電能計量技術(shù)第六章 (2)課件

第六章電能計量裝置的接線檢查

接線檢查的目的是為保證電能計量裝置接線正確，可分為停電檢查和帶電檢查，用以檢查是否存在由于電壓互感器的熔斷器熔斷、接線端鈕螺絲松動、繞組斷線、引出線焊點斷開等導(dǎo)致的互感器一、二次回路斷線現(xiàn)象以及由于互感器接線端鈕不正確、互感器的繞組連接錯誤等造成的互感器極性接反等現(xiàn)象。第四節(jié)退補電量的計算方法第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線第二節(jié)能表的接線檢查第一節(jié)

互感器的接線檢查主要內(nèi)容小結(jié)復(fù)習思考題第一節(jié)互感器的接線檢查一、互感器的停電檢查

確定沒有帶電的電能表、互感器及其所連接的電氣回路是否完好的過程，稱為計量設(shè)備停電檢查，一般應(yīng)包括下述內(nèi)容：1、檢查互感器二次電纜導(dǎo)通、核對接線端子標志

根據(jù)電氣安裝接線圖，核對電能表至互感器的每根電流、電壓芯線兩端的標志；用電壓表測定各根芯線之間和芯線對地確無電壓（若受鄰近帶電電纜的感應(yīng)，芯線對地可能有幾伏電壓）。在互感器的端鈕盒或附近的端子箱內(nèi)，拆開各根電流、電壓芯線和互感器各二次繞組共用的接地點，同時做好拆線記錄，供恢復(fù)和改正接線時考查。然后用校線燈具對每根芯線進行導(dǎo)通檢查，確定每根芯線有無斷線、與其他芯線是否相通。此后用1000V絕緣電阻表測定各芯線之間和全部芯線同時對地的絕緣電阻。另外，還要檢查連接各芯線的連接端子或試驗端子有無松動和損壞。

3、檢查互感器的極性

（1）電流互感器：按減極性接線，如圖6-1所示，不準使用圖6-2示的加極性接線。圖6-1減極性接線的TA圖6-2加極性接線的TA第一節(jié)互感器的接線檢查

通常用下述方法檢查電流互感器繞組極性標志是否正確： 1）直流法：直流法檢查電流互感器器繞組極性，接線圖如圖6-3所示。圖6-3直流法檢查TA極性第一節(jié)互感器的接線檢查

2）比較法：一般互感器校驗儀上都帶有極性指示器，用來檢查互感器極性，圖6-4是用互感器校驗儀檢查極性的原理圖，用作比較的標準電流互感器TA0的極性必須是已知的。圖6-4互感器校驗儀檢查TA極性第一節(jié)互感器的接線檢查

檢查電壓互感器繞組極性標志是否正確，通常用以下方法：1）直流法：可用干電池和直流電壓表按圖6-7的方式接線。圖6-7直流法檢查TV極性2）比較法：與檢查電流互感器繞組極性的比較法原理相同。第一節(jié)互感器的接線檢查

4、檢查三相電壓互感器的接線組別 三相電壓互感器有星形即Yyn0和開口角型即Vv0兩種接線形式，兩者均應(yīng)按減極性接線。 Yyn0接線的三相電壓互感器如圖6-8所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-8三相電壓互感器Yyn0接線及其相量圖第一節(jié)互感器的接線檢查 Vv0接線的三相電壓互感器如圖6-9所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-9三相電壓互感器Vv0接線及其相量圖由相量圖可見，一次電壓與相應(yīng)的二次電壓相位相同。可用下述方法判斷三相電壓互感器的接線是否為12組別：第一節(jié)互感器的接線檢查（2）雙電壓表法：按圖6-11接線，測量電壓UbB、UbC、UcB。圖6-11雙電壓表檢查三相TV接線組別第一節(jié)互感器的接線檢查第一節(jié)互感器的接線檢查當三相電壓互感器接線組別為12時，電壓UbB、UbC、UcB的值分別為下式的計算值：式中U2——二次側(cè)線電壓；K——被試互感器額定變比。二、互感器的帶電檢查利用電壓表、電流表，通過測量互感器二次側(cè)線電壓、電流值來判斷互感器接線情況，稱為互感器的帶電檢查。（一）電壓互感器的各種錯誤接線1、電壓互感器一次側(cè)斷線1）電壓互感器為Vv0連接，一次側(cè)A相或C相斷線，如圖6-12所示。第一節(jié)互感器的接線檢查

（2）電壓互感器為Vv0連接，一次側(cè)B相斷線，如圖6-13所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-13電壓互感器Vv0連接，B相斷線第一節(jié)互感器的接線檢查（3）電壓互感器為Yyn0連接，一次側(cè)A相（或B相、C相）斷線，如圖6-14所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-14電壓互感器Yyn0連接，A相斷線第一節(jié)互感器的接線檢查2、電壓互感器二次側(cè)斷線（1）二次側(cè)a相斷線，如圖6-15所示。（a）二次側(cè)空載（b）二次側(cè)接有負荷圖6-15電壓互感器二次側(cè)a相斷線PJ——有功電能表；QJ——無功電能表第一節(jié)互感器的接線檢查3、電壓互感器繞組的極性反接（1）電壓互感器為Vv0連接，若二次側(cè)ab相極性接反，如圖6-18所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-18ab相繞組極性接反第一節(jié)互感器的接線檢查（2）電壓互感器為Yyn0連接，若a相繞組極性接反，如圖6-19所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-19a相繞組極性接反第一節(jié)互感器的接線檢查（二）電流互感器的各種錯誤接線

《電能計量裝置管理規(guī)程》規(guī)定：對三相三線制接線的電能計量裝置，其兩臺電流互感器二次側(cè)與電能表兩個電流元件之間宜采用四線連接；對三相四線制接線的電能計量裝置，其三臺電流互感器二次繞組與電能表三個電流元件之間宜采用六線連接，如圖6-20所示。圖6-20電流互感器分相連接注：低壓三相四線有功電能表所接的電流互感器二次負極不接觸第一節(jié)互感器的接線檢查

下面介紹上述非分相連接的電流互感器錯誤接線情況。1、電流互感器為二相星形接線時二次側(cè)a相繞組極性接反，如圖6-22所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-22a相繞組極性接反時第一節(jié)互感器的接線檢查2、電流互感器為三相星形接線時二次側(cè)a相繞組極性接反，如圖6-23所示。（a）原理接線圖（b）相量圖圖6-23a相繞組極性接反時第一節(jié)互感器的接線檢查（三）帶電檢查電壓互感器

帶電檢查電壓互感器的步驟：1、測量電壓回路的各二次線電壓2、測量三相電壓的相序3、檢查接地點和定相別（四）帶電檢查電流互感器

二相星形接線的電流互感器在正確接線情況下，兩臺電流互感器二次側(cè)電流和公共線中的電流值時相同的，因此可用鉗形電流表分別測量這三個電流。需要指出的是，不能僅僅依靠測量公共線電流值的方法來判斷電流互感器的極性正確與否。第一節(jié)互感器的接線檢查（三）三相三線有功電能表的接線檢查1、b相電壓法三相三線有功電能表的正確接線時的相量圖如圖6-25所示，b相電壓斷開時的相量圖如圖6-25所示。圖6-25三相三線有功電能表正確接線時的相量圖圖6-26斷b相時的相量圖第二節(jié)電能表的接線檢查

2、電壓交叉法相量圖如圖6-27所示。圖6-27電壓交叉時的相量圖第二節(jié)電能表的接線檢查3、六角圖法判斷電能表的實際接線（1）基本原理：三相三線有功電能表中電壓和電流之間的相量關(guān)系如圖6-28所示。圖6-28三相三線有功電能表的相量圖（2）具體作圖方法及步驟：見教材P120第二節(jié)電能表的接線檢查【例6-1】某高壓計量用戶，負荷為感性，功率因數(shù)為0.8~0.9，用兩只標準表側(cè)得數(shù)據(jù)如表6-2所示。試用相量圖法分析計量表計的接線方式。解：按題意分析如下。（1）電壓相量：如圖6-30所示。（2）根據(jù)W1值在上截取50，根據(jù)W’1值在上截取300，過50和300處作垂直線，其交點與O點連線即為（3）同理，由W2值在上截取240。注意W’2是負值（-80），所以應(yīng)在上（注意不是）截取80，兩根垂直線的交點與O點連線即為第二節(jié)電能表的接線檢查（4）分析電流相位：由圖上得到的圖6-30例6-1的相量圖超前120。，是負序，應(yīng)互相調(diào)整，將改換為，使之成為正序。（5）定電壓順序：由于負荷是感性，因此電流滯后的就近電壓應(yīng)是滯后的就近電壓是余者為與圖上所示的實際電壓相符。分析結(jié)論：電壓接線方式為：和改正接線方法：將兩相電流元件的電流接線位置互相對換即可。第二節(jié)電能表的接線檢查第二節(jié)電能表的接線檢查【例6-3】某用戶，情況與例6-1相同，測得數(shù)據(jù)如表6-4所示。試分析其接線方式。所示；解按題意分析如下。

（1）畫出六角圖，如圖6-33（2）由和畫出；（3）由和畫出；（4）分析電流相位，由圖6-33得到和相位角差不是120o而是60o。故將超前相電流反相180o，為。由電流相量和來分析，是負序，應(yīng)相互對調(diào)，使之成為正序；第二節(jié)電能表的接線檢查（5）定電壓順序，的就近電壓應(yīng)是，的就近電壓應(yīng)該是余者為；所以電壓順序應(yīng)該是c—a—b。（6）根據(jù)定出的電壓順序，確定出實際為，實際為。分析結(jié)論：實際接線方式為和。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)在儀表制造業(yè)的大量應(yīng)用，出現(xiàn)了能自動判斷電能表實際接線情況的裝置——電能表現(xiàn)場校驗儀。ST-9040K是電能表現(xiàn)場校驗儀的第三代產(chǎn)品，有以下特點：

1）采用數(shù)字乘法器：體積小、可靠性高、功能強、受外界干擾小、無需自校；2）采用大屏幕液晶顯示器，可動態(tài)顯示各種參數(shù)，還可顯示相量圖，增加了直觀性。本節(jié)以ST-9040K為例，說明用電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表接線的方法。第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線一、ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀儀表結(jié)構(gòu)先認識一下ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀的外部結(jié)構(gòu)，圖6-34是它的正面板布置圖，后面板布置圖見圖6-35。二、各按鍵功能說明

各按鍵功能的詳細說明請參考教材P124-P129中的相關(guān)內(nèi)容。三、ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表接線第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線圖6-34ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀正面板布置圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線圖6-35ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀后面板圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線1、三相三線有功電能表檢查接線如圖6-44所示，具體操作如下：圖6-44ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀與三相三線有功電能表接線圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線

（1）開機。（2）復(fù)位，檢查時鐘準確性。（3）連接電壓電流輸入線，并檢查連線正確性，連好光電頭輸入線。（4）按“校驗”鍵一次，進入置參數(shù)狀態(tài)。（5）置入各項參數(shù)如圖6-45所示：若表無資產(chǎn)編號，資產(chǎn)編號欄可與表出廠號相同；“輸入方式”欄置入“0”，表示使用光點頭；“有功無功”欄置入“0”，表示校有功電能表。（6）按“回車”鍵一次，確認以上各項參數(shù)，并進入接線方式選擇狀態(tài)。（7）按“鉗表”鍵。（8）按“P3/P4”鍵二次（選三相三線方式）。（9）按“回車”鍵一次。（10）觀察校驗誤差應(yīng)基本穩(wěn)定。（11）按“存數(shù)”鍵一次。

（12）按“相位”鍵一次，再按“回車”。圖6-45置入校驗參數(shù)第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線（13）按“存數(shù)”鍵一次。（14）按“查詢”鍵一次，再按“回車”鍵一次。（15）反復(fù)按”A~Z“鍵。（16）按”復(fù)位“鍵。（17）拆線接線。（18）關(guān)機。2、三相四線有功電能表其檢查接線如圖6-46所示，本接線僅適用于電能表接入電流小于等于5A的情況，操作步驟同上述1.，僅第（8）步改為按”P3/P4”鍵一次（選三相四線方式）。第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線圖6-46ST-9040K電能表現(xiàn)場校驗儀與三相四線有功電能表接線圖第三節(jié)電能表現(xiàn)場校驗儀檢查電能表的接線一、退補電量的作用電能表錯誤接線將導(dǎo)致電能表的錯誤計量，這會直接影響到電力企業(yè)制定生產(chǎn)計劃、搞好經(jīng)濟核算、合理計收電費等工作，此外，因電能表錯誤接線還可能出現(xiàn)計量糾紛。電能表錯誤接線分析的目的，就在于求出錯誤接線的更正系數(shù)，計算退補電量，解決計量糾紛和基本達到合理的彌補因電能計量裝置錯誤接線造成的計量誤差，使單位和個人免受因電能表錯誤接線引起的經(jīng)濟損失。因此，對電能表錯誤接線的退補電量具有重要的作用和經(jīng)濟意義。第四節(jié)退補電量的計算方法二、退補電量的計算方法退補電量定義為負載實際使用的電量與電能表錯誤接線期間所計量的電量的差值，即第四節(jié)退補電量的計算方法式中，W0——負載實際使用的電量；W’——電能表錯誤接線時所計量的電量定義更正系數(shù)為（6-1）式中，P0——電能表正確接線時所測量的功率；P’——電能表錯誤接線時所測量的功率。則電能表正確接線時所計量的電量為退補電量為如果電能表在錯誤接線狀態(tài)下的相對誤差為γ（%），則負載實際消耗的電量應(yīng)按下式計算，即（6-2）第四節(jié)退補電量的計算方法退補電量為（6-3）若計算結(jié)果△W<0,表明多抄算了用電數(shù)，供電部門應(yīng)退還給用戶電費；若△W>0，表明少抄算了用電數(shù)，用戶應(yīng)補交電費。下面舉例說明更正系數(shù)和退補電量的計算方法。第四節(jié)退補電量的計算方法解該電能計量裝置誤將【例6-4】經(jīng)查，某電能計量裝置的接線情況如圖6-47所示，試求更正系數(shù)G。接入第一元件的電流線圈，其錯誤接線方式為和，畫出相量圖，得到錯誤接線時所測功率為顯然，在錯誤接線下，表計測得的功率值不是正比于三相電路中的有功功率。更正系數(shù)為第四節(jié)退補電量的計算方法圖6-47例6-4的錯誤接線圖及相量圖（a）原理接線圖；（b）相量圖第四節(jié)退補電量的計算方法解AB相電壓互感器二次側(cè)端鈕極性反接；C相電流反進，錯誤接線方式為【例6-6】電能計量裝置的實際接線情況如圖6-49所示，求更正系數(shù)G。和，相量圖如圖6-49（b）所示。錯誤接線的功率表達式為更正系數(shù)第四節(jié)退補電量的計算方法圖6-49例6-6的錯誤接線圖及相量圖（a）原理接線圖；（b）相量圖第四節(jié)退補電量的計算方法解根據(jù)式（6-1）更正系數(shù)為由cosφ=0.87，得ctgφ=0.567，因而G=1.53按式（6-3）計算應(yīng)退補的電量為上式計算結(jié)果中，△W>0，表明電能表少計量了電量8868kWh，表示用戶應(yīng)向供電部門補交91500kWh電量的電費。第四節(jié)退補電量的計算方法【例6-7】發(fā)現(xiàn)某用戶有功電能表錯誤接線的功率表達式為P’=2UIsinφ，經(jīng)查實已運行了三個月，累計電量為1.5×104（kWh），該用戶的平均功率因數(shù)為0.87。電能表的相對誤差γ=-4%。試計算三個月應(yīng)退補的有功電量?！纠?-9】某用戶一塊DT862a型三相四線有功電能表，其C相電流互感器二次側(cè)反極性，B、C相電壓元件接錯相，錯誤計量了6個月，電能表6個月所累計的電量為100×104（kWh），平均功率因數(shù)約為0.85，求實際電量并確定退補電量。解由已知條件分析，DT862a表三個元件的接線分別為、和畫出相量圖如圖6-50所示，錯誤接線時所測功率為正確接線時的功率為第四節(jié)退補電量的計算方法更正系數(shù)為在功率因數(shù)時，因此更正系數(shù)計算為實際有功電量為應(yīng)退補電量第四節(jié)退補電量的計算方法由計算結(jié)果可知，在錯誤接線期間少計量了4.47×105（kWh）電量，應(yīng)補交4.47×105（kWh）電量的電費。第四節(jié)退補電量的計算方法【例6-11】某用戶在抄表時電能表讀數(shù)為9000，抄表后數(shù)天因掉換電能表將電能表接線接錯而反轉(zhuǎn)。電能表的示值由0020變?yōu)?600。錯誤接線屬于側(cè)得的電能表反轉(zhuǎn)時的誤差γ=-4%，改正接線后運行到月底抄表，電能表讀數(shù)為9800。試計算抄見電量和上次抄表到這次抄表期間負載實際消耗的電量及誤差電量。解：上次抄表讀數(shù)為9000kWh，這次抄表讀數(shù)為9800kWh，故抄表電量為因調(diào)換電能表而出現(xiàn)錯誤接線，所以求更正系數(shù)由于錯誤接線期間電能表倒轉(zhuǎn)，計度器由0020退至0000后再退至9600。所以電能表在錯誤接線期間的計度數(shù)為第四節(jié)退補電量的計算方法式中負號表示電能倒轉(zhuǎn)。已知了電能表的相對誤差，則在錯誤接線期間實際消耗的電量為誤差電量為第四節(jié)退補電量的計算方法在第二次抄表期間內(nèi)實際消耗的電量為或第四節(jié)退補電量的計算方法電能計量裝置的誤差與電能表的誤差、測量用互感器的誤差及二次連線引入的誤差有關(guān)。此外，電能計量的誤差還取決于電能計量裝置接線的正確性；接線檢查分為停電檢查和帶電檢查；電能表錯誤接線的退補電量具有重要的作用和經(jīng)濟意義，它是電能計量工作中非常重要的一個環(huán)節(jié)。小結(jié)復(fù)習思考題6-1電能計量裝置停電接線檢查和帶電接線檢查的內(nèi)容分別是什么？6-2互感器的停電檢查都有哪些內(nèi)容？6-3如何判斷三相電壓互感器的接線是否為12組別？6-4如何帶電檢查電壓互感器？6-5電壓互感器按Vv0連接，二次側(cè)接有三相三線有功表一只，試分析當一次繞組C相斷開時，其二次電壓值各為多少？若二次繞組c相斷開時，其二次電壓值各為多少？畫出