三相四線計量裝置檢查分析和故障處理端子盒

1、模塊2 經(jīng)互感器的三相四線計量裝置檢查、分析和故障處理（ZY2400401002）【模塊描述】 本模塊包含低壓計量裝置(經(jīng)互感器的三相四線)常見故障的現(xiàn)場操作程序、檢查內(nèi)容、分析方法等。通過原因分析及案例介紹，掌握常見低壓計量裝置錯誤接線等異?，F(xiàn)象分析、判斷方法，并進行故障處理?！菊摹拷?jīng)電流互感器（以下簡稱為TA）接入的低壓三相四線計量裝置一般安裝在客戶端，由于安裝環(huán)境的多樣化，此類計量裝置的運行環(huán)境復雜，在安裝和運行中會發(fā)生一些常見的故障，如：計量裝置三相電壓與電流不同相，二次電流回路短路、開路、極性反接，電壓開路；互感器變比錯誤等，由此造成電能表故障，影響正確計量。經(jīng)電流互感器接入三相四

2、線計量裝置分為經(jīng)聯(lián)合接線盒接入和不經(jīng)聯(lián)合接線盒接入兩種，其接線圖分別如圖ZY2400401002-1、圖ZY2400401002-2所示。圖ZY2400401002-1 經(jīng)TA及聯(lián)合接線盒接入三相四線電能表接線圖圖ZY2400401002-2 經(jīng)TA接入三相四線有、無功電能表聯(lián)合接線圖一、作業(yè)人員、使用設備和安全措施1作業(yè)人員組成工作班成員至少2人，其中工作負責人1人，工作班成員1人，客戶相關人員等。2使用設備相位伏安表、鉗形電流表、相序表、萬用表、秒表等。3安全措施本工作屬于帶電作業(yè)，進行低壓計量裝置接線檢查時應根據(jù)電力安全工作規(guī)程要求做好安全措施，辦理工作票（作業(yè)書）。還要特別注意：（1）

3、現(xiàn)場查勘計量裝置安裝位置及工作環(huán)境，保持與帶電部位的安全距離。謹防誤碰其他帶電體，威脅人身安全。如果TA安裝在變壓器出線側（樁頭），則必須將變壓器停電，做好安全措施，再進行檢查工作。（2）使用梯子時，要檢查其安全性，應有專人扶護，有防止梯子滑動措施。（3）使用登高工具（如腳扣、踏板等）時，檢查登高工具是否完好并正確使用。（4）高處作業(yè)應戴好安全帽，系好安全帶，防止高空墜落。（5）工作所使用的工具和儀表表筆等，其金屬裸露部分應做好絕緣處理，防止誤碰帶電體，以保證工作人員的人身安全。（6）工作人員按規(guī)定著裝，穿絕緣鞋，并站在絕緣墊上工作。（7）當計量裝置元件或回路上有過熱、絕緣碳化痕跡時，要小心謹

4、慎，防止因檢查動作引起碳化點發(fā)生接地、短路事故。二、作業(yè)項目和內(nèi)容除參照模塊“低壓直接接入式計量裝置檢查、分析和故障處理”（ZY2400401001）進行現(xiàn)場作業(yè)外，還應檢查以下項目：1TA變比（1）檢查三只TA銘牌變比是否一致，若不一致，應根據(jù)TA實際變比分別計算三相計費倍率。（2）檢查TA實際變比是否與銘牌變比相符。先根據(jù)運行中TA一、二次電流大小，選擇兩只合適的鉗型電流表，然后分別測量TA一、二次電流，將測得的一、二次電流數(shù)值之比與TA銘牌變比核對，判斷是否一致。（3）如發(fā)現(xiàn)TA實際變比與銘牌變比不一致，應查證TA更換時間，確認故障時間和故障期間用戶負荷情況，按實際變比和已計收電量，進行

5、電量退補。（4）如發(fā)現(xiàn)TA實際變比或銘牌變比與用戶檔案資料不符，應初步判斷不符的原因，并立即向主管部門報告，工作人員在現(xiàn)場守候，等待相關部門共同處理?，F(xiàn)場如果有人為更換TA變比痕跡，應啟動竊電等相關程序查證處理。（5）當TA為穿芯式多變比時，一次導線實際穿芯匝數(shù)與銘牌不一致，會導致計量倍率差錯，因此對此類TA還要檢查一次導線匝數(shù)是否正確，要注意數(shù)導線穿過TA圓心的根數(shù)而不是TA外導線根數(shù)。2TA接線端子檢查TA一、二次接線端子以及二次回路電流、電壓端子連接是否可靠，如果發(fā)現(xiàn)明顯缺陷點，應保全現(xiàn)狀，待按照營銷管理相關程序確認，差錯電量處理程序完成后，再開展計量故障處理。3TA與電能表電壓線連接方

6、式檢查電能表電壓是否接在TA的P1側，接觸是否良好。如接在TA的P2側，由于TA一次線圈兩側存在電位差（理論上P2側電位低于P1側電位），因此有可能增大電能表電壓附加誤差。4TA與電能表元件對應關系將鉗型電流表置于適當?shù)碾娏鳈n位，電流鉗夾在三相四線有功電能表某一相電流輸入端子引入線上，同時使用專用短接線，可靠短接TA二次側輸出端子S1、S2，當短接某一相TA二次端時，鉗型電流表指示值發(fā)生明顯變化（比如趨于零），說明該相TA接入該元件電流，做好標記后用同樣的方法確定另外兩相的對應關系。有條件時，也可采用本模塊第四部分介紹的相量圖法進行檢查。5TA與電能表電流極性對應關系對于互感器本體極性判斷，可

7、參見模塊“互感器極性判斷”（ZY2400601002）。這里只需要檢查TA與電能表電流端子極性是否一致。在電壓接入正確、三相電流對稱平衡前提下，可利用三相電流和為零的原理，在電能表側將三根電流進線同時卡入鉗形電流表，測量三相合成電流。若合成電流為零，電能表正轉，電流無反接；若合成電流為零；電能表反轉，三相電流均反接。若出現(xiàn)其他情況或前提條件不成立，最好采用本模塊第四部分介紹的相量圖法進行檢查。6聯(lián)合接線盒（電壓、電流二次試驗端子）檢查聯(lián)合接線盒到電能表接線端連接導線是否規(guī)范（如：按黃、綠、紅排列）和正確。電流極性是否正確，三相工作電壓和電流是否同相。接線盒螺絲是否緊固，電流回路連片（試驗連片、

8、旋鈕）位置是否正確可靠。聯(lián)合接線盒規(guī)范接線圖如ZY2400401002-3所示。圖ZY2400401002-3 聯(lián)合接線盒規(guī)范接線圖7電能表各元件電壓與電流同相接入將萬用表置于交流500V檔位，表筆一端接在某相TA一次的電源側，另一只表筆，分別連接三相四線有功電能表三個電壓輸入端子，應得到兩個380V左右，一個0V，示值為零的相，表筆兩側為同相。再結合電流回路的判定，確認電能表元件是否接入同一相電壓、電流。8電能表各元件電壓與電流相位關系用相位伏安表在電能表接線端子處測量電能表電壓、電流及相位，運用接線分析方法判斷接線是否正確，具體方法將在本模塊第四部分詳細介紹。9電能表接入電壓相序將相序表的

9、三個表筆按固定次序，分別接到電能表表尾電壓端，相序表正轉或顯示“正”，表明為正相序，反之，為逆向序。若為逆相序，對不同電能表有不同的處理方式。對于三相四線有功電能表，能夠正確計量，不屬于故障。對于機電式無功電能表，會引起表計反轉，由于機電式無功電能表裝有止逆器，表計將停轉，從而導致失去容性無功電量數(shù)據(jù)而無法計算正確的力率電費，改正的方法見模塊“低壓電能計量裝置的安裝”(ZY2400501005)。對于電子式多功能表，則會引起感性無功和容性無功象限記錄錯誤，需要根據(jù)該表的設置進行具體分析。10計量裝置故障處理對于無接線盒的計量裝置，發(fā)現(xiàn)故障后處理原則與直接接入式計量裝置相同，可參照模塊“低壓直接

10、接入式計量裝置檢查、分析和故障處理”（ZY2400401001）進行處理。對于經(jīng)接線盒接入計量裝置，如需現(xiàn)場改正錯誤接線，可采用不停電方式進行接線更正，具體操作參照模塊“低壓電能計量裝置的調(diào)換”(ZY2400502002)實施。三、分析方法相量圖法相量圖法是指根據(jù)現(xiàn)場采集的計量裝置有關參數(shù)繪制相量圖，由有關參數(shù)固有相量關系分析計量裝置實際接線情況的一種方法。先回顧一下單相電能表和三相四線電能表有關參數(shù)之間存在的相量關系。1單相電能表相量關系當單相電能表接入電路，負載為電感性時，其測量元件中接入的電壓與電流的關系可以表示為圖ZY2400401002-4所示關系。單相電能表計量功率表達式為：式中：

11、為相相電壓；為相相電流；為相功率因數(shù)角，表示與之間的相位差。圖ZY2400401002-4 單相電能表（感性負載）相量圖感性負載時，電流滯后電壓角。若負載為容性，則電流超前電壓角。2三相四線電能表相量關系當三相四線電能表接入電感性對稱負載時，相量關系如圖ZY2400401002-5所示。三相四線電能表計量功率表達式為：式中： 分別為三相四線電能表一、二、三元件計量功率；-分別為U相、V相、W相相電壓；-分別為U相、V相、W相相電流；-分別為U相、V相、W相功率因數(shù)角。設三相對稱平衡，；則：圖ZY2400401002-5 三相四線電能表（對稱感性負載）相量圖3相量圖法相量圖法就是通過測量與功率相

12、關量值來比較電壓、電流相量關系，從而判斷電能表的接線方式，它適應的條件是：（1）三相電壓相量已知，且基本對稱。（2）電壓、電流比較穩(wěn)定。（3）已知負荷性質（感性或容性），功率因數(shù)波動較小，且三相負荷基本平衡。相量圖法包括測試、分析、繪圖和計算等5個步驟，具體如下：（1）測量電壓相序和各元件電壓電流相位。（2）確定接入電能表電壓相別。（3）繪制電壓、電流相量圖。（4）分析實際接線情況。（5）計算更正系數(shù)和退補電量。四、案例分析例1：一低壓計量裝置，三相四線電能表經(jīng)TA接入，已知電能表起數(shù)000015，止數(shù)000030，TA變比100/5A，負載功率因數(shù)0.966，三相電壓、電流基本對稱平衡，試進

13、行現(xiàn)場檢查判斷接線是否正確并進行電量退補。解：采用相量圖法分析操作步驟如下：（1）在電能表接線盒上測量電壓相序和各元件所接入的電壓、電流以及電壓、電流之間夾角。1）測量電壓：相位伏安表置于500V電壓檔，分別在電能表表尾接線盒處三個元件的電壓接入端對N端子進行測量。2）測量電流：相位伏安表置于10A電流檔，將電流鉗分別夾在電能表表尾接線盒處三個元件的電流進線上進行測量。3）測量相位：相位伏安表置于相位角測量檔位，分別測量一、二元件電壓與電流間的相位角。測量時應確認電壓表筆和電流鉗的極性端符合要求，即，電壓紅色表筆應接在電能表電壓接入端，應使電流流入電流鉗規(guī)定的一次側極性端（注意，不同廠家電流鉗

14、的極性標志可能有不同定義，以使用說明書為準），否則，相位測量結果會出錯，導致分析出現(xiàn)原則性錯誤。4）測定電壓接入相序：將相序表測試筆按照排列順序分別接入電能表三個電壓端，相序表上顯示判定結果。關鍵數(shù)據(jù)測量結果：電壓相序為逆相序；各元件所接入的電壓、電流之間相位角分別為一元件15°，二元件255°，三元件315°。輔助分析數(shù)據(jù)測量結果：電壓分別為一元件220V，二元件219V，三元件221V；電流分別為一元件2.53A，二元件2.55A，三元件2.54A。（2）確定接入電能表電壓相別。由于電壓相別對電能表計量沒有影響，可假定一元件電壓為U相，則逆相序接入時其余兩相分

15、別為二元件W相，三元件V相。圖ZY2400401002-6 三相四線電能表相量圖（電壓U W V，電流u-v-w）（3）繪制電壓、電流相量圖（如圖ZY2400401002-6所示）。先畫電壓相量、，不必考慮電壓相序順逆；以電壓相量為基準順時針旋轉對應相位角，如以為準順時針旋轉15°可畫出對應電流相量，以為準順時針旋轉255°畫出對應電流相量，以為準順時針旋轉315°畫出對應電流相量；根據(jù)負荷功率因數(shù)，算出功率因數(shù)角，若相鄰電壓電流相量之間滿足功率因數(shù)角要求（如本例中，電流滯后電壓15°），則該電流為就近相電壓同相電流，如與對應電流相量剛好超前15

16、6;，該電流為，依此類推，逐一確定二、三元件對應電流相量分別為、。（4）分析實際接線情況。由相量圖可知各元件接入電壓電流分別為一元件（，），二元件（，），三元件（，）?，F(xiàn)場實際接線圖如圖ZY2400401002-7所示。圖ZY2400401002-7 三相四線電能表接線圖（電壓UWV，電流uv-w）（5）計算更正系數(shù)和退補電量。先寫出錯誤接線下的功率表達式：各元件計量功率分別為：；電能表計量功率上式中，當電能表計量功率P大于客戶實際用電功率P0時，電能表轉得快，多計，應退電量，反之，電能表轉得慢，少計，應補交電量；當P為負值時，電能表反轉或記錄在電子式多功能表反向位置；當P為零時，電能表停轉。

17、由于三相基本對稱平衡，；實際用電功率已知出錯期間起始電量1000kWh，截止電量2000kWh，可進行如下電量計算：抄見電量（止數(shù)起數(shù)）×TA倍率（000030000015）×100/5300 （kWh）實際用電量更正系數(shù)×抄見電量2.049×300615 （kWh）（注：電量取整）差錯電量實際用電量抄見電量615300315 （kWh）注：即使抄見電量為負數(shù)，由于客戶處于用電側，仍應按抄見電量收取，因此在計算差錯電量時無須考慮抄見電量的符號。處理結果：因為接線錯誤，用電客戶應補交電費，除抄見電量外，電量按315kWh補收。需要說明的是，運用更正系數(shù)進行

18、電量退補計算，有比較苛刻的條件，如果現(xiàn)場條件不能滿足，采用上述方法進行計算會產(chǎn)生較大偏差，此時可在故障表計回路中串入一只經(jīng)檢定合格的同型號、規(guī)格電能表，共同運行一段時間，以兩表電量比值確定電量退補系數(shù)。如何靈活應用更正系數(shù)將在模塊“高壓三相三線電能表復雜錯誤接線檢查與處理ZY2400402003”中詳細探討，這里不再贅述。例2：計量裝置采用機電式有、無功電能表聯(lián)合接線，當發(fā)生某相電壓回路開路，且開路故障發(fā)生在母線與電能表之間，測試有功電能表元件相電壓時，該相元件會出現(xiàn)約40V左右電壓，如圖ZY2400401002-8所示。解：經(jīng)過機電式90°無功電能表電壓線圈跨相連接過來的電壓，該電

19、壓作用在有功電能表上，會造成該元件產(chǎn)生一個很小的負力矩，引起表計微微反轉，在此可以忽略不計。圖ZY2400401002-8 機電式有功、無功電能表某相電壓回路開路例3：一低壓計量裝置，接三相動力負荷，經(jīng)TA接入（K40），配置電子式多功能表。投運后約一年零六個月，電量異常波動，計量班接到異常傳單，根據(jù)現(xiàn)場檢查情況進行處理。解：經(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)裝置TA二次V相電流斷流。經(jīng)查，電能表接線盒中V相電流接線螺絲未接緊，后因負荷較重（電量明顯上升），接點發(fā)熱斷開。借助多功能表事件記錄功能，調(diào)出失流事件記錄如下：事件名稱U相V相W相備 注失流次數(shù)278371278存在無效失流記錄，從U相、W相失流次數(shù)對應

20、的失流電量加以印證失流時間（分鐘）16549018165扣除165分鐘無效記錄，失流時間約為33.9天失流期間記錄電量（個字）0.0554.450.04滿足V相斷流關系故障點發(fā)熱至燒斷所耗電能不可計算，V相開路后，電能表記錄電量54.45是兩個元件的抄見電量，因此，應追補電量為54.45/2×401089（kWh）。五、注意事項經(jīng)電流互感器接入的低壓三相四線計量裝置一般安裝在客戶端，安裝環(huán)境多樣化，因此，計量裝置的運行環(huán)境復雜，處理時要特別注意：（1）弄清客戶電源接線，采取適當安全措施，謹防誤碰其他帶電體，威脅人身安全。需停電，按程序停電。（2）注意現(xiàn)場故障形態(tài)的保全和責任確認（用戶

21、簽字），避免電量流失。（3）依據(jù)表計的接線原理，選擇適當?shù)姆椒?，確認故障原因，按照營銷管理程序，處理故障電量。【思考與練習】1相量圖分析法的方法和步驟？2某低壓三相四線用戶，私自將計量電流互感器更換，但互感器銘牌仍標為正確時的200/5，后經(jīng)計量人員檢測發(fā)現(xiàn)實際電流互感器變比為：U相200/5；V相300/5；W相200/5。故障期間，有功電能表走了125個字，試計算應退補的電量。3一只經(jīng)低壓電流互感器接入的三相四線有功電能表，U相電流互感器極性接反達一年之久，累計電量3500kWh，該用戶三相負荷基本對稱，計算該用戶錯誤接線期間的應追補的電量。 第二章 高壓計量接線第一節(jié) 高壓計量箱一次多變比高壓計量箱電壓互感器做V/V形接線（二次四電流樁頭回線分開）安裝時應注意以下幾點：1、 首先要辨別清楚高壓計量箱是單變比還是多變比，如果是多變比還要弄清是一次多變比還是二次多變比2、 一次側電源線應接P1樁頭，單變比計量箱出線應接P2樁頭，一次多變比計量箱應接所要使用的變比樁頭。3、 A相電流互感器二次側aS1端子應接電能表電流回路A相的進線端（第1孔）4、 A相電流互感器二次側aS2端子應接電能表電流回路A相的出線端（第3孔）5、 C相電流互感器二次側