逆相序对无功计量的影响

（1.国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 2.国网冀北电力有限公司3. 囯网冀北电力股份有限公司唐山市丰润区供电分公司）

逆相序对无功计量的影响

刘桐然1李连浩2张立峰3

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通过对三种无功计量的原理介绍，分析了在逆相序时三种无功计量的接线方式、功率表达式和更正系数的计算，对比结果得出逆相序对正弦有功、无功计量无影响，对60º无功、90º无功计量影响较大。因此，现场在线路发生逆相序时，应将60°无功、90°无功计量方式下的接线倒成正相序接线。

无功计量；逆相序；对比分析；接线改正

0 引言

无功的传输将直接降低发电机出力和变压器、线路的有功传送能力，并增加线路、变压器损耗，降低电压等。按照用电营业规则规定，变压器容量在100kVA以上的专变用户应计量无功电量，无功计量有正弦无功、60º无功、90º无功三种不同接线方式。在发生逆相序时，对不同无功计量方式的影响很大，在电费结算时可能会影响利率考核。因此，在追补电量时，首先应确定无功计量采用哪种方式，再根据现场实际错误接线分析判断。

1 无功计量原理

1.1 正弦无功

三相三线电路中正弦无功电能与有功电能表原理相近，由于电压工作磁通与电流工作磁通之间相位角Ψ=β-（ψ+αI），只要使sin（β-αI-ψ）=sinψ，即β-αI=180°就可实现，因此元件使用电压、电流相位角应按顺时针方向电流滞后电压的角度，三相三线正弦无功向量图如图1所示。

图1 三相三线正弦无功向量图

三相三线无功计量从图1向量图中可知：

三相四线无功计量从图2中可知。

图2 三相四线正弦无功向量图

1.2 60°无功

60°无功电能表电能表结构与三相三线有功电能表区别在于，有功电能表驱动元件的电压工作磁通滞后于电压90°；而无功电能表驱动元件在电压线圈上串接一电阻，使电压向量与它所产生的工作磁通为60°，内部接线图如图3所示。

图3 60°无功内部接线图、向量图

从图3b中可知：在画60°无功电能表向量时，可相对地将无功电能表电压线圈的电压向量逆时针旋转30°，即得到实际使用电压向量。从图3a第一元件使用电压、电流为Ubc、Ia，第二元件Uac、Ic

功率表达式：

总无功功率为

60°型无功电能表只能用于完全对称或简单不对称的三相三线电路中测量无功电能。

1.3 90°无功

这种无功电能表的结构与三相四线有功电能表完全相同，区别在于内部接线，如图4所示。元件使用电压、电流的夹角为90 º，用以测量三相四线电路中的无功，这种接线方式称为90 º无功电能表。

图4 三相四线90°无功接线图、向量图

第一元件使用电压、电流为UbcIa，第二元件UcaIb，第三元件UabIc

在制造仪表时，将每组元件的电流线圈的匝数分别减少到原来的倍，就可以直接读数。跨相90°型无功电能表可以正确计量三相四线或三相三线制电路完全对称或简单不对称时的无功电能。

2 逆相序对三种无功计量方式的影响

逆相序方式有三种，ACB、CBA、BAC，当用户送电时，不能保证线路电压为正相序，有可能出现三种逆相序中的一种，下面举例（CBA）说明逆相序对无功计量的影响。

2.1 正弦无功

2.1.1三相三线正弦无功

三相三线正弦无功接线图、向量图如图5所示。

图5 三相三线正弦无功接线图、向量图

更正系数

K=1

2.1.2三相四线正弦无功

三相四线正弦无功接线图、向量图如图6所示。

图6 三相四线正弦无功接线图、向量图

更正系数

k=1

2.2 60°无功

60°无功接线图、向量图如图7所示。

图7 60°无功接线图、向量图

更正系数

2.3 90°无功

90°无功接线图、向量图如图8所示。

图8 90°无功接线图、向量图

更正系数

k=-1

在正相序时，有功、无功对计量方式无要求，都能正确计量。在逆相序时，有功只要保证电压、电流同相都能正确计量。但无功在逆相序时，通过以上三种不同接线方式下无功计量的对比发现，逆相序时，正弦无功更正系数为1，说明逆相序对正弦无功计量无影响。60°无功、90°无功更正实数不为1，说明在逆相序时，60°无功计量发生了错接线。90°无功计量为反向计量，证明逆相序接线对60°无功、90°无功计量影响较大。因此，在线路发生逆相序时，应将60°无功、90°无功计量方式下的接线倒成正相序接线。

3 结束语

由于无功功率定义的多样性和发展的阶段性,无功电能计量的方法很多。本文结合无功理论分析了逆相序对无功计量的影响，可以看出随着测量技术和微电子技术的发展,无功电能计量技术日趋先进与成熟。但无功计量还处在一个不断探索阶段，需要不断地研究和发展。

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2016-11-20）