新型三相三线电能表错接线快速判别方法研究.doc

新型三相三线电能表错接线快速判别方法研究*

陈霄，周玉*，范洁，易永仙，陈刚
（江苏省电力公司电力科学研究院，江苏省南京市 211103）

摘要：高压计量装置现场接线复杂，错误接线很难判别，且判别中算法复杂，无法快速准确的给出结果。通过现场简朴测试电能表各计量元件之间的相位角度，作出各计量元件之间的相量图，通过整体旋转相量图的方式，快速判断出三相三线计量装置在感性负载和容性负载下的接线关系，实现三相三线电能表错接线的快速精确辨认。
关键词：错接线；三相三线电能表；快速判别方法
法
中图分类号：TM933 文献标记码：A 文章编号：1001-1390（20234）00-0000-00
中图分类号： 文献标记码： 文章编号：

Study on the Rapid Error Connections Discriminating Method of the Error Connections of the New Kind of Three-phase and Three-wire Measuring Device

CHEN Xiao, ZHOU Yu, FAN Jie, YI Yong-xian, CHEN Gang
(Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing 211103 ,China)

Abstract: The result of the error connections can’t be given obtained accurately and quickly rapidly because of the complexity of connections in the field and the criteria algorithm. But tThe phasor diagram between the measuring components can be made be easily established according to the angle measured in the field. Wiring Relations relations of inductive load and capacitive load can be determined quickly after the overall rotation of phasor diagram. So error connections of three-phase and three-wire measuring device can be found discriminated quickly and accurately by this way.
Key words: error connections, three-phase and three-wire measuring device, rapid discriminating method

0 引 言
电能计量装置是供电公司计量用户使用电能多少的设备，其结果是否准确、真实，直接关系双方的经济利益。导致电能计量装置计量错误的因素很多，其中最重要的一个因素就是电能计量装置错误接线引起的。为保证电能计量装置的计量准确性，计量装置的电能表接线必须对的，接线错误可带来几倍或几十倍的电能计量误差[1-6]。
高压计量一般采用三相三线计量装置，整个计量装置涉及电压互感器、电流互感器和三相三相电能表。它们之间接线复杂，很容易产生接线错误。并且三相三线电能表错误接线很难判断。
1　错接线判别原理
对于三相三线存在的也许接线：电压为Ua、Ub、Uc，其接入电表端会出现如下6种接线情况：
UaUbUc、UaUcUb、UbUaUc、UbUcUa、UcUaUb、
国家电网公司总部科技项目：国家电网发展[2023]170号（计量装置在线智能诊断及采集系统运营可靠性关键技术研究L）

UcUbUa，再考虑到电压互感器极性误接的4种也许，则有24种接线方式[7-8]。
同样对于电流Ia、Ib、Ic存在6种接入方式，考虑接入的电流互感器极性的4种误接线，也有48
*基本项目：国家电网公司总部科技资助项目（国家电网发展[2023]170号L）
种也许。因此电压、电流组合起来共有576种也许，其中仅有一种接线方式是对的的。
电能计量装置出现错接线后，一般采用以下环节进行分析判断：
（1）测量电压，判断电压相序及PT极性是否反接。
（2）测量电流，判断CT极性是否反接。
（3）测量相角或功率，拟定电压与电流之间的夹角。
（4）在六角图上定出电压、电流矢量。
（5）根据值，定出电压、电流矢量相别。
（6）作出结论，判断出表计各元件接入电压及电流相别。
具体做法有两种[10-11]：
（1）假定电能表所接电压是对的的，分别为Ua、Ub、Uc。
1）若采用相位表测角度拟定I1、I3；当为逆相序时，相位角逆时针转动，在六角图中定出I1、I3。；
2）若采用功率表测功率拟定I1、I3时，根据相应电压所测功率值，在六角图中定出I1、I3。然后根据实测电能表电压端子上的电压相别，在六角图中假定的Ua、Ub、Uc旁标明对的的电压相别，再根据和所测电流大小，对的的电压Ua、Ub、Uc定出I1、I3电流相别，在六角图中I1、I3旁标注清楚。若是正相序，角顺时针转动为滞后；若为逆相序，角逆时针转动为滞后。
（2）先拟定电能表电压端子上电压相别，以对的的Ua、Ub、Uc为准测量数据，在六角图上定出I1、I3。在六角图对的的Ua、Ub、Uc旁标明实际所加的错误电压，再根据和所测电流大小，定出I1、I3电流相别，在六角图种标注清楚。无论正、逆相序，电压和电流夹角按顺时针转动为感性。判断第一元件所加电压是以实测表计电压端子电压相别为准，所加电流是以I1电流为准；判断第二元件所加电压是以实测表计电压端子电压相别为准，所加电流时以I3电流为准。
2　错接线快速判别方法
高压三相三线计量装置A、B、C三相相电压接入三相三线电能表，顺相序连接，线电压组合有与，与，与三种，逆相序连接也有与，与，与三种，总共六种组合。在空间位置上只有三种状态（作为未知量，第一元件的电压称为，第二元件的电压称为）.这三种是：
形态图形：顺相序时是在上边，是在下边；逆相序时是在下边，是在上边；
形态图形：顺相序时是在下边，是在上边；逆相序时是在上边，是在下边；
形态图形：顺相序时是在左边，是在右边；逆相序时是在右边，是在左边；
所有六个线电压的相对位置见图1，这个六角相量图作为接线判断的母板。

图1 相电压和线电压的相量图
图1 相电压和线电压的相量图
Fig.1 Phasor diagram of phase voltage and line voltage
Fig.1
Fig.1
两相未知电流的相量或成60°角或成120°角，用虚线作出它们的反向相量，成见图2所示的图形。四个相量，两实线两虚线，实线为实际相量，虚线为辅助相量图。图中左上为，左下为，右上为，右下为。

图2 A、C相电流的相量图
Fig.2 Phasor diagram of A and C phase current
面对一组接线，尽管不知道他们的实际相位关系，但只要三相电压存在，都可以先做出60°夹角基本图形，如形态图形所示。顺相序时，线电压与成300°夹角（滞后），在上边（330°位置），在下边（270°位置），如图3所示的图形。逆相序时，在下边（270°位置），在上边（330°位置），如图4所示的图形。不管相序是“顺”还是“逆”，都以相量为始边，用相位表测量的结果，为和的相量定位。

图3 顺相序时线电压与的相量图
Fig.3 Phasor diagram of line voltage and at positive phase sequence

图3 顺相序时线电压 图4 逆相序时线电压与的相量图
Fig.4 Phasor diagram of line voltage and at reverse phase sequence
与的相量图 与的相量图
当负载为“感性”时，互为60°夹角的和，在参照相量的右侧；当负载为容性时，
参照相量从和相量的夹角通过。
转动线电压、相电流组成的四线相量图，分别使线电压相量处在形态或形态或形态位置后，总能发现相电流实际相位之所在；感性负载时电流处在图5所示（Ⅰ、Ⅲ象限）位置；容性负载时电流处在图6所示（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限）位置。从而读出线电压和两个相电流对的的判断。该方法通过整体旋转相量图的方式，快速判断出三相三线计量装置在感性负载和容性负载下的接线关系，可实现错接线的快速精确辨认

图5 感性负载相电流相量图
Fig.5 Phasor diagram of inductive load current

图5 感性负载相电流 图6 容性负载相电流相量图
Fig.6 Phasor diagram of capacitive load current
相量图 相量图
3　实例分析
例如现场已测知三相两元件电能表各元件测量所得参数见表1下表：。
表1 测量参数
Tab.1 Measurement parameters
角度

300°
355°
295°
（1）先做出如形态的图形。
（2）由于滞后300°， 如图3所示 。
（3）以为基准，做出电流相位，并将电流相量用虚线标出反向相量，如图7所示。为拟定电流相量的位置，顺时针旋转组合相量，使电压相量从形态位置旋转120°至形态位置时，、、和四个相量正好处在对的位置上，如图8所示。和都在的右边。显然为，为，为，为。假如负载的属性是容性，电流和相量大体在如图6所示的位置区间。将图7所示的相量图从形态旋转120°至形态，图中电流不是题意中的容性（是感性），于是再旋转120°，当电压相量角处在形态时，正好获得容性负载时的电流位置。如图9所示。显然为，为，为，为。

图7 现场测得的电压和电流相量图
Fig.7 Field voltage and current phasor
（4）感性负载时电流相量大体在如图5所示的位置区间。
（5）为拟定电流相量的位置，顺时针旋转组合相量，使电压相量从形态位置旋转120°至形态位置时，、、和四个相量正好处在对的位置上，如图8所示。和都在的右边。显然为，为，为，为。
图8 组合相量和其顺时针旋转120°后的相量图
Fig.8 Phasor diagram of phasor combination and its clockwise rotate 120 °
（6）假如负载的属性是容性，电流和相量大体在如图6所示的位置区间。
（7）将图7所示的相量图从形态旋转120°至形态，图中电流不是题意中的容性（是感性），于是再旋转120°，当电压相量角处在形态时，正好获得容性负载时的电流位置。如图9所示。显然为，为，为，为。

图9 组合相量和其顺时针旋转240°后的相量图
Fig.9 Phasor diagram of phasor combination and its clockwise rotate 240 °
4　 结论结束语
文中根据测得的计量元件之间相位角度，给出各计量元件之间的相量图，并通过整体旋转相量图的方式，快速判断三相三线计量装置的接线关系，从而实现三相三线计量装置错接线的快速精确判别，有效提高了现场错接线判别的时效性和准确性。
参 考 文 献
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作者简介：
陈霄（1985―），男，博士，工程师，从事电力计量方面研究。Email：

陈霄（1985-），男，博士，工程师，从事电力计量方面研究。
Email：

范洁（1977―-），女，本科，高级工程师，从事电力计量方面研究。
周玉（1982―），男，本科，工程师，从事电力计量方面研究。.

周玉（1982-），男，本科，工程师，从事电力计量方面研究。.
易永仙（1988―），男，硕士，工程师，从事电力计量方面研究。

陈刚（1984―），男，硕士，工程师，从事电力计量方面研究。
易永仙（1988-），男，硕士，工程师，从事电力计量方面研究。
收稿日期：2023-09-27；修回日期：2023-12-19
（田春雨 编发）

陈刚（1984-），男，硕士，工程师，从事电力计量方面研究。

联系人：周玉
电话：
Email：
具体通信地址：南京市江宁区帕威尔路1号江苏省电力公司电力科学研究院