三相有功电度表计量误差分析科技论文.doc

三相有功电度表计量误差分析学院：电气与控制工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：刘贝学号：1206060208三相有功电度表计量误差分析刘贝 （ 西安科技大学电气与控制工程学院 电气1202班，1206060208，陕西西安，710600）【摘要】电力工业是一项设备、技术、资金密集型产业，为了提高设备的可靠性、经济性以适应电力生产建设的迅速发展，我们必须学习和了解三相有功电度表接线分析，为此本文从电能计量装置和电量表的接线入手，分析三相有功电度表的原理，了解三相有功电量计量的各种接线方式，分析不同接线引起的计量误差以及修正方法。【关键词】电能表 供电线路 电量计量误差Abstract: Electric power industry is a equipment, technology, capital intensive industry, in order to improve equipment reliability and economy to adapt to the rapid development of electric power production and construction, we must study and understand the three-phase watt-hour meter connection analysis, this paper from the connection of electric energy metering device and electric meter, the analysis of the principle of three-phase watt-hour meter, understand various connection mode of three-phase active power measurement, analysis of measuring error caused by different wiring and correction method.Keywords: Watt-hour meter power lines power measurement error引言：随着社会主义市场经济体制的建立与发展，电力在推动社会经济进步、提高人民生活质量方面发挥着越来越多的重要作用电能计量管理工作是电网企业生产经营管理的重要环节。随着我国电力系统的改革，对电能计量工作提出了更高的要求，特别是从传统的计划经济向市场经济的转变，电能测量技术更为重要，需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。本文主要介绍了电度表的工作原理，分析了三相电量计量的几种主要接线方式以及错误接线引起的误差，并且给出合理的解决方法。一、 三相有功电量计量原理三相有功电量的测量由三相电度表来测量。由于三相电路的接线形式的不同，又有三相三线制和三相四线制之分。下面简要介绍一下三相有功电度表的一些特性。三相有功电度表分为三相三相制有功电度表和三相四相制有功电度表两种电度表。三相三线有功电能表的工作原理与单相有功电能表的工作原理基本上相同，三相有功电能表由电流、电压元件产生一移进磁场，同时与制动力矩相互作用，使铝盘在磁场中获得的转速正比于负载的有功功率，从而达到计量电能的目的。三相三线有功电能表（三相三线两元件电能表） 三相三线有功电能表适用于对三相三线对称或不对称负载作有功电能的计量，可将这种电能表看成是两只单相电能表的组合，它具有两组电流、电压线圈（即两组驱动元件），两个同轴转动的铝盘，两只制动磁铁，一套计度器。铁芯采用分离形式。电压元仵为半封闭插片结构，性能较稳定，减小了摩擦力矩，有利于提高电能表的灵敏度，三相三线直人式电能表的读数直接反映了三相负载所消耗的电能。三相四线有功电能表（三相四线三元件电能表） 三相四线有功电能表的工作原理与单相有功电能表的工作原理基本上相同，适用于对三相四线对称或不对称负载作有功电能的计量。三相四线有功电能表可以看作是三只单相电能表的组合，它具有三组电压、电流元件，两个同轴转动的铝盘上、下排列，上面一只铝盘装有一套驱动元件（即电压、电流线圈），下面一只铝盘装有两组驱动元件，一套计度器。铁芯采用分离形式，电压元件为半封闭插片结构，三相四线有功电能表工作时，由三组电流、电压元件产生一移动磁场，作用在铝盘上的总转矩为三组元件产生的转矩之和，使铝盘在磁场中获得的转速正比于负载的有功功率，从而达到计量电量的原理。二、三相三线和三相四线有功电量计量各种接线方式所谓电能表接线指的是在电能计量装置和电气设备中，与电能表有关的接线统称为电能表接线，包括 ：电压互感器一次接线、二次接线 ；电流互感器一次接线、二次接线 ；信号传输线。电能表接线是电能计量装置中不可缺少的一个组成部分，无论电能表的级别有多高如果电能表的接线不正确就无法准确计量电能，电能表的作用就得不到发挥。设定三相电路对称，与电能表连接的电流线和电压线没有相互接错，电压、电流回路没有短路和断路，各次级线电压相等，没有B线电流通过电能表的电流线圈，电流为正相序，负载为感性。这样，接入电能表电压就有三种可能的组合，即Ua-Ub-Uc; Ub-Uc-Ua ; Uc-Ua-Ub.流入电能表的电流就只有Ia和-Ia,Ic和-Ic，由4个电流端可以得到8组电流组合。3组电压和8组电流组合可得到24种接线，但其功率表达式与对应的正向序是相同的三相两元件电能接线图三相两元件有功电能表向量图三相三元件电能接线图三相三元件有功电能表向量图三、有功电量计量的各种错误接线方式及各种错误接线引起的计量误差和修正方法三相三线制几种错误接法引起的误差一般认为三相三线有功电度表第一元件不作功（ Wl 0）时，错接线更正系数K  ；第二元件不作功（W20）时，错接线更正系数K=   根据向量分析和工作实践证明，上述错接线更正系数之K值只有三相三线有功电度表在正相序感性负荷或反相序容性负荷情况运行才是正确的。如果电度表运行条件变为反相序感性负荷或正相容性负荷，再利用上述更正系数之值计算，其结果必然是错误的。正相序感性负荷接法和向量图反相序感性负荷接法和向量图主要检查电流互感器的极性是否与电度表的电流进出线相符，电压的相序是否为正相序，电压与电流是否同相，接头接触是否良好等。电流短接和电压断开法。因此，当发现三相三线有功电度表不论什么原因而造成一个无件不作功、另一个元件作功计量错误时，首先要查清该电度表运行时的电源是正相序还是反相序，其负荷是感性还是容性，才能正确计算更正系数。最后计算出电度表应抄的正确电度。电能中，为了避免产生附加误差，比如按照A、B、C的正相序来接线。为了简化接线图，可以省去电压互感器一次熔断器，这样也能提高电能表计量的准确性。 三相四线制几种错误接法引起的误差其中一相电流互感器二次极性接反：假如A相电流互感器二次反极性，则各个元件所计量的功率表达式为：PaUa(-Ia)cosa=-UaIa cosaPb=UbIb cosb Pc=UcIc cosc三元件功率之和为P=Pa+Pb+Pc=-UaIacosa+UbIbcosb+UcIccosc当三相电路平衡时Ua=Ub=Uc=U0Ia=Ib=Ic=I0a=b=c=0则PU0I0cos0而实际输出电能P=3UcIccos0，故PP。一相接反时接线图和向量图其中两相电流元件接错：假设AC两相电流元件接错，则各个元件所计量的功率表达式为：Pa=UaIccos(120°-c)PbUbIbcosbPc=UcIacos(120°-a)当三相电路平衡时，三元件的功率之和为：P=Pa+Pb+Pc=U0I0cos(120°-0)U0I0cos0+U0I0cos(120°-0) =0而P=3U0I0cos0，故PP。两相接反时接线图和向量图对三相四线有功电度表经电流互感器接入用户回路时，常见的几种错误现象进行了分析，可帮助计量部门快速判断电度表的错误接线，挽回一定的计量损失。在三相四线有功电度表的日常维护中，应加强对表计接线端子的确认，谨防电流回路接线松动或开路，此时电流互感器二次测产生的高电压将是非常危险的。结论：通过以上分析，我们了解了三相有功电度表的计量原理，分析了三相三线制及三相四相制有功电量的几种接线方式还有它们引起的误差和修正方法。证明了高压电能表的错误接线方式给电能计量带来的惊人误差，造成计量异议短期内将难以弥补，因此高压电能表的接线方式以及电量的计量方法，是每一个计量管理人员应该熟练掌握的。参 考 文 献【1】水利电力部生产公司，电量计量【M】北京：水利电力出版社，1984【2】刘介才，工厂供电【M】北京；机械工业出版社，1984【3】任丽娟.，高明，.Ren Lijuan.Gao Ming 三相四线电能表常见错误接线分析，期刊论文-，山西科技2007(6)【4】李建龙，.Li Jianlong 380v，直接接入式三相三线电能表的计量误差分析，期刊论文-仪器仪表标准化与计量 2010(2) 【5】史利章， 三相三线有功电度表，接线分析，科技信，2012 年，第 27 期 ：40-42【6】孔令维， 三相三线有功电度表，接线 分析节能，2009年，第08期 ：45-46