电能计量装置带电接线检查方法.doc

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1、电能计量装置带电接线检查方法电能计量装置带电接线检查方法探讨摘要本文给出了几种电能计量装置带电接线检查的方法，分析了这几种方法的原理、步骤及适用性。关键词：接线检查，方法， 步骤概述电能计量装置正确接线是保证计量准确的前提，因为电能表、电压互感器（PT）、电流互感器（CT）的误差很小，而错接线造成的误差却可达到无穷大（错接线时的停走现象），真可谓一线之差，电量千万，所以在投运前或运行中应定期进行接线检查。接线检查可分两种情况：停电检查、带电检查。停电检查必较简单，它一般是对于新装或更换PT、CT以及其它计量装置投运前进行检查，主要内容是检查PT、CT的极性、变比及二次接线的核对工作；而带电检查

2、一般是对于运行中的计量装置进行检查，主要内容是测出其运行时的各类电参数（电流、电压、相位角等），然后根据这些电参数进行分析判断接线正确与否。直接接入式的单相及三相四线接线简单，带电检查比较容易，而经PT、CT接入的三相三线有功电能表误接线种类和机率较多，这是因为它是由电压、电流、电能表三者组合的，错接线的种类有几百种，不易判别，而且电量大，后果严重。本文重点讨论经PT、CT接入的三相三线有功电能表带电检查的方法和步骤。通过对电压回路、电流回路的检查只能查出简单的各个回路的错接线，还不能确定计量装置的是否接线正确（比如电压、电流的不同相），这就要通过电压交叉法、断B相电压法、相量图法进一步确定。

3、通过对这几种方法的综合运用，都能确定错接线的情况，最终确保计量装置的准确运行。一、 电压回路的接线检查1、 电压互感器断线可分为一次侧断线和二次侧断线，由于作者在工作中碰到的电压互感器基本上的接法为VV接线，因此着重对此进行分析。假定一二次侧只发生某一侧断线的情况，因为一二次侧同时发生断线情况的可能性很小，假设正常时三个线电压都为100V。一次侧断线 图一所示为VV接线的电压互感器，一般情况下一次侧断线都是高压熔丝烧断所造成，因此一般都断一相。具体数据见表一。 图一 图二二次侧断线二次侧断线时，二次电压的值和PT的接线无关，但与PT二次负载有关。二次侧断线不接负载的数据见表二，与断线相相关的电

4、压数据都为0，其它为100V。但与电能表相连时就不同了，现场一般断相情况 电压数据A相 B相 C相 Uab Ubc Uca断 正常 正常 0V 100V 100V正常 断 正常 50V 50V 100V正常 正常 断 100V 0V 100V表一：表二：断相情况 电压数据a相 b相 c相 Uab Ubc Uca断 正常 正常 0V 100V 0V正常 断 正常 0V 0V 100V正常 正常 断 100V 0V 0V任二相断 0V 0V 0V图三 是装设一只有功电能表、装设一只有功和一只无功电能表两种情况，装设一只有功电能表和一只无功电能表的情况正确接线时等值电路图如图二，由于有功、无功表的构

5、造不同，因此各相分别断时的等值电路图也不同如图三。各种情况下的具体数据见表三。表三：负载一一只只有无功功表表 断相情况 电压数据 a相 b相 c相 Uab Ubc Uca 断 正常 正常 50V 100V 50V 正常 断 正常 66.7V 66.7V 100V 正常 正常 断 100V 66.7V 66.7V 任二相同时断 0V 0V 0V一只有功 断 正常 正常 0V 100V 100V 正常 断 正常 50V 50V 100V 正常 正常 断 100V 0V 100V 任二相同时断 0V 0V 0V2、电压互感器极性接反 电压互感器正确接线时，其原理接线图和相量图如图四，而当某相接反如C

6、相极性接反时，原理接线图和相量图如图五；具体数据见表四，由此可知任何一相电压互感器极性接反时，总使 Uca173V Uab100V Ubc100V反极性情况 电压数据a相 b相 c相 Uab Ubc Uca反 正常 100V 100V 173V正常 反 100V 100V 173V二相同时反 100V 100V 100V表四： 图四 图五3、通过以上分析，我们在检查接线时依照以下步骤 测量各二次线电压。用万用表测量电能表电压端钮三相电压，若发现三个线电压不等且相差较大，则说明电压互感器一、二次回路存在着断线、极性反的问题，对于V/V接线的电压互感器，当线电压中有接近0V或低于70V电压出现时，

7、为电压互感器一次测，二次测断线；当线电压出现173V时，则有一相电压互器极性接反。 确定b相。 用万用表测量每相对地电压，正常时，对于V/V接法，Ua0100V、Ub00V、Uc0100V。若两次为100V，一次为0V，则为零端钮那相才是真正b相；若三相都为0，则电压互感器二次侧没有接地，无法确定b相。 测量三相电压相序，可用相序表测试。测出相序后，结合确定的b相，来确定a相、c相，最终即可确定三相电压的排列。二、 电流回路的接线检查1、电流互感器二次侧极性接反电流互感器正确接线时，其原理接线图和相量图如图六所示， 图六 图七IbIaIc 。A相接反时其相量图如图七所示，由于Ia 接成Ia，则

8、Ib幅值是每相电流的 倍。同理，C相按反时Ic幅值是每相电源 倍。由此可见，电流互感器不完全星形接线时，任一相电流互感器极性接反时，公共线上电流都要增大 倍。2、电流互感器二次侧断线每相电流互感器分别断线或同时断线时很简单，各断线相电流为0。但二次公共线断线时就不同了，其AC相电流互感器二次侧为同极性串联，其错误接线等效电路如图八，由于电流互感器绕组和电能表电流线圈及连接导线的阻抗Z1、Z5、Z2很小，可以急略不计，IA与Ic由负载决定与副边电流回路状态无关，这样加在电流互感器副边绕组的等值电功势为EaIaZo，EcIcZo，则可简化成图九，图八 图九由前述可知，根据叠加原理两绕组的合成电动势

9、为Ea与Ec的向量差。忽略电流互感器的误差,则流入电能表第一元件和第二元件电流线图中的电流分别为Ia=（Ea-Ec）/2Z0=、IC=（Ec - Ea）/2Z0Iac=IaIc= = Ia-303、通过以上分析，我们检查电流回路接线时依照以下步骤： 分别断a相或c相电压，观察表是否转动(有无脉冲)。 正常情况下,断a相或c相电压表都应转动(有脉冲)，但要注意一点现场cos值接近0.5时,断a相时表也不转动(无脉冲)。若断a相，表不转动(无脉冲)则c相电流回路可能断路或短路。若断c相，表不转动(无脉冲)则a相电流回路可能断路或短路。 测量电流，确定电流互感器有无极性接反 用钳表测量A相、C相、公

10、共线电流，正常情况下应基本相等，若公共线电流为其它电流的 3倍，则说明有一台电流互感器极性接反；若公共线电流为0，则说明公共线断线；也可用短路线将公共线接地，若表转速(脉冲数)变快，则说明公共线断线。 判断电流回路接地正确性 正常情况下，将一根短路线一端接地，另一端与电能表的电流接地端钮相连，表速（脉冲数）应不发生变化，与未接地端钮相连时，由于电流线圈中的电流经短路线分流，表转速(脉冲数)变慢。但要注意现场的负荷不能变化太频繁，太频繁时表转速(脉冲数)本身就有变化，无法判断。三、计量装置的接线检查经过电压、电流回路的检查，电压回路、电流回路单纯的错接线就可确定了，在确定了电压、电流回路的正确性

11、后，接线的差错种类还可能成在以下48组可能的接线方式。电能表的电压端钮共有6种可能的接法：UaUbUc；UbUcUa；UcUaUb；UbUaUc；UcUbUa；UaUcUb；电流端钮共有8种可能的接法：( Ia，Ic)；( Ic，Ia)；( -Ia，-Ic)；( -Ic，-Ia)；( -Ia，Ic)；( Ic，-Ia)；( Ia，-Ic)；( -Ic，Ia)。这其中只有2种能正确计量，由此我们可知整套计量装置的接线正确性(电压、电流的相位关系)还不能确定，因此还必须用电压交叉法、断b相电压法、相量图法等进一步确定。断b相电压法断b相电压法就是断开b相电压时表计运行情况和正常电压时表计运行情况对

12、比，来判断表计接线是否正确的方法。在电压、电流回路正确的情况下，断b相电压，电能表转速(脉冲数)应为原转速(脉冲数)的一半，如不为一半计量装置的接线就有差错。但由于三相电压、三相电流不可能完全对称，负载可能有些波动，表计本身由于电压变化而带来的误差等原因，一般是一半左右就认为是正常。同时要注意，不正常情况下断b相电压表计也会有以上现象。这就要确定电压线公共端为b相，电流互感器接在A、C两相的前提下才能确定正确接线，下面的交叉电压法也如此。 交叉电压法交叉电压法就是将电能表电压端钮a和c两根电压线互换位置后，观察表计的运行情况来判断表计接线是否正确的方法。在电压、电流回路正确的情况下，将电能表电

13、压端钮a和c两根电压线互换位置，电表不转(无脉冲)或向一侧微转，这也是在有条件下才存立的。相量图法以前绘制相量图是用两单相标准表现场测得各种数据，根据用户功率因数，绘制出相量图；现可用相位表直接测出电压、电流的相位，绘制出相量图；现在的WDXZK型现极校验仪直接显示相量图，可根据此相量图进行分析。根据向量图分析出后更正的接线能正确计量，但并不是标准的正确接线。1、感性负载下，电流向量应滞后电压向量一个角度，角度应在00至900之间；容性负载下，电流向量应超前电压向量一个角度，角度应在00至900之间；见图十。 图十 图十一2、Ia至Ic夹角应为2400，感性负载时，Ia、Ic应滞后就近电压向量

14、，如超前的话则假设的Ia、Ic应为-Ia、-Ic；容性负载时，Ia、Ic应超前就近电压向量，如滞后的话则假设的Ia、Ic应为-Ia、-Ic。Ia至Ic夹角如为1200则假设的Ia、Ic应为Ic、Ia。Ia至Ic夹角如为600则假设的Ia、Ic有一相电流相量是负的。3、确定电流相量后，就可根据1来确定电压相量。例：某用户用钳型万用表、相位表测得电能表端钮处得数据如表五，相序表测得电压相序为逆相序，确定该表接线情况。(I2为两相电流出线的合并测试值)表五：电压 U12 U32 U32 U10 U20 U30 100V 100V 100V 100V 0V 100V 电流 I1 I2 I3 相位 U1

15、2I1 U32I3 U12 U32 1.48A 1.48A 1.48A 1200 3000 600从表五中电压数据可知，电压互感器接法为V/V,三相电压不存在断线、反极性情况；从表五中电流数据可知，电流互感器不存在断线、反极性情况；据此我们可以看到单从电压回路、电流回路的检查，其电参数都正常，但是否就能判断其接线就正确呢？我们还应画出相量图，再对相量图进行分析。由于U200，则电能表电压第二端为b相，再根据相序表测得电压相序为逆相序就可确定三相电压排序为U1、U2、U3c、b、a；根据相位角画出相量图，见图十一，从图中可知I1、I3Ic、Ia；根据以上分析可知此表接线情况如下：电压为c、b、a；电流为Ic、Ia。通过以上分析电压交叉法、断b相电压法只能判断出接线是否正确，且还是有条件的，对错接线的种类还不能确定。而相量图法它不但能判断出正确接线与否，还能根据相量分析，判断具体接线错误，改正接线。因而相量图法是检查接线最好方法。四 结束语综上所述，在带电检查接线时，首先应测量各二次线电压、相电压，再测三相电压相序，以确定电压；并测A、C相及公共线电流，确定互感器接地点；也可用B相电压法和电压交叉法初步判断是否正确接线。相量图法是最好，最普遍的方法。最后，要注意的一点是对负载的功率因数一定要确定、否则，往往会得出错误结论。