三相三线电能表误接线对计量的影响 - 配电知识 - 电工之家
三相三线电能表误接线对计量的影响
摘要：在新装计量装置中由于电流互感器相序、极性的错误导致电能表的误接线，造成电能计量的不准确。本文列举了几种三相三线电能表常见的误接线，通过向量分析推导出电能表误接线时所反映的有功、无功功率表达式，进而求出其对计量的影响。
&电能计量是电力商品交易中的&一杆秤&，它的准确与否直接涉及到供用电双方的经济利益。同时供电单位将计量管理，列为线损率管理的先决条件。&&&&&&&&&&&&
由于一般10kV及以上的高压系统均采用三相三线的供电方式，所以高压系统大多采用三相两元件电能表计量电能。三相三线电能表的接线并不复杂，但由于疏忽，特别是附有电压互感器与电流互感器的电能表，错接的机会较多。三相三线电能表错接线时会产生许多怪现象：有的不转，有的反转，有的随负载功率因数角的变化有时正转，有时反转，有的虽然正转，但计量出的电量数与实际不相符。由于电压互感器的电压相序可由相序表判断，错误的可能性较小，本文着重讨论电流互感器错接线对电能计量的影响。如果将电流互感器的二次线接错，共有八种接线，其中1种可以正确计量电能，有2种电能表不走，有3种电能表反转，有2种电能表虽正转，但计量出的电能是错误的。假设三相负载是平衡对称的，即有如下关系：
UA=UB=UC=U&，IA=IB=IC=I，&a=&b=&c=&，正确的接法为有功电能表第一元件接入UABIA，第二元件接入UCBIC。相角差为60&的无功电能表第一元件接入UBCIA，第二元件接入UACIC，有功功率为，无功功率为。下面分别列出在负载对称时，不同接线方式下的三相三线有功电能表，和60&接线无功电能表的计量功率表达式及更正系数。
1　A、C两相元件接错时
(1)　第一元件接入IC，第二元件接入IA：
根据向量图1（a）得出：
有功计量功率为：PI=UABICcos(90&-&)
PⅡ=UCBIAcos(90&+&)
P'=PⅠ+PⅡ=UIcos(90&-& )+UIcos(90&+&)=0
式中　PⅠ-第一元件所计有功功率
　　　PⅡ-第二元件所计有功功率
　　　P'-表计计量总功率
(2)　第一元件接入-IC，第二元件接入-IA时，根据向量图1（b）得出有功计量功率为：&&&&&&&&&&&&
PⅠ=UABICcos(90&+&)
PⅡ=UCBIAcos(90&-&)
P'=PⅠ+PⅡ=UIcos(90&+&)+UIcos(90&-&)=0
以上两种接法，计得有功功率为零，有功电能表不走，无法计量有功电量。由此也不考虑无功电能表的计量。
&(3)　第一元件接入IC，第二元件接入-IA，根据向量图分析，可知：
有功计量功率为：PI=UABⅠCcos(90&-&)
PⅡ=UcBIAcos(90&-&)
P'=PⅠ+PⅡ=UIcos(90&-&)+UIcos(90&-&)=2UIsin&
&&&&&&&&&&&&
无功电能表中第一元件通入电压UBC、电流IC；第二元件通入电压UAC、电流-IA，且由于电压线圈回路中电阻R的作用，使电压磁通向量与电压向量由原来的90&变为60&，相当于各相元件相应电压相位超前30&角，所以无功功率计算可以写成：
QⅠ=UBCICcos(150&+30&+&)=-UIcos&
QⅡ=UACIacos(150&+30&+&)=-UIcos&&&&&&&&&&&&&
Q'=QⅠ+QⅡ=-2UIcos&
式中　QⅠ-第一元件所计无功功率
　　　QⅡ-第二元件所计无功功率
　　　Q'-表计计量总无功功率
无功表反转
(4)　第一元件接入-IC，第二元件接入IA
根据向量图分析
有功计量功率为：PⅠ=UABICcos(90&+&)
PⅡ=UCBIAcos(90&+&)
P'=PⅠ+PⅡ=2UIcos(90&+&)=-2UIsin&
无功计量功率为：
QⅠ=UBCICcos(30&-&-30&)=UIcos&
QⅡ=UACIAcos(30&-&-30&)=UIcos&
Q'=QⅠ+QⅡ=2UIcos&
这种情况下有功电能表反转，无功表正转。
2　A、C两相元件极性分别接反时
(1)　第一元件接入-IA，第二元件接入IC
根据向量图分析可知：
有功计量功率为：PⅠ=UABIAcos(150&-&)
PⅡ=UCBICcos(30&-&)
P'=PⅠ+PⅡ=UI&[(cos150&cos&+sin150&sin&)+(cos30&cos&+sin150&sin&)]=UIsin&
&&&&&&&&&&&&
无功计量功率为：
QⅠ=UBCICcos(90&+30&+&)=UIcos(120&＋&)
QⅡ=UACIAcos(150&-30&-&)=UIcos(120&-&)
此时，无功表反转。
(2)　第一元件接入IA，第二元件接入-IC为：
根据向量图分析可知：
有功计量功率为：PⅠ=UABIAcos(30&+&)
PⅡ=UCBICcos(150&+&)
P'=PⅠ+PⅡ=UI&[(cos30&cos&-sin30&sin&)+(cos150&cos&-sin150&sin&)]=-UIsin
无功计量功率为：
QⅠ=UBCIAcos(90&-30&-&)=UIcos(60&-&)
QⅡ=UACICcos(30&+30&+&)=UIcos(60&+&)
&&&&&&&&&&&
此时，有功表反转，无功表正转。
(3)　第一元件接入-IA，第二元件接入-IC为：
根据向量图分析可知：
有功计量功率为：PⅠ=PⅠ=UABIAcos(150&-&)
PⅡ=UCBICcos(150&+&)
无功计量功率为：
QⅠ=UBCIAcos(90&+30&+&)=UIcos(120&+&)
QⅡ=UACICcos(30&+30&+&)=UIcos(60&+&)
这种情况下有功表和无功表皆反转。
根据以上分析，可以归纳出如下结果，见表1。
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10-03-05 &匿名提问 发布
电能表的工作原理 当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。 使用电能表时要注意，在低电压（不超过500伏）和小电流（几十安）的情况下，电能表可直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用。对于直接接入线路的电能表，要根据负载电压和电流选择合适规格的，使电能表的额定电压和额定电流，等于或稍大于负载的电压或电流。另外，负载的用电量要在电能表额定值的10％以上，否则计量不准。甚至有时根本带不动铝盘转动。所以电能表不能选得太大。若选得太小也容易烧坏电能表。 按原理划分，电能表分为感应式和电子式两大类： 感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘的轴（蜗杆）带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间量累积的过程。因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。 感应式电能表对工艺要求高，材料涉及广泛，有金属、塑料、宝石、玻璃、稀土等等，对此，产品的相关材料标准都有明确的规定和要求，用低价的劣质材料代替标准规格的材料是影响电能表产品质量的主要问题之一，因此像大多数商品一样，价格过低的商品不会有好的质量保证。 感应式电能表的生产工艺复杂，但早已成熟和稳定，工装器具也全面配套。生产环境对温度、湿度和空气净化度的要求较高。近十余年来在杭州、宁波、温州等地发展形成的电能表的材料和零部件市场具有相当的规模，形成鲜明的中国集约化大生产的特色，这也是那里生产的电能表在市场上具有价格优势的主要因素之一。 电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。由于应用了数字技术，分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表纷纷登场，进一步满足了科学用电、合理用电的需求。 电子式电能表在江苏、浙江、深圳一带的产量较高，这与电子产品集中在这一地区是一致的，也正是由于材料和零部件市场条件优越的原因，形成价格的竞争力。 目前从总体来看，感应式电能表与电子式电能表相比，感应式电能表生产的数量为多。但电子式电能表的产量有明显上升的趋势。2.按测量电能的准确度等级划分，一般有1级和2级表：1级表示电能表的误差不超过±1％；2级表示电能表的误差不超过±2％3.按附加功能划分，有多费率电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表、载波电能表等：多费率电能表 或称分时电能表、复费率表，俗称峰谷表，是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种计量手段。它可按预定的峰、谷、平时段的划分，分别计量高峰、低谷、平段的用电量，从而对不同时段的用电量采用不同的电价，发挥电价的调节作用，鼓励用电客户调整用电负荷，移峰填谷，合理使用电力资源，充分挖掘发、供、用电设备的潜力。属电子式或机电式电能表；预付费电能表 俗称卡表。用IC卡预购电，将IC卡插入表中可控制按费用电，防止拖欠电费。属电子式或机电式电能表；多用户电能表一只表可供多个用户使用，对每个用户独立计费，因此可达到节省资源，并便于管理的目的，还利于远程自动集中抄表。属电子式电能表；多功能电能表集多项功能于一身。属电子式电能表；载波电能表利用电力载波技术，用于远程自动集中抄表。属电子式电能表。 家用电度表的维护和检测电度表是为家用电器及照明灯具计量消耗电能的专用仪表，一般均安装在住宅内。由于电表长期受环境影响及超负荷运行，也会出耶各种故障，如计量偏差、铝盘卡死、走字时快时慢、运行时有噪声等。其实在日常使用中若出现一些小问题也能自行解决一然如涉及表内结构问题，切莫自行启封拆卸，应及时由电力部门检修处理。这里就电度表日常出现的一些小故障作简单分析并介绍自行解决的方法。
（一）胶木接线盒内出现烧焦糊味 表盘下端的胶木接线盒内产生烧焦糊味，主要有两方面的原因：一是在安装或更换电路导线时，盒内的固定螺丝未拧紧，当电器用电负荷增大时，螺丝柱因接触不良发热，烧坏胶木盒并伴发焦糊味。解决的方法很简单，取下肢术接线盖后拉下总闸刀，将电源导线全部拆下，重新用刀将线头残留物刮干净，装入接线柱内，拧紧全部螺丝即可以排除故障。另一种原因是，从室内接到电表上的导线质量差，引起铜柱与导线间产生氧化层（特别是安装在环境潮湿，不通风处的电度表容易产生此类问题），从而增大电阻值使接触点发热而损坏接线盒。这时应彻底清除接线盒内的油污及更换导线。有时当用电设备超过电表实际安培值时，不仅接线盒会损坏，电表也有可能被强电流击毁，所以当发现表的额定电流与实际所用电器的总负荷相差很大时，应错开使用时间或更换电度表，以防电表被击毁或发生电气火灾。
（二）空载时自行转动
电表在空载时会自行转动，即住宅内的所有用电设备及照明灯具都未使用，而表的铝盘仍在转动或慢慢爬行。一般来说，当电源电压为额定值的80％至110％时，电表铝盘的转动不会超过一圈属于正常范围（即转盘顺时针方向转动一圈），但若铝盘微微转动不止，则说明电表线路有漏电存在，应请电工检查处理。如果没有漏电存在，那就是电表自身的故障，应及时送电力部门检修或换新表。
（三）运行时产生“吱吱”响声
电度表在运行时，有轻微的“嗡嗡”声，属于正常现象。但如果表内产生不规则的杂乱响声，则是表内部的某些配件老化、电磁场部分元件松动，或转动齿轮缺油等原因所引起。应送电力部门校验并更换易损配件。有时，当电表处于严重超负荷运行时，也会产生不规则的响声，应及时关闭部分电器，以防损坏电表。
（四）铝盘停转或不跳字
电度表是一种精密计量仪表，它在出厂前都是经过严格校验的，其灵敏度和可靠性、稳定性应达到一定的标准。当负荷电流小于 0．025A时，电表铝盘不转动、不跳字属正常范围，如果在较大负荷时仍不转动，很可能是铝盘被卡住，铝盘已变形或电磁机构失灵等问题，应及时送检。
（伍）走字不准如何自行测试
平时，如果怀疑电表走字不准，可以采用以下方法加以测试。一般在电表的标牌上均标注着每耗用一度电铝盘转动多少圈，如标注3000转／KWh的字样，便知道该表每耗用一度电铝盘转动3000圈。如果连续点燃一盏100瓦的灯泡每小时耗电0．l度，便知铝盘应该转动300圈，那么平均每分钟铝盘应转5图左右，经过这样简单测试便知道电表走字是否正常，当测试结果与实际误差很大时，应怀疑电表有问题
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三相四线电表正转与反转区别在于那里
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其实区别在于，计算电量时不便，技数的顺序不一样。反转则是由大至小，方便计量。正转计数由小到大三相四线电表正转与反转区别在于那里
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