CN104316822A - 一种快速准确判断计量装置错误接线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其包括如下步骤：1、确保三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相等的测试条件满足；2、采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的六个相角差；3、分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别，然后分析电压相角关系，确定电压相序，再分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别，最后分析电压、电流相角关系，确定电流方向。本发明的积极效果是算法简单、数据量小、使用方便、快速准确。

Description

一种快速准确判断计量装置错误接线的方法

技术领域

 本发明涉及一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，属于计量装置故障判断方法。

背景技术

计量装置错误接线判断一般采用相量图法，相量图法判断接线一般先确定计量装置电压接线的相别，以电压相量为参考基准，根据测得的元件上电压电流的相位差，画出计量装置各元件电压、电流相量，判断错误接线类型，所以相量图法的关键是先判断出电压接线的具体相别，找到正确电压作参考基准。

实际工作中高压三相三线计量装置， 一般情况下先确定电能表电压相序，再测三相电压端子对地的电压找出b相即二次b相接地，从而确定电压相别。但有些情况下，无法通过测对地电压的方式找b相，例如b相接地断开或b相未接地或直接用三相用电检查仪测相序等，这样就无法确定具体三相电压相别，相量图无正确电压相量作参考基准，只能以电流作基准，而电流初始判断结果又不唯一，因为一个测试角度对应两种可能，判断时需画两次相量图，不仅速度慢，而且一般人不习惯以电流相量作参考基准，极易出错。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种算法简单、数据量小、使用方便、快速准确的判断计量装置错误接线的方法。

为实现上述目标，本发明采用的技术方案如下：

一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，本方法总结分析高压三相三线计量装置各相量间关系，提出了基于跨相法原理判断电压相别的新方法，解决了三相电压相别判断问题，解决了相量图判断接线的电压基准问题。并在此基础给出了完整的判断三相三线计量装置错误接线的方法和步骤，此测量方法可仅根据测试数据，无需画画相量图即可判断计量装置接线，也可以常用的电压相量作参考基准，画一次相量图即可快速准确判断结果。

本方法的具体步骤如下：

步骤（一）：确定测试基本前提条件：

三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相同差值，不超过10°，且负荷功率因数角Φ的范围要已知，Φ不大于60°，因为若不知功率因数角Φ范围，无法确定哪个角度满足90°±Φ或270°±Φ的角度；

采用相位伏安表测量三相三线二元件计量装置的实际三相电压                                                、的大小和实际三相电流、的大小；即分别用元件1（、）和元件2（、）表示二元件计量装置的中二元件的实际电压和电流；

另外，分别用元件1（、）和元件2（、）表示二元件计量装置正确接线时二元件的电压和电流；

当测得三相电压 、的数值相等，其相角相差120°，无断线、极性反或接触不良，且测得的三相电流、与实际负荷一致，无短路及开路，执行步骤（二）；

步骤（二）：采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的如下量：

①元件1和元件2的电流和之间的相角差，即滞后的角度；

②元件1和元件2的电压和之间的相角差，即滞后的角度；

③元件1的电流和元件2的电压之间的相角差，即滞后的角度；

④元件2的电流和元件1的电压之间的相角差，即滞后的角度；

⑤元件1的电流和其电压之间的相角差，即滞后的角度；

⑥元件2的电流和其电压之间的相角差，即滞后的角度；

步骤（三）：分析判断错误接线：

（1）分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别：

根据正确接线时元件1和元件2的电流和之间相角关系表1，可知同一大小的相角差对应两种可能的结果，利用实际测得的元件1和元件2的电流和之间相角关系与所述表1进行比对，判断得出电流和的相别；

表1. 和之间相角关系

以所述表1中的和相角差为依据，当和之间的相角差为240°或60°，即滞后的角度为240°或60°时，和分别为和，此时和正向或反向；当滞后的角度为240°时，和所对应的和为全正向或全反向；当滞后的角度为60°时，和所对应的和为其中一相电流反向；

当和之间的相角差为120°或300°，即滞后的角度为120°或300°时，和分别为和，此时和正向或反向；当滞后的角度为120°时，和所对应的和为全正向或全反向；当滞后的角度为300°时，和所对应的和为其中一相电流反向；

（2）分析电压相角关系，确定电压相序：

不同电压接线情况下，二元件计量装置的接线相序和滞后的角度的关系如下表2：

表2. 接线相序和电压相角差的对应关系

以所述表2中a、b、c三相之间的电压、实际滞后的角度和相序的关系为依据，可得到：当滞后的角度为300°时，此时电压为正相序： abc、bca、cab；当滞后的角度为60°时，此时电压为逆相序：acb、cba、bac；

（3）分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别：

电流与电压跨相时，某相电流与其他两相形成的线电压的相量关系见表3：

表3. 跨相电流与电压的相角差的对应关系

加到所述计量装置上的三个线电压为ab、bc、ca间的电压，二元件上的电压、至少有一个是ab、bc间的电压，a相电流与bc间电压、c相电流与ab间电压形成跨相关系，角度大小为90°±Φ或270°±Φ，其中，Φ为负荷功率因数的角度，感性为+，容性为—；

反过来，当某相电流滞后某线电压角度大小为90°±Φ或270°±Φ，则说明电流与线电压必为跨相关系，电流与形成线电压的两相电压不同相；

利用跨相法电压相别判断：通过测量，在滞后、的角度，滞后、四个测试角度中寻找，其中必有是90°±Φ或270°±Φ，其中Φ为负荷功率因数的角度，则存在90°±Φ或270°±Φ相角差的两个电压端子必定和与之比较相角的电流不同相，剩下的电压端子和所述电流同相，结合上一步骤（2）中的电压相序，即可判断电压相别；

（4）分析电压、电流相角关系，确定电流方向。

首先根据已判断出的计量装置的电压相别，可确定存在90°±Φ或270°±Φ相角差的电压相量，分析电压与电流相量相角关系，确定存在90°±Φ或270°±Φ相角差电流相量；结果如表4：

表4. 根据电压与电流相量相角关系判断跨相接线电流相量

根据已判断出的元件电流的方向，结合表3中三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定另外一个元件的电流的方向。

滞后 240°或120°，两元件电流为全正向或全反向, 滞后 60°或300°，两元件电流其中一相电流正向、一相电流方向。

所述步骤（4）也可采用下列方法代替：通过画相量图，判断电流接线，具体操作如下：以电压为基准，根据电能表元件电流、电压相角关系，画出计量装置错误接线相量图，判断电流接线。

本发明的有益效果是：

本方法根据高压三相三线计量装置各相量间关系，提出了基于跨相法原理判断电压相别的方法，解决了三相电压相别判断问题，解决了相量图判断接线的电压基准问题；并在此基础给出了完整的判断三相三线计量装置错误接线的方法和步骤，此测量方法可仅根据测试数据，无需画画相量图即可判断计量装置接线，也可以常用的电压相量作参考基准，画一次相量图即可快速准确判断结果。

附图说明

附图1是本发明中高压三相三线计量装置正确接线的示意图。

附图2是本发明中高压三相三线计量装置电流向量图。

附图3是本发明中高压三相三线计量装置电压相量图。

附图4是本发明中高压三相三线计量装置电流与电压跨相示意图。

附图5是本发明实施例1中高压三相三线计量装置错误接线相量图。

附图6是本发明实施例2中高压三相三线计量装置错误接线相量图。

具体实施方式

下面结合附图1~5和实施例对本发明进行进一步说明：

实施例1：在本实施1中，以高压三相三线用户为例，首先确保负荷对称，负荷功率因数角Φ为10°，计量装置为电能表，测量得到数据如下：

，，滞后 60°，滞后的角度300°，滞后的角度220°，滞后的角度280°，滞后的角度280°，滞后的角度340°。

然后分析错误接线，判断错误接线类型。

分析判断如下：

(1)电流相别判断：

滞后 60°，如附图2所示，故对照表1可知，、分别为、，且其中一相电流反向。

(2)电压相序判断：

电压相序判断：滞后的角度300°，如附图3所示，故对照表2可知，计量装置所加电压为正相序。

(3)电压相别判断：滞后的角度280°（270°+Φ），如附图4所示，故对照表3可知，为的跨相电压，与同相，故为，电能表电压相序为abc，电压接线正确。

（4）电流方向判断

为，滞后的角度280°（270°+Φ），为电流的反向，即，滞后 60，、一个正向，一个反向， 电流反向，电流正向，即为，计量装置错误接线类型为：元件1（， ），元件2（， ）。

所述步骤（4）也可按照下列方法进行：画相量图，判断电流接线。

根据测得数据，以电压相量为基准画计量装置错误接线相量图，相量图如附图5所示：

电流、分别为、，a相电流接反；计量装置错误接线类型为：元件1（， ），元件2（ ，）。

实施例2：在本实施例2中，以高压三相三线用户为例，首先确保负荷对称，负荷功率因数角为15°，计量装置为电能表，如附图6所示，测量得到数据如下：

，，滞后 120°、滞后的角度300°、滞后的角度345° 、滞后的角度45°、滞后的角度105°、滞后的角度165°。分析错误接线，判断错误接线类型。

分析判断如下：

(1)电流相别判断

滞后 120°，、分别为、，其中两元件电流同为正向或同为反向。

(2)电压相序判断：

电压相序判断：滞后的角度300°，电压为正相序。

(3)电压相别判断：滞后的角度为105°即90°+Φ，为的跨相电压，与同相， 为，电能表电压相别序为bca。

(4)电流方向判断

为，滞后的角度为105°即90°+Φ，，为电流的反向，即，滞后120°，、同为正向或同为反向， 电流反向，电流也反向，即为，计量装置错误接线类型为：元件1（ ，），元件2（ ，）。

所述步骤（4）也可按照下列方法进行：画相量图，判断电流接线。

根据测得数据，以电压相量为基准画计量装置错误接线相量图，相量图如附图6所示： 

电流、分别为、，反，计量装置错误接线类型为：元件1（ ，），元件2（， ）。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤（一）：确定测试基本前提条件：

三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相同差值，不超过10°，且已知负荷功率因数角Φ的范围；

采用相位伏安表测量三相三线二元件计量装置的实际三相电压                                                、的大小和实际三相电流、的大小；即分别用元件1（、）和元件2（、）表示二元件计量装置的中二元件的实际电压和电流；

另外，分别用元件1（、）和元件2（、）表示二元件计量装置正确接线时二元件的电压和电流；

当测得三相电压 、的数值相等，其相角相差120°，无断线、极性反或接触不良，且测得的三相电流、与实际负荷一致，无短路及开路，执行步骤（二）；

步骤（二）：采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的如下量：

①元件1和元件2的电流和之间的相角差，即滞后的角度；

②元件1和元件2的电压和之间的相角差，即滞后的角度；

③元件1的电流和元件2的电压之间的相角差，即滞后的角度；

④元件2的电流和元件1的电压之间的相角差，即滞后的角度；

⑤元件1的电流和其电压之间的相角差，即滞后的角度；

⑥元件2的电流和其电压之间的相角差，即滞后的角度；

步骤（三）：分析判断错误接线：

（1）分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别：

根据正确接线时元件1和元件2的电流和之间相角关系表1，可知同一大小的相角差对应两种可能的结果，利用实际测得的元件1和元件2的电流和之间相角关系与所述表1进行比对，判断得出电流和的相别；

表1. 和之间相角关系

以所述表1中的和相角差为依据，当和之间的相角差为240°或60°，即滞后的角度为240°或60°时，和分别为和，此时和正向或反向；当滞后的角度为240°时，和所对应的和为全正向或全反向；当滞后的角度为60°时，和所对应的和为其中一相电流反向；

当和之间的相角差为120°或300°，即滞后的角度为120°或300°时，和分别为和，此时和正向或反向；当滞后的角度为120°时，和所对应的和为全正向或全反向；当滞后的角度为300°时，和所对应的和为其中一相电流反向；

（2）分析电压相角关系，确定电压相序：

不同电压接线情况下，二元件计量装置的接线相序和滞后的角度的关系如下表2：

表2. 接线相序和电压相角差的对应关系

以所述表2中a、b、c三相之间的电压、实际滞后的角度和相序的关系为依据，可得到：当滞后的角度为300°时，此时电压为正相序： abc、bca、cab；当滞后的角度为60°时，此时电压为逆相序：acb、cba、bac；

（3）分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别：

电流与电压跨相时，某相电流与其他两相形成的线电压的相量关系见表3：

表3. 跨相电流与电压的相角差的对应关系

加到所述计量装置上的三个线电压为ab、bc、ca间的电压，二元件上的电压、至少有一个是ab、bc间的电压，a相电流与bc间电压、c相电流与ab间电压形成跨相关系，角度大小为90°±Φ或270°±Φ，其中，Φ为负荷功率因数，感性为+，容性为—；

反过来，当电流滞后电压角度大小为90°±Φ或270°±Φ，则说明电流与电压必为跨相关系，电流与形成线电压的两电压端子不同相；

跨相法电压相别判断：通过测量，在滞后、的角度，滞后、四个测试角度中寻找，其中必有是90°±Φ或270°±Φ，其中，Φ为负荷功率因数的角度，则存在90°±Φ或270°±Φ相角差的两个电压端子必定和与之比较相角的电流不同相，剩下的电压端子和所述电流同相，结合上一步骤（2）中的电压相序，即可判断电压相别；

（4）分析电压、电流相角关系，确定电流方向：

首先根据已判断出的计量装置的电压相别，可确定存在90°±Φ或270°±Φ相角差的电压相量，分析电压与电流相量相角关系，确定存在90°±Φ或270°±Φ相角差电流相量；结果如表4：

表4. 根据电压与电流相量相角关系判断跨相接线电流相量

根据已判断出的元件电流的方向，结合表3中三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定另外一个元件的电流的方向；

滞后 240°或120°，两元件电流为全正向或全反向, 滞后 60°或300°，两元件电流其中一相电流正向、一相电流方向，至此判断出计量装置接线情况。

2.根据权利要求1所述的一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其特征在于：所述负荷功率因数角Φ的范围不大于60°。