探讨“高压”三相四线电能表在线现场校验方式与计量偏差问题

凌栋俊

摘 要：本文围绕高压三相四线电能表的现场校验展开讨论，对比、剖析了不同校验模式下对应的计量误差问题，分别从负载平衡、不平衡两大条件出发来分别性地研究。这对于三相电能表的精准校验有十分重要的作用。

关键词：高压三相四线电能表；现场校验；计量

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0102-02

1 电能表现场校验原理分析

电能表是电力系统主要的电能计量设备，其现场校验主要借助于校验仪来测试电能误差，把其中的关键信息，例如：电压、电流等输入电能表所在线路内部，保证它能和被测电能有一致的电参量。其中检验仪就相当于一个高水平电能表，它可以产生并接收电能脉冲，凭借搜集来自于被测电表的电能脉冲，再将其同来自于校验仪的电能脉冲加以对比，通过算出电能误差，从而对所测试电表进行科学校验与评估。校验原理与过程如图1所示。

2 三相电能表原理及功率分析

三相三线电能表一般用在中性点不接地系统，负责其电能测量，通常仅仅针对于无中性线的三相负荷，尤为适合于高压电力系统，例如：大于10kV的电压，此设备能够同电压、电流互感器同步配合，形成一个有功电能计量系统。与此对应的三相四线电能表所适应的范围则完全相反，更适合于中性点接地系统，能够有效地测出包含中性线的三相负荷，一般适合用在低压电力系统，电表额定电压达到220V，此电能表也适用于电压大于110kV的系统，同低压线路对比起来，这一电表的电压线圈有着属于自身的额定电压，通常为：57.7V。

对于电压等级较高的电力系统，一般采用两大类型计量表：①三相四线有功电表，（额定电压=57.7V）；②三相三线电表，（额定电压=100V）。所以，实际的表计现场检查、校验，如果无法清晰地明确其接线模式，如果只将电压水平视为评判对象，则很容易出现将这两种电表混淆，进而出现校验误差。也就是利用三相三线方式来检查、审核四线电表，通过参照三相线路相量图分两种情况来校验电能表的电能，具体包括：平衡负载状态下、非平衡负载状态下，对此需要明确三相四线电能表处于三相四线状态下的接线模式与相量图。下面将按照两种情况进行分析：

2.1 三相平衡负载模式

（1）三相四线电能功率

总功率等于各相功率之和，公式：P=Pa+Pb+Pc=UaIacos ？准a+UbIbcos？准b+UcIccos？准c。

（2）三相三线电能功率

P=Pa+Pc=UabIacos（30°+？准a）+UcbIccos（30°-？准c）

2.2 三相不平衡负载模式

（1）三相四线电能功率

总功率等于各相功率之和，公式：P=Pa+Pb+Pc=UaIacos？准a+UbIbcos？准b+UcIccos？准c。

（2）三相三线电能功率

P=Pa+Pc=UabIacos（30°+？准a）+UcbIccos（30°-？准c）

以图2为三相三线测量相量图。

通过对比上面几个式子，从理论角度计算能够看出，负载平衡状态下，如果采用三相三线模式来对应测出四线线路，双方所得功率大体相当，相反，如果负载不平衡，如果通过三相三线模式来校验四线线路，则测得功率数据同现实有着较大差别，通过对比上面的公式能够看出，这两大校验模式对应测出的功率差别=UbIacos（60°+？准a）+UbIccos（60°-？准c）-UbIbcos？准b。

3 试验检验和数据的剖析

凭借电能功率原理能够得出，有功功率=电压×电流×相位角，采用分量分析法来专门围绕电压、电流、相位等逐个加以剖析，可以把电压视作三相平衡额定电压，可以逐步调整电流、相位角等来对应剖析电能有功功率与电能误差。

可以把0.5S级别的三相四线电表来充当参照来实验，将0.05級三相多功能电表来进行现场检查、校验，主要从负载的平衡状态、非平衡状态来加以检验，能够得出对应的功率数据结果表。通过对表格中的数据进行全面分析与实验能够看出：两大校验模式能够各自测出三相四线表的功率和现实的功率，能够剖析出二者的关系，最终得出：三相四线电能表所测数据和现实数值相似，相反，三相三线电能表则要从两大方面来区分对待：①三相负载平衡状态下，电能功率符合现实条件，也就是此时电能表所计量的电能误差十分准确，同现实无出入。②三相不平衡，电能功率和现实的功率之间则有着一定的差别，也就是电能误差出现了偏差，具体的误差则可以通过相位角、电流平衡状态等的剖析得出，具体的剖析成果如表1所示。

4 总 结

三相电能表实际的现场校验，如果将无中性线三相三线校验模式用于含中性线的三相四线表计设备，则将出现电能计量偏离现实的问题，所得的功率和误差值都和现实有较大误差，此研究则分析了其中的误差，同时，也对三相四线电表的现场校验进行了全面的检验，并分别从负载平衡与不平衡两种状态出发，分析了电能计量的误差，这种误差分析可以纠正三相电表运行中的问题和误差。

参考文献

[1]韩晓雷.三相四线电能表接入三相三线系统的安全隐患[J].内蒙古科技与经济，2012（2）：56.

[2]鹿凯华，雷惠博，贺 岚.用电能表现场校验仪检查接线的原理与分析[J].电测与仪表，2002，39（12）：36～39.

收稿日期：2018-10-9