第六章电能计量装置的接线检查

第六章电能计量装置的接线检查接线检查的目的是为保证电能计量装置接线正确，可分为停电检查和带电检查，用以检查是否存在由于电压互感器的熔断器熔断、接线端钮螺丝松动、绕组断线、引出线焊点断开等导致的互感器一、二次回路断线现象以及由于互感器接线端钮不正确、互感器的绕组连接错误等造成的互感器极性接反等现象。第四节退补电量的计算方法第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线第二节能表的接线检查第一节互感器的接线检查主要内容小结复习思考题第一节互感器的接线检查一、互感器的停电检查确定没有带电的电能表、互感器及其所连接的电气回路是否完好的过程，称为计量设备停电检查，一般应包括下述内容：1、检查互感器二次电缆导通、核对接线端子标志根据电气安装接线图，核对电能表至互感器的每根电流、电压芯线两端的标志；用电压表测定各根芯线之间和芯线对地确无电压（若受邻近带电电缆的感应，芯线对地可能有几伏电压）。在互感器的端钮盒或附近的端子箱内，拆开各根电流、电压芯线和互感器各二次绕组共用的接地点，同时做好拆线记录，供恢复和改正接线时考查。然后用校线灯具对每根芯线进行导通检查，确定每根芯线有无断线、与其他芯线是否相通。此后用1000V绝缘电阻表测定各芯线之间和全部芯线同时对地的绝缘电阻。另外，还要检查连接各芯线的连接端子或试验端子有无松动和损坏。第一节互感器的接线检查2、检查电流、电压互感器与电能表连用的电流、电压互感器的一次绕组不得分别接在电力变压器的高压侧和低压侧。为测量某段母线连接的线路所输送的电能的电能表，不能由另一段母线上的电压互感器供给电压。用1000V绝缘电阻表测定互感器各绕组之间和二次绕组对地的绝缘电阻，检查各绕组极性。若有必要，还需测定互感器的误差和二次电压回路的电压降。另外，还应查对互感器和电能表的铭牌数据，核实计量点的实用倍率。3、检查互感器的极性（1）电流互感器：按减极性接线，如图6-1所示，不准使用图6-2示的加极性接线。图6-1减极性接线的TA图6-2加极性接线的TA第一节互感器的接线检查通常用下述方法检查电流互感器绕组极性标志是否正确：1）直流法：直流法检查电流互感器器绕组极性，接线图如图6-3所示。图6-3直流法检查TA极性第一节互感器的接线检查2）比较法：一般互感器校验仪上都带有极性指示器，用来检查互感器极性，图6-4是用互感器校验仪检查极性的原理图，用作比较的标准电流互感器TA0的极性必须是已知的。图6-4互感器校验仪检查TA极性第一节互感器的接线检查（2）电压互感器：电压互感器规定为按减极性接线，如图6-5所示，同样不准使用图6-6示的加极性接线。图6-5减极性接线TV图6-6加极性接线TV第一节互感器的接线检查检查电压互感器绕组极性标志是否正确，通常用以下方法：1）直流法：可用干电池和直流电压表按图6-7的方式接线。图6-7直流法检查TV极性2）比较法：与检查电流互感器绕组极性的比较法原理相同。第一节互感器的接线检查4、检查三相电压互感器的接线组别三相电压互感器有星形即Yyn0和开口角型即Vv0两种接线形式，两者均应按减极性接线。Yyn0接线的三相电压互感器如图6-8所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-8三相电压互感器Yyn0接线及其相量图第一节互感器的接线检查Vv0接线的三相电压互感器如图6-9所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-9三相电压互感器Vv0接线及其相量图由相量图可见，一次电压与相应的二次电压相位相同。可用下述方法判断三相电压互感器的接线是否为12组别：第一节互感器的接线检查（1）直流法：按图6-10接线，当电压表指示的极性如表6-1所示时，被试三相电压互感器的接线组别即为0，即12。图6-10直流法检查三相TV接线组别第一节互感器的接线检查（2）双电压表法：按图6-11接线，测量电压UbB、UbC、UcB。图6-11双电压表检查三相TV接线组别第一节互感器的接线检查第一节互感器的接线检查当三相电压互感器接线组别为12时，电压UbB、UbC、UcB的值分别为下式的计算值：式中U2——二次侧线电压；K——被试互感器额定变比。二、互感器的带电检查利用电压表、电流表，通过测量互感器二次侧线电压、电流值来判断互感器接线情况，称为互感器的带电检查。（一）电压互感器的各种错误接线1、电压互感器一次侧断线1）电压互感器为Vv0连接，一次侧A相或C相断线，如图6-12所示。第一节互感器的接线检查（a）原理接线图（b）相量图图6-12电压互感器Vv0连接，A相断线第一节互感器的接线检查（2）电压互感器为Vv0连接，一次侧B相断线，如图6-13所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-13电压互感器Vv0连接，B相断线第一节互感器的接线检查（3）电压互感器为Yyn0连接，一次侧A相（或B相、C相）断线，如图6-14所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-14电压互感器Yyn0连接，A相断线第一节互感器的接线检查2、电压互感器二次侧断线（1）二次侧a相断线，如图6-15所示。（a）二次侧空载（b）二次侧接有负荷图6-15电压互感器二次侧a相断线PJ——有功电能表；QJ——无功电能表第一节互感器的接线检查（2）二次侧b相断线，如图6-17所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-17电压互感器二次侧b相断线第一节互感器的接线检查3、电压互感器绕组的极性反接（1）电压互感器为Vv0连接，若二次侧ab相极性接反，如图6-18所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-18ab相绕组极性接反第一节互感器的接线检查（2）电压互感器为Yyn0连接，若a相绕组极性接反，如图6-19所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-19a相绕组极性接反第一节互感器的接线检查（二）电流互感器的各种错误接线《电能计量装置管理规程》规定：对三相三线制接线的电能计量装置，其两台电流互感器二次侧与电能表两个电流元件之间宜采用四线连接；对三相四线制接线的电能计量装置，其三台电流互感器二次绕组与电能表三个电流元件之间宜采用六线连接，如图6-20所示。图6-20电流互感器分相连接注：低压三相四线有功电能表所接的电流互感器二次负极不接触第一节互感器的接线检查但在有些场合、有些地方还在使用图6-21所示的两台电流互感器二次绕组三相连接、三台电流互感器二次绕组四线连接，这样连接可以节省导线，且两台电流互感器三线连接时可以得到第三相电流，三台电流互感器四线连接可以得到中线电流。图6-21电流互感器三线连接、四线连接第一节互感器的接线检查下面介绍上述非分相连接的电流互感器错误接线情况。1、电流互感器为二相星形接线时二次侧a相绕组极性接反，如图6-22所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-22a相绕组极性接反时第一节互感器的接线检查2、电流互感器为三相星形接线时二次侧a相绕组极性接反，如图6-23所示。（a）原理接线图（b）相量图图6-23a相绕组极性接反时第一节互感器的接线检查（三）带电检查电压互感器带电检查电压互感器的步骤：1、测量电压回路的各二次线电压2、测量三相电压的相序3、检查接地点和定相别（四）带电检查电流互感器二相星形接线的电流互感器在正确接线情况下，两台电流互感器二次侧电流和公共线中的电流值时相同的，因此可用钳形电流表分别测量这三个电流。需要指出的是，不能仅仅依靠测量公共线电流值的方法来判断电流互感器的极性正确与否。第一节互感器的接线检查一、停电检查电能表停电检查的内容如下：1、核对二次接线和接线两端标志2、用万用表电阻量程进行检查二、带电检查对运行中的电能表，当更换电能表或互感器以及新装大用户时，在经过停电检查后均须进行带电检查。（一）单相有功电能表的接线检查（二）三相四线有功电能表的接线检查第二节电能表的接线检查（三）三相三线有功电能表的接线检查1、b相电压法三相三线有功电能表的正确接线时的相量图如图6-25所示，b相电压断开时的相量图如图6-25所示。图6-25三相三线有功电能表正确接线时的相量图图6-26断b相时的相量图第二节电能表的接线检查2、电压交叉法相量图如图6-27所示。图6-27电压交叉时的相量图第二节电能表的接线检查3、六角图法判断电能表的实际接线（1）基本原理：三相三线有功电能表中电压和电流之间的相量关系如图6-28所示。图6-28三相三线有功电能表的相量图（2）具体作图方法及步骤：见教材P120第二节电能表的接线检查【例6-1】某高压计量用户，负荷为感性，功率因数为0.8~0.9，用两只标准表侧得数据如表6-2所示。试用相量图法分析计量表计的接线方式。解：按题意分析如下。（1）电压相量：aUbUcUabUcbU()abbaUU、cbbcUU（），如图6-30所示。（2）根据W1值在abU上截取50，根据W’1值在cbU上截取300，过50和300处作垂直线，其交点与O点连线即为aI。（3）同理，由W2值在abU上截取240。注意W’2是负值（-80），所以应在bcU上（注意不是cbU）截取80，两根垂直线的交点与O点连线即为cI。第二节电能表的接线检查（4）分析电流相位：由图上得到的aI图6-30例6-1的相量图cIc()IaIcIaU，bU。cU，c[,]abUI。a[]cbUI，超前120。，是负序，应互相调整，将改换为a()I，使之成为正序。（5）定电压顺序：由于负荷是感性，因此电流a()I滞后的就近电压应是c()I滞后的就近电压是余者为与图上所示的实际电压相符。分析结论：电压接线方式为：和改正接线方法：将两相电流元件的电流接线位置互相对换即可。第二节电能表的接线检查第二节电能表的接线检查【例6-3】某用户，情况与例6-1相同，测得数据如表6-4所示。试分析其接线方式。所示；(()abcabcbabbacbbcUUUUUUUUU、、、、、-)、-解按题意分析如下。（1）画出六角图，如图6-33（2）由1W'1WaI和画出；（3）由W'2W和画出cI；（4）分析电流相位，由图6-33得到aI和cI相位角差不是120o而是60o。故将超前相电流cI反相180o，为cI。由电流相量aI和cI来分析，是负序，应相互对调，使之成为正序；第二节电能表的接线检查（5）定电压顺序，()cIa()I的就近电压应是()cU，的就近电压应该是()aU余者为()bU；所以电压顺序应该是c—a—b。（6）根据定出的电压顺序，确定出abU实际为()cbU，cbU实际为()baU。分析结论：实际接线方式为ccaUI、和baaUI、-。随着微电子技术的发展和计算机技术在仪表制造业的大量应用，出现了能自动判断电能表实际接线情况的装置——电能表现场校验仪。ST-9040K是电能表现场校验仪的第三代产品，有以下特点：1）采用数字乘法器：体积小、可靠性高、功能强、受外界干扰小、无需自校；2）采用大屏幕液晶显示器，可动态显示各种参数，还可显示相量图，增加了直观性。本节以ST-9040K为例，说明用电能表现场校验仪检查电能表接线的方法。第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线一、ST-9040K电能表现场校验仪仪表结构先认识一下ST-9040K电能表现场校验仪的外部结构，图6-34是它的正面板布置图，后面板布置图见图6-35。二、各按键功能说明各按键功能的详细说明请参考教材P124-P129中的相关内容。三、ST-9040K电能表现场校验仪检查电能表接线第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线图6-34ST-9040K电能表现场校验仪正面板布置图第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线图6-35ST-9040K电能表现场校验仪后面板图第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线1、三相三线有功电能表检查接线如图6-44所示，具体操作如下：图6-44ST-9040K电能表现场校验仪与三相三线有功电能表接线图第三节电能表现场校验仪检查电能表的接线（1）开机。（2）复位，检查时钟准确性。（3）连接电压电流输入线，