浅谈电能计量装置错误接线检测与分析

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摘要：电能计量装置是用于电力企业贸易结算和企业内部经济技术指标考核的电能计量器具随着国民经济的不断发展，电能需求量的日益增加，电力客户逐步增多，电能计量装置接线的准确性要求不断提高。计量是否准确不但影响到供电企业的形象和声誉，而且直接影响贸易结算的公正性及电力企业内部经济技术指标的制定。本人针对三相三线电能表的错误接线判断方法谈谈自己的看法。
关键词：计量装置；错误接线；检测；分析
0.序言
电能计量作为计量工作的一个重要组成部分，是电力企业生产经营管理及电网安全运行的重要环节，其技术水平和管理水平不仅事关电力工业的发展和电力企业的形象而且影响电能贸易结算的公平、公正和准确、可靠，关系到电力企业、广大电力客户和老百姓的利益。电能表的计量准确性可以通过电能计量检定机构(国家授权由电力企业计量检定部门检定，一般是供电企业的计量中心)的校验得到保证，而现场接线的准确性，不仅取决于装表人员的工作责任心、业务水平及工作的熟练程度，而且由于电力客户法律、法规意识谈薄、有意窃电，致使计量装置错误接线，直接影响到计量的准确性。
1.现场检查计量装置接线使用设备情况
对于现场接线的检查，一般采用电能表现场校验仪，采用六角图法检查分析判断，但其存在许多不足：①设备投资比较大、仪器较多、携带运输不方便；②接线较多、操作步骤复杂、使用不方便；③需提供操作电源，受现场环境影响较大；④当三相二元件有功电能表错误接线在48种以外时，仪器无法分析判断。为克服上述缺陷，我们在现场采用了手持式钳形相位表，对计量装置接线现场检查，依据现场检查结果进行分析判断，大大减少了投资和现场工作量，受到了现场检定人员的一致好评。
2　主要功能介绍
    使用该仪表可以在现场完成诸如感性、容性负荷的判别、电能表接线正确与否、电能表运行快慢判断、测量三相相序、判断变压器接线组别。可进行三相相电压、线电压、三相电流、相位差、相序及电阻的测量。
3　测量前准备工作
    工作前，首先要完善好工作票制度和工作许可制度，认真填写好变电站第二种工作票，并履行好工作许可手续。完成后，可通过钳形相位表的相位测量档测量出三相负载的性质(阻性、感性、容性及相角)。4.钳形相位表的使用方法（以使用SMG2000相位表为例）
（1）将相位表的红笔和黑笔连线的另一端，按颜色分别插入相位表上标有“U1”的两侧插孔内。
（2）将相位表电流卡钳连线的另一端，插入相位表上标有“I2”插孔内。此时应注意：使用相位表时I1和U2是一组，I2和U1是一组。
（3）在使用相位表前应先对其进行“校准”。具体方法是：将相位表上的旋钮开关至“360°校”档。此时，相位表上的显示窗口应显示“360”，若显示值不是“360”时，可调节“W”校准螺丝，直至其显示值为“360”为止。
（4）在上述准备工作完成后，方可进行下一步的测量工作。
5.检查测量步骤
(1)电能计量装置外观检查：通过对电能计量装置外表、封印等的检查，初步判断电力客户是否依         法用电，有无违约窃电现象。
(2)相关数据测量：
①三相相电压及线电压--用仪表的电压档可判断出电能表有无某元件失压、欠压现象；
②三相电流测量--用仪表的电流档，用钳表可依次测量出I1、I2、I1＋I2的电流值，从而判断出电能表某相元件有无缺电流、电流反接或电流差现象；
③电压相序测量--用仪表的相位测量档测量接入电能表电压U12与U32之间的相位差，若为300°，则为正相序；若为60°，则为逆相序；
④接入电能表电流与电压间相位差测量--用仪表的相位测量档可测出U12与I1、I2之间的相位角及U32与I1、I2之间的相位角。
6.测量结果分析判断
    通过所测结果，绘制出向量图，依据负载性质及功率因数范围，在图中定出b相位置(因三相二元件有功电能表中，b相不加电流即b相无电流)及a、c相位置，并依据三相相序判断出表头实际所加电压U12及U32，然后根据U12与I1、I2或U32与I1、I2间的相位关系，确定出实际表头所加电流，并准确判别出相位。据此可判断电能表二元件所加电压、电流错误接线形式，并写出电能表错误接线功率表达式，从而推算出错误接线更正系数，计算出实际电量。
7.工程实例
某10kV高压供电户，变压器总容量为2500kVA，装有150／5计量电流互感器两台、两相不完全星形接线，10／0.1kV电压互感器两台、V-V接线，三相二元件有功电能表一只。某日，电能表校表人员至现场检查，发现计量装置封印有伪造现象，电能表倒走。拆封后利用钳形相位表检测，测量数据如下：
（1）实际负荷功率因数角φ=35°，为感性。
 (2)电流测量值分别为：I1=3.5A  I2=3.5A  I1＋I2=6A   
因为这三个量的值不相等，其中一个量的值是其余任意一个量的 倍，则说明有一相电流互感器极性接反了。
（3）电压测量值分别为：U12=102V  U23=101V  U31=100V    U1=0V  U2=102V  U3=101V                       
因为在采用V/V形接法的电压二次回路里，规定的B相电压是要接地的，因此，对地为0V的那一相电压应该是B相电压,可判断出U1为B相电压.
（4）相序测量：U12与U32间相位角为60°
因此可判断相序为逆相序。
（5）电压与电流间相位角测量值分别为：用钳形相位表的“φ”档测量各相电压对应电流的相位角。本例中所测得的相位角度为U12对I1为245°；U32对I1为185°；U12对I2为305°；U32对I2为245°；
（6）根据所测相序为逆相序，逆相序的接线形式有三种组合：ACB,CBA,BAC.而本例中U1为B相电压，因此可确定相别为BAC。
(8)列出错误接线下的功率表达式:
由图我们可知P1=U12I1COS(2100+Φ)=UbaIaCOS(2100+Φ))
P2=U32I2COS(2100+Φ)=Uca(-Ic)COS(2100+Φ))
则总功率表达式P=P1+P2= UbaIaCOS(2100+Φ)+ Uca(-Ic)COS(2100+Φ)=-2UICOS(300+Φ)，可以看出电能表倒转。
(9)计算更正系数及实际电量：
K= = UICOSΦ/|-2UICOS(300+Φ)|=  /( -tgΦ)
此时表计实抄示数为-30(电能表倒走)。
错误接线时计量电量a=(-30)×150／5×10／0.1=-90000kwh
实际电量Wr=k×a=151200kwh
因该客户擅自开启、伪造计量装置封印，属窃电行为，对照《供电营业规则》第一百零一条之规定，当即对该户中止供电，补收所窃电量的电费，并处所窃电费三倍的违约使用电费，合计约30余万元，为供电企业挽回了经济损失。后经开箱检查，发现该客户擅自将计量电流互感器c相二次电流反接，并将电压互感器二次a、b相电压线对调窃电，实际情况与测量分析结果完全相符。
8.具体应用
由于手持式钳形相位表具有体积小、重量轻、携带使用方便、准确性高、用途广等优点，目前在电力系统电能表接线检查、继电保护工作校验、差动保护二次电流相位关系等工作现场得到了广泛的应用，大大减轻了人力、物力和财力的投入，为现场工作提供了极大的帮助，受到了广大现场工作人员的欢迎。