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三相四线有功电能表误接线分析及对电能计量的影响

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：韩爽

[导读] 摘要：随着中国国民经济的不断增长和发展,电能需求量的日益增加,电力客户逐步增多,对电能计量装置接线的准确性要求将不断提高。

        （内蒙古电力（集团有限责任公司培训中心）内蒙古自治区呼和浩特市 010020）
        摘要：随着中国国民经济的不断增长和发展,电能需求量的日益增加,电力客户逐步增多,对电能计量装置接线的准确性要求将不断提高。电能计量是电力商品交易中的"一杆秤",电能计量的准确、公平、公正、可靠直接关系到供用电双方的经济利益。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。文章在此背景下，初步探讨和分析了三相四线有功电能表误接线分析及对电能计量的影响。
        关键词：三相四线有功电能表；误接线分析；电能计量影响
        随着我国居民的用电需求量日益增大，因此对电能计量装置的要求越来越高。电能表是统计电能的重要设备，电能计量的准确性和可靠性直接关系到供电企业以及居民用电的实际利益。此外对于在10kV以上的高压电和10kV以下低压电供电系统而言，也都通常会采用三相四线制供电方式。三相四线有功电能表是计量电能过程中较为常用的设备，不仅仅能够计量三相和单相动力负荷电能，而且能够计算照明负荷电能，与此同时起到防窃电效果，最终被广泛应用。在使用三相四线有功电能表时往往需要用到用电流互感器，以期扩大量程。而诸多研究显示，在使用三相四线有功电能表计量电能过程中，常常出现电能表与电流互感器极性配合问题。如果忽视上述问题，将显著提高电能表错误接线率。三相四线有功电能表的错接机会表达多，一旦错接将会出现以下情况：其一，有的不转；其二，有的反转；其三，有的虽然正常运转，但是所计量出的电量数与实际电量数出入较大。
        一、三相四线有功电能表计量原理和接线方法
        1.三相四线有功电能表计量原理分析
        电能表能够计量电量主要是因为电能表内部有以下零部件：其一，电压；其二，电流线圈。电能表在负荷电流作用之下会产生转矩，通过机械装置带动电能表计数器，继而显示出用电量。
        2.三相四线有功电能表的接线方法分析
        三相四线有功电能表有三个电路线圈、三个电压线圈，因此在负荷电流作用下会产生三个转矩。如果三相四线有功电能表接线准确（示意图如下所示，其中A相电流互感器的K1与电能表端子1连接、A相电流互感器的K2与电能表端子3连接，B相电流互感器的K1与电能表端子4连接、B相电流互感器的K2与电能表端子6连接，C相电流互感器的K1与电能表端子7连接、C相电流互感器的K2与电能表端子9连接），那么上述三个转矩的运转方向将保持高度一致。转矩转速随着负荷电流的大小变化而变化。

        三相四线有功电能表接线准确示意图
        二、三相四线有功电能表的错误接线方法分析
        三相四线有功电能表使用经电流互感器接入方法较为常见，为了保证接线人员的安全以及设备的安全，在使用经电流互感器接入方式时，电流互感器的二次回路中设置保护性接地点。事实表明在10kV以下的低压供电系统中使用上述方法弊端较多，主要表现为：其一，无法有效起到保护作用（不管电流互感器二次侧接不接地，电流互感器一次侧对地电压均为220V，如果低压三相电流互感器二次侧一段连接后接地，在一次侧与二次侧之间的绝缘被击穿时二次侧对地电压仍然为220V。因此，将电流互感器二次侧一端接地处理无法起到有效保护作用）；其二，极易发生相间短路（如果在电流互感器二次侧加以相关操作时，相关工具极易碰到二次电流回路，继而发生相间短路；除此之外，天气过于潮湿、绝缘性降低时，一旦出现操作过电压情况将发生相间短路）；其三，极易发生计量误差（在三相电路中如果三相电流不平衡，公共线会导致各相电流互感器负载阻抗增加，继而发生计量误差，使得电能计算不够准确）。
        三相四线有功电能表电流互感器二次极性接错是接线错误的最为常见原因之一。实践研究显示，上述错误的发生与主回路电能走向和电流互感器的安装密切相关。例如，LMZ-0.5型电流互感器主回路的电流是从L1流向L2，也就意味着导线必须从上往下穿过电流互感器中心孔，再顺装；如果电流互感器方向相反，或者出现从下往上穿过带你刘互感器中心孔情况，那么LMZ-0.5型电流互感器的主回路电流将发生变化，二次极性也被颠倒，继而导致三相四线有功电能表电量计算错误问题发生。三相四线有功电能表在接线的过程中，电流互感器极性接错一般有以下几种情况：其一，三个电流互感器的极性均被接反，此时三相四线有功电能表出现反转情况；其二，两个电流互感器的极性被接反，此时三相四线有功电能表中出现一个正转、两个反转；其三，一个电流互感器的极性被接反，此时三相四线有功电能表中出现两个正转、一个反转，所计量的电量是实际用电量的30%左右。
        三、三相四线有功电能表误接线对电能计量的影响分析
        根据上述三相四线有功电能表误接线分析，不难看出三相四线有功电能表接线错误会对电能计量带来较大影响。供电企业一般通过先用电再收费的方式，如果出现三相四线有功电能表接线错误情况，部分供电企业可以根据计算来追回电量，但是部分供电企业由于各种因素存在而无法追回电量，从而给供电企业带来不可弥补的损失，继而降低供电企业的市场竞争力。有些三相四线有功电能表接线错误会导致用户的用电量与实际用电不符，继而给用户带来经济损失。基于此，必须尽量及早发现三相四线有功电能表的误接线问题或者杜绝三相四线有功电能表错误接线安问题发生，不断提高电能计量的准确性。
        四、小结
        综上所述，电能计量直接关系到供电企业以及广大用户的切身利益。电能计量对企业开展生产计划活动具有重要意义，为了能够提高三相四线有功电能表的电能计量准确度，要求有关工作人员必须认真做好三相四线有功电能表的维护和定期检查工作，还需要及时发现三相四线有功电能表的的计量误差问题，与此同时做好统计总结工作，提前为供电企业做好数据参考工作。
        参考文献
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