电能计量误接线时一种电量计算新方法的探讨

杨晓旺

【摘 要】当电能计量装置发生错误接线时，若已知错误接线的具体接线方式，本文提出了一种正确计算实际发生电量的方法，即找出实际发生电量与错误接线期间有功和无功总电量之间的关系，从而计算得到实际发生的有功和无功电量。这种方法可不需要求得功率因数角就能计算得到实际发生电量，使退补电量的计算更准确。

【关键词】电能计量装置；实际发生电量；功率因数角

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）01-0143-002

【Abstract】There was an error when the electric energy metering device wiring， if known wrong wiring connection mode， this paper proposes a calculation method of actual power correctly， finding out the actual capacity and error during the connection， the relationship between the active and reactive power's electricity so as to calculate the actual active and reactive power.This method does not need to obtain the power factor Angle to calculate the actual generating capacity， so that the calculation of the back-up power is more accurate.

【Key words】Electric energy metering device； Actual power generation； Power factor Angle

0 概述

電能计量装置的正常与否直接关系到供用电双方的经济利益。正确计量电能，不仅要求电能表和电压、电流互感器的误差在国家相关技术规程规定的范围内，而且更重要的是要求二次回路的接线准确、可靠。一般经检定的电能表和互感器基本误差不超过百分之几，但错误的接线带来的计量误差可能达到百分之几十，甚至是百分之几百。因此，计量装置的错误接线给电能计量带来的误差是巨大的。

在电力系统和电力工业用户中，错误接线是经常发生的，尤其是采用三相三线计量方式的高压工业大用户，比较容易发生错误接线。因为电压、电流二次回路两者的组合，再加上极性反接和断相等就有百余种接线方式。工作人员在对错误接线检查并更正后，还要进行差错电量的退补计算。差错电量的正确计算是至关重要的，计算不当会引起供用电双方的利益纠纷。

一般情况下，我们计算退补电量的的步骤有：（1）确定错误接线类型。现场借助相序表、相位伏安表等工具测定电压、电流及相位角，确定属于什么类型的错误接线。（2）计算更正系数G。利用向量图法列出错误功率表达式，利用正确功率表达式除以错误功率表达式算得更正系数。更正系数中有功率因数角φ，因此需要用线路中的功率因数表或根据具有代表性负载下的余弦值cosφ算得φ角，带入更正系数表达式算得更正系数值。（3）计算实际发生电量和退补电量。利用更正系数乘错误期间的抄见电量算得实际电量，用实际电量减去抄见电量得到退补电量。

上述计算方法中是需要知道功率因数角φ才能计算退补电量。通常情况下用户的功率因数是随着负荷的变化而变化的，所以并不是很准确的，计算出来的更正系数有一定的误差。根据功率因数计算出来的电量与实际发生的电量也存在一定程度的区别。

目前电能计量装置使用的电能表普遍为智能电能表，一块表能同时计量正反向有功和无功电能。电能计量装置发生错误接线时，在有功计量有误的同时无功计量也有误。考虑根据有功功率计算表达式和无功功率计算表达式以及错误接线期间发生的有功、无功所示读数求得较为准确的实际发生电量。下面就这种计算方法详细介绍。

以三相三线两元件计量方式为例，假设三相电路对称，电压相序为正，电压和电流二次回路接线无误，无短路和断相，负载为感性。这样在测量时，电压有3种正相序，其接法分别为ABC、BCA、CAB，电流相序有8种接法，分别为（Ia，Ic）、（Ic，Ia）、（-Ia，-Ic）、（-Ic，-Ia）、（-Ia，Ic）、（Ia，-Ic）、（Ic，-Ia）、（-Ic，Ia）。这样有24种组合的接线方式，下面以用户使用三相三线智能电能表为例进行介绍说明。

1 根据错误接线期间总电量求实际发生电量的方法

根据功率三角形及更正系数的定义可得下列公式：

3 计算方法的验证

可以做一实验加以说明。在三相电能表检定装置上设置cosφ=0.966（感性）（φ=15°）I=5A，U=100V。按一元件UAB、-IA，二元件UCB、IC接入电能表，走字两小时，测得的数据见表1。从表1中可以看出，用本方法计算出的实际发生电量与实际电量基本吻合，误差很小。但WQ误应以负值代入。

如果用角φ计算更正系数求实际发生电量，因为角φ存在误差使得计算得到的正确电量也存在误差。表2列出了角φ在不同角度时的误差情况。因此，功率因数的变化使得计算出的实际发生电量与实际电量有很大的出入。而用户处的功率因数一般都是随负荷时刻变化的，各个时间点都不同，因而这样计算出的实际发生电量就不准确。

此种方法计算实际发生电量的步骤可总结为：首先从错误接线相量图得出有功功率和无功功率的表达式，然后求出错误接线的有功和无功的更正系数，把更正系数中的tanφ用WQ正/WP正代入，可得到包含WQ正、WP误、 WP正、WQ误的两个方程，方程中WP误和WQ误可从表计示数得到，WQ正和WP正解两个式子组成的方程组得到。

4 结束语

通过分析验证，若能测得用户的错误接线类型，错误接线期间的有功和无功电量，可用上述方法求得实际发生的有功和无功电量，而且不用计算功率因数。这种方法计算得到的电量与实际电量误差很小。但是在使用这种方法是应该注意：表计功率受功率因数影响出现正、反时，表计必须有能分别计量正、反向电量的功能，否则计算出的正确电量不准确。如表计无止逆，计量电量为正、反向电量代数和，则计算得到的正确电量偏少。同样，若表计有止逆，计算得到的正确电量也偏少。除此之外这种方法也不适用错误接线发生期间表计停转的情况。

【参考文献】

[1]郑尧，等编著.电能计量技术手册.中国电力出版社.

[2]孟凡利，等编著.运行中电能计量装置错误接线检查与分析，中国电力出版社.

[3]孙方汉主编.电能计量装置及其正误接线，中国电力出版社.

[4]国家电网公司人力资源部组著.电能计量培训教材，中国电力出版社.