在功率因數(shù)角不定情況下

1、在功率因數(shù)角不定情況下錯(cuò)誤接線更正電量計(jì)算方法的探討吐魯番電業(yè)局電能計(jì)量中心張宏權(quán)【摘要】通過對(duì)一起計(jì)量誤接線的分析，闡明了在功率因數(shù)角不定的情況下， 如何對(duì)更正電量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)從事計(jì)量工作特別是計(jì)量外勤工作具有重要參考價(jià) 值?！娟P(guān)鍵詞】計(jì)量；誤接線；相量；一、前言在現(xiàn)代電力企業(yè)管理中，電能計(jì)量裝置作為用戶和供電 企業(yè)之間進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的“秤桿子”，其計(jì)量電能正確與否， 無論對(duì)供電企業(yè)還是對(duì)用戶來說，都顯得無比重要。電能計(jì) 量中心的一項(xiàng)重要職責(zé)就是確保電能計(jì)量裝置正確計(jì)量。但 不可避免的會(huì)遇到錯(cuò)誤接線情況。無論是用戶竊電改動(dòng)了計(jì) 量二次接線還是計(jì)量二次接線本身存在錯(cuò)誤，在各種情況 下，都會(huì)涉及到

2、更正電量的計(jì)算。通常更正電量的計(jì)算會(huì)采 用公式法，即根據(jù)正確接線情況下的功率表達(dá)式與錯(cuò)誤接線 情況下的電壓、電流及功率因數(shù)角推算出的功率表達(dá)式相 比，得到更正系數(shù)。最后用更正系數(shù)減一乘以錯(cuò)誤接線情況 下計(jì)量的電能，得到更正電量。即：更正系數(shù)K為：K='"：，P狀 更正電量Ap為：Ap=（ K-1）Wp。雖然絕大多數(shù)情況我們可以 按照公式法進(jìn)行更正電量的計(jì)算，但由于按照公式法不可避 免的會(huì)在計(jì)算更正系數(shù)表達(dá)式時(shí)，涉及到功率因數(shù)角。如果 功率因數(shù)角變化不大，我們可以取平均功率因數(shù)進(jìn)行計(jì)算， 但如果功率因數(shù)不定，用公式法就會(huì)有很大的局限性，甚至 無法進(jìn)行計(jì)算。如果遇到這種情況，往往

3、會(huì)采用其他方法進(jìn) 行計(jì)算，那么公式法真的失靈了嗎？本文通過一起錯(cuò)誤接 線，對(duì)在功率因數(shù)角不定的情況下，如何通過公式法進(jìn)行更 正電量的計(jì)算進(jìn)行了探討。二、誤接線經(jīng)過我局新建35kV榆樹變?cè)谥髯兯碗姾?，?duì) 10kV線路進(jìn)行 逐條投運(yùn)。當(dāng)日投運(yùn)了部分 10kV 線路，其他未投運(yùn) 10kV 線 路被告知以后再投運(yùn)。但其中一條 10kV 線路投運(yùn)后，對(duì)計(jì) 量中心未告知，計(jì)量中心也未對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收。在月末計(jì)算變 電站母線平衡時(shí)發(fā)現(xiàn)該變電站 10kV 母線嚴(yán)重不平衡，通過 調(diào)度得知該變電站又投運(yùn)了一條 10kV 線路，于是安排人到 變電站對(duì)該條線路計(jì)量二次回路進(jìn)行檢查?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)， 該線路計(jì)量二次回路存在誤

4、接線。三、誤接線原因分析及計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)檢查數(shù)據(jù)如下：Uab =103VUcb=103VUac =103VIa=0.31AIc=0.33AIn=0.33AUab Ia:1650Ucb Ia:2240Uab Ic:480Ucb Ic:1070Uab In:2850Ucb In:3440檢查計(jì)量屏后接線發(fā)現(xiàn)， 電能表的 A 相電流進(jìn)線接的是互感器的N相電流，電能表的C相電流進(jìn)線接的是互感器的A相電流，電壓二次線經(jīng)核相后接線正確。初步確定為電壓 接線為A、B、C，電流接線為：N、A、C。相量圖如下:其更正系數(shù)計(jì)算如下：Pl= UABln COS ( 1500+ ) + UcBla COS ( 90

5、6;+$)三相負(fù)載平衡時(shí)，Uab=UcB=U, la=ln = l，貝P1=UI (cos150°cos $ -sin 150 °sin $ + cos90°cos $ -sin90 °sin $ )=Ul(- 3cosb：-Isinh-sin )2 2=-,3Ul cos(600 一)正確接線時(shí)的功率表達(dá)式為：P2= QI宓卑P2v3UI cos®2貝 y K=R- J3UI cos(600 -1 + J3tg 申可以看出，更正系數(shù)K隨著功率因數(shù)角$的變化可正可負(fù)。電量的追補(bǔ)要看具體的功率因數(shù)角$，當(dāng)$ =300時(shí)，K=-1,此時(shí)更正率e =

6、K-1=-1-1=-2o當(dāng)$ =-300時(shí)，K=,此時(shí)更正 率&也為無窮大。當(dāng)$ >-300時(shí)，K為正，此時(shí)電能表應(yīng)計(jì)在 正向，反之當(dāng)$ <-300時(shí)，K為負(fù)，此時(shí)電能表應(yīng)計(jì)在反向?，F(xiàn)場(chǎng)查看電能表底碼為：輸入有功總：12.61，輸出有功總：1.12,輸入無功總：39.88，輸出無功總：0.08。由于此條線路屬于用電性質(zhì)，因此不可能反向發(fā)電，那么為什么電 能表輸入和輸出有功都有走碼呢？通過上述分析，我們知道 更正系數(shù)可正可負(fù)，K為正，電能表計(jì)在正向， K為負(fù)，電 能表計(jì)在反向。這就是電能表輸入和輸出有功都有走碼的原 因，這也從側(cè)面說明，該條線路的功率因數(shù)正負(fù)變化很大， 屬于不

7、定情況。這種情況下，由于功率因數(shù)角$不定，更正系數(shù)K值也根本無法確定，因此無法進(jìn)行更正電量計(jì)算。那么有沒有其他方法進(jìn)行計(jì)算呢？答案是肯定的。當(dāng)前 廣泛使用多功能電能表作為計(jì)量裝置的主要元件，而多功能 電能表的有功和無功電能采樣方法是相同的，貝U發(fā)生錯(cuò)誤也 是相同的。我們只要將電壓相量向后移90°，就可以得到當(dāng)時(shí)記錄的無功功率。上述的錯(cuò)誤接線無功功率為:q=- 3UI cos(60°90° -)二-、3UI cos(150° - ：)Kp,則:無功功率更正系數(shù)一=.-通過推算最后得出：p將/礬代入有功功率更正系數(shù)Kp=實(shí)際有功電量為:f WP-=由一可以得

8、出代入無功功率更正系數(shù)Wq+麗 p'，則：KQ=-2Wf *9Wq+vVp實(shí)際無功電量為：Aq=KqX Wq=-上式中，Wp：當(dāng)時(shí)記錄的有功電量，必須是正負(fù)電量的 代數(shù)和。WQ：當(dāng)時(shí)記錄的無功電量， 必須也是正負(fù)電量的代數(shù)和。（1、2象限為正，3、4象限為負(fù)）以上信息都是當(dāng)時(shí)電能表記錄下來的，保存了當(dāng)時(shí)的實(shí) 際情況。所以按照這樣的方法計(jì)算， 是相對(duì)接近實(shí)際情況的， 也是無可爭(zhēng)議的。其他與功率因數(shù)相關(guān)的更正電量都可以按此方法進(jìn)行計(jì)算上例中，1：kWh其中，8000為該條線路的倍率。采用上述計(jì)算方法還有一個(gè)好處，上述例子中當(dāng)$ =-300時(shí)，更正系數(shù)趨向無窮大，現(xiàn)場(chǎng)記錄電量趨向零。按照常規(guī) 是無法進(jìn)行更正電量計(jì)算了，按照上述方法是完全可以的。將WP=0代入上式，得到實(shí)際電量為：AP ',與實(shí)際情況完全吻合。四、結(jié)語誤接線情況千差萬別，相應(yīng)的更正電量的計(jì)算方法也有 很多，這就要求我們要根據(jù)誤接線產(chǎn)生的實(shí)際情況，靈活采 用各種計(jì)算方法，使計(jì)算出的更正電量更加接近于實(shí)際情 況，讓