述的重点。如果单方向静止式电能表按感应式电能表追捕电量ΔW=W-W′=(1-K)W′=[1-(-3)]×100=400kWh，应向购电方退400kWh电量，显然是不合理的。如果多功能电能表也按感应式电能表追捕电量ΔW=W-W′=(1-K)W′=[1-(-3)]×(-100)=-400kWh，应向购电方追加400kWh电量，这显然也是不合理的。

5 结束语

今后工作中会经常遇到类似问题，电能表出现错误接线后，先检测、判断接线方式，再推导功率表达式，然后计算错误接线更正系数，同时弄清电能表类型，最后再计算追捕电量，方能确保供、用电双方公平交易。

[1] 陈向群.电能计量技能考核培训教材.北京：中国电力出版社，2003

[2] 褚大华.电子式电能表.北京：中国电力出版社，2009

[3] 孙褆，等.电能计量新技术与应用.北京：中国电力出版社，2010

[4] 黄伟.电能计量技术.北京：中国电力出版社，2012

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.10.09