CN109283423A - 三相三线电能计量装置tv单相极性反接错误接线判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其方法包括如下几个步骤：步骤一：测量三相三线两元件电能表表头电压一、二、三号端子之间的电压值，步骤二：测量三相三线两元件电能表一元件电流和二元件电流，步骤三：测量第一元件电压与第二元件的相位差来分析出接入电压的相序，步骤四：分别从TVA相极性反接和TVC相极性反接两种情况来分析电压的相量图，步骤五：测量第一元件电压与第一元件电流，第二元件电压与第二元件电流的相位差，步骤六：获得两种错误接线的正确判断本发明区别于断线和TV无极性反接的判断方法，本发明可迅速判断出三相三线电能计量装置TV单相极性反接这一特殊错误接线，从而给出更正结果。

Description

三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法

技术领域

本发明涉及电能计量装置接线快速检测领域，特别是涉及一种三相三线电 能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法。

背景技术

现有技术中，公开三相三线电能计量装置错误接线的判断方法尚未涉及到 TV单相极性反接的错误类型的判断。在实际运用中，判断三相三线电能计量装 置TV单相极性反接的错误通常是在停电后在TV二次侧进行接线检查。该方法 分析周期时间长，误判断概率较大。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明目的是提供一种带电检查三相三线电能计 量装置TV单相极性反接错误接线快速检测的方法。并与断线和TV无极性反接 的带电检测方法区别开来。

本发明的技术方案：

一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线快速检测方法，包 括以下步骤：

步骤一：测量三相三线两元件电能计量装置上一、二、三号电压元件两两 之间的电压值，分别将其分为U₁₂、U₁₃、U₂₃；当出现TV单相极性反接的故障时， 直接确定B相电压，将第一元件电压定义为将第二元件电压定义为

步骤二：测量三相三线两元件电能计量装置一元件电流和二元件电流，确定 两相负荷是否平衡；将第一元件电流定义为将第二元件电流定义为

步骤三：测量与的相位差来分析出接入电压的相序；

步骤四：分别从TVA相极性反接和TVC相极性反接两种情况来分析电压的相 量图；

步骤五：测量与与的相位差；

步骤六：将步骤四与步骤五相量图合并，分别得出TVA相极性反接和TVC相 极性反接两种情况下的电压和电流的随相关系，从而获得两种错误接线正确判 断，按任意一种错误类型进行更正接线。

所述步骤一包括：

步骤1a:在三相三线接线中，AC元件或者CA元件之间的电压是个合成电 压，在相量图中当无极性反接时，与之 间的电压相位差为120°，根据平行四边形法则，有|U_AC|＝|U_AB|＝|U_BC|＝100V， |U_CA|＝|U_CB|＝|U_BA|＝100V；

步骤1b:当TVA相极性反接时当TVC相极 性反接时 与之间的电压相位差为300°，与之间的电压相位差为60°此时|U_AC|＝|U_CA|＝173V；

步骤1c:当出现TV单相极性反接的故障时，U₁₂、U₁₃、U₂₃有一个必为173V， 其它值必为100V，而此时只可能U_AC或者U_CA为173V，此时不相关的电压端子可 确定为B相电压。

所述步骤二中测量三相三线两元件电能计量装置一元件电流I₁和二元件电 流I₂，当一元件电流I₁和二元件电流I₂大小基本相等时，认为负荷相对平衡。

所述步骤三包括：

步骤3a：分析仅TVA相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B， 逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的和之间的相位差，分别得到120°、30°、 30°、330°、330°、240°；

步骤3b：分析仅TVC相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B， 逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的和之间的相位差，分别得到120°、30°、 30°、330°、330°、240°；

步骤3c：无论是TVA相电压极性反接时或者TVC相电压极性反接，正相序 时和之间的相位差为120°、30°两种角度，逆相序时和之间的相位差 为330°、240°两种角度。

所述步骤四包括：

步骤4a：经过步骤一确定B相电压，步骤三确定正相序或者逆相序情况下， 此时锁定三种正相序或者三种逆相序的一种，分别从TVA相电压极性反接和TVC 相电压极性反接两种情况来画出和之间的相量图；

步骤4b:只有正相序U_AU_BU_C和逆相序U_CU_BU_A不涉及合成电压或者的 画法,其余四种相序U_BU_CU_A、U_CU_AU_B、U_AU_CU_B、U_BU_AU_C按线电压合成的方式画 出和之间的相量图。

所述步骤六包括：

步骤6a：在TVA相极性反接的情况下，按照步骤四确定和的实际相 位；

步骤6b：按照步骤五测量与与的相位差，画出和的相量图；

步骤6c：当负载为感性时，根据相电压超前相电流之间的随相关系判断规 则，确定和的实际相位；当负载为容性时，根据相电压滞后相电流之间的随 相关系判断规则，确定和的实际相位；

步骤6d：在TVC相极性反接的情况下,和的实际相位与在TVA相极性反 接的情况下判断和的实际相位方向相反，按TVA相极性反接或者TVC相极性 反接判断结论的任何一种进行更正错误接线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的三相三线电能计量装置 TV单相极性反接错误接线的方法能够在带电情况下，迅速判断结果，而不需要 在停电情况下再进行接线排查。并且根据TVA相极性反接和TVC相极性反接分 别判断得出的结论选择错误最少的一种进行更正接线即可，能提高工作效率和 消除误判断的概率。

附图说明

图1是本发明和的相量图。

图2是本发明与与的相位关系图。

图3a、3b、3c是本发明负荷为感性时，相电压与相电流的随相关系相量 图。

图4a、4b、4c是本发明负荷为容性时，相电压与相电流的随相关系相量 图。

图5是本发明TVA相极性反接与TVC相极性反接之间的相位关系图。

图6是本发明方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

本发明三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线快速检测的方法， 包括步骤如下：

步骤一：测量三相三线两元件电能表上一、二、三号电压元件两两之间的电 压值，分别将其分为U₁₂、U₁₃、U₂₃。当出现TV单相极性反接的故障时，直接确 定B相电压。将第一元件电压定义为将第二元件电压定义为作为优选， 此步骤包括：

步骤1a:在三相三线接线中，AC元件或者CA元件之间的电压是个合成电 压，在相量图中当无极性反接时，与之 间的电压相位差为120°。根据平行四边形法则，有|U_AC|＝|U_AB|＝|U_BC|＝100V， |U_CA|＝|U_CB|＝|U_BA|＝100V。

步骤1b:如图1当TVA相极性反接时(TVA相电压极性反接),当 TVC相极性反接时(TVC相电压极性反接)，此种情况为正相序U_AU_BU_C和 逆相序U_CU_BU_A不涉及合成电压或者此时B相电压在中间无需测量，有 |U_AB|＝|U_BA|＝|U_CB|＝|U_BC|＝100V。

步骤1c:如图1当TVA相极性反接时当TVC 相极性反接时 与之间的电压相位差为300°， 与之间的电压相位差为60°。根据平行四边形法则，有

步骤1d:结合前述步骤的分析，当出现TV单相极性反接的故障时，U₁₂、U₁₃、 U₂₃有一个必为173V，其它值必为100V，而此时只可能|U_AC|或者|U_CA|为173V，不 相关的电压端子可直接确定为B相电压，无需直接对地测量电压。

步骤二：测量I₁和I₂的数值。此时如果测量I₁和I₂的数值差异过大，要考虑 两相负荷情况或者电流一、二次开路等情况。当其大小基本相等时，可认为负 荷相对平衡。

步骤三：测量与之间的相位差，分析线电压的相序。作为优选，此 步骤包括：

步骤3a：分析TVA相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B， 逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的与之间的相位差。结合图1得出线 电压的六种组合：

由图1可知：正相序U_AU_BU_C第一元件电压为(TVA相电压极性反接)， 在图1位置④，第二元件电压为在图1位置⑤，此时④⑤之间的相位差为 120°；正相序U_BU_CU_A第一元件电压为在图1位置②，第二元件电压为 (TVA相电压极性反接)，在图1位置③，此时②③之间的相位差为30°；正相序 U_CU_AU_B第一元件电压为(TVA相电压极性反接)，在图1位置⑥，第二元件 电压为(TVA相电压极性反接)，在图2位置①，此时⑥①之间的相位差为30°。

由图1可知：逆相序U_AU_CU_B第一元件电压为(TVA相电压极性反接)， 在图1位置③，第二元件电压为在图1位置②，此时③②之间的相位差为 330°。逆相序U_BU_AU_C第一元件电压为(TVA相电压极性反接)，在图1位置 ①，第二元件电压为(TVA相电压极性反接)，在图1位置⑥，此时①⑥之 间的相位差为330°；逆相序U_CU_BU_A第一元件电压为在图1位置⑤，第二 元件电压为(TVA相电压极性反接)，在图1位置④，此时⑤④之间的相位 差为330°。

步骤3b：分析TVC相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B， 逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的与之间的相位差。结合图1得出线 电压的另六种组合：

由图1可知：正相序U_AU_BU_C第一元件电压为在图1位置①，第二元 件电压为(TVC相电压极性反接)，在图1位置②。此时①②之间的相位差 为120°。正相序U_BU_CU_A第一元件电压为(TVC相电压极性反接)，在图1位 置⑤，第二元件电压为(TVC相电压极性反接)，在图1位置⑥，此时⑤⑥ 之间的相位差为30°。正相序U_CU_AU_B第一元件电压为(TVC相电压极性反接)， 在图1位置③，第二元件电压为在图2位置④，此时③④之间的相位差为 30°。

由图1可知：逆相序U_AU_CU_B第一元件电压为(TVC相电压极性反接)， 在图1位置⑥，第二元件电压为(TVC相电压极性反接)，在图1位置⑤。 此时⑥⑤之间的相位差为330°。逆相序U_BU_AU_C第一元件电压为在图1位 置④，第二元件电压为(TVC相电压极性反接)，在图1位置③。此时④③ 之间的相位差为330°。逆相序U_CU_BU_A第一元件电压为(TVC相电压极性反接)， 在图1位置②，第二元件电压为在图1位置①。此时②①之间的相位差为 330°。

步骤3c：无论是TVA相电压极性反接时或者TVC相电压极性反接，正相序 时与之间的相位差为120°、30°两种角度；逆相序时与之间的相位 差为330°、240°两种角度。测量与的相位差可得到正相序或者逆相序的结 论，结合步骤一确定B相电压的情况下可以直接确定唯一的电压相序。

步骤四：分析与的实际相位。步骤四包括：结合步骤三分析出的唯一 电压相序，可从TVA相电压极性反接时或者TVC相电压极性反接两种错误分析 得到线电压的两种实际相位。此时图1可作为TV单相极性反接情况下线电压相 量图的母板。

步骤五：测量与与的相位差。步骤五包括：任选TVA相电压极 性反接和TVC相电压极性反接一种错误类型，首先确定与的实际相位。 可假设TVA相电压极性反接进行分析，根据与与的相位差，根据 图2确定与的相量图。

步骤六：根据相电压和相电流的随相关系，分析与的实际相位。获得 TVA相电压极性反接和TVC相电压极性反接两种错误类型的正确接线判断。作为 优选，此步骤包括：

步骤6a：负荷为感性时，如图3a-图3c，相电流滞后相电压一个角度。从 顺时针看分别为超前超前超前超前此时需 要考虑功率因数角ψ的大致范围，当0°＜ψ＜60°时，相量从与之间穿 过，相量从与之间穿过。当ψ＝60°时，分别与 重合。当60°＜ψ＜90°时，相量从与之间穿过，相量从与之间穿过。此时图3a-图3c可作为感性负荷情况下相电压与相电流 随想关系相量图的母板。

步骤6b：负荷为容性时，如图4a-图4c，相电流超前相电压一个角度。从 顺时针看分别为超前超前超前超前此时需 要考虑功率因数角ψ的大致范围，当0°＜ψ＜60°时，相量从与之间穿 过，相量从与之间穿过。当ψ＝60°时，分别与 重合。当60°＜ψ＜90°时，相量从与之间穿过，相量从与之间穿过。此时图4a-图4c可作为容性负荷情况下相电压与相电流 随想关系相量图的母板。

步骤6c：根据前述步骤已经得到TVA相电压极性反接情况下 的实际相位。根据图2①④、②⑤、③⑥组合可知，同一种电压相序下，TVA 相电压极性反接与TVC相电压极性反接对应线电压的相位互为180°。从图5可知 该线电压对应的相电流的相位也互为180°，如TVA相电压极性反接判断出相电 流的相位为则TVC相电压极性反接判断出相电流的相位为由此得到了TVA相极性反接和TVC相极性反接两种情况下的电压和电流的随相 关系，从而获得两种错误接线的正确判断，可按任意一种错误类型进行更正接 线。U₁₂、U₁₃、U₂₃

为了更好说明本发明的实施，现在假设已知三相两元件电能表各元件测量所 得参数见下表1。

表1

(1)由表1可知两相电流大致相等可认为负荷平衡。

(2)由表1可知U₁₂＝173V，U₁₃＝U₂₃＝100V可知存在TV单相极性反接，三相 两元件电能表3号端子为B相电压。

(3)由可知为逆相序，由于3号端子为B相电压，所以此逆相序 为U_AU_CU_B。

(4)假设TVA相电压极性反接，根据图1找到与在TVA相极性反接 情况下线电压相量图的母板上的位置，可知为③号位置(TVA相电压极 性反接)、为②号位置

(5)已知分别以为轴，顺时针推75°找到在相 量图的位置；以为轴，顺时针推345°找到在相量图的位置。

(6)由表1可知感性负荷，且功率因数角0°＜ψ＜60°。经过与图3的比对可 知在图3a中的位置；在图3a中的位置。

(7)由此可知在TVA相电压极性反接的情况下，错误接线正确判断为第一元 件电压为(TVA相电压极性反接)、第二元件电压为第一元件电流为第二元件电流为由图5可知同一种电压相序下，TVA相电压极性反接与TVC 相电压极性反接对应线电压的相位互为180°，所以在TVC相电压极性反接的情况 下，错误接线正确判断为第一元件电压为(TVC相电压极性反接)、第二元 件电压为(TVC相电压极性反接)、第一元件电流为第二元件电流为

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：测量三相三线两元件电能计量装置上一、二、三号电压元件两两之间的电压值，分别将其分为U₁₂、U₁₃、U₂₃；当出现TV单相极性反接的故障时，直接确定B相电压，将第一元件电压定义为将第二元件电压定义为

步骤二：测量三相三线两元件电能计量装置一元件电流和二元件电流，确定两相负荷是否平衡；将第一元件电流定义为将第二元件电流定义为

步骤三：测量与的相位差来分析出接入电压的相序；

步骤四：分别从TVA相极性反接和TVC相极性反接两种情况来分析电压的相量图；

步骤五：测量与 与的相位差；

步骤六：将步骤四与步骤五相量图合并，分别得出TVA相极性反接和TVC相极性反接两种情况下的电压和电流的随相关系，从而获得两种错误接线正确判断，按任意一种错误类型进行更正接线。

2.根据权利要求1所述的一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：所述步骤一包括：

步骤1a:在三相三线接线中，AC元件或者CA元件之间的电压是个合成电压，在相量图中当无极性反接时，与之间的电压相位差为120°，根据平行四边形法则，有|U_AC|＝|U_AB|＝|U_BC|＝100V，|U_CA|＝|U_CB|＝|U_BA|＝100V；

步骤1b:当TVA相极性反接时当TVC相极性反接时 与之间的电压相位差为300°，与之间的电压相位差为60°此时|U_AC|＝|U_CA|＝173V；

步骤1c:当出现TV单相极性反接的故障时，U₁₂、U₁₃、U₂₃有一个必为173V，其它值必为100V，而此时只可能U_AC或者U_CA为173V，此时不相关的电压端子可确定为B相电压。

3.根据权利要求1所述的一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：所述步骤二中测量三相三线两元件电能计量装置一元件电流I₁和二元件电流I₂，当一元件电流I₁和二元件电流I₂大小基本相等时，认为负荷相对平衡。

4.根据权利要求1所述的一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：所述步骤三包括：

步骤3a：分析仅TVA相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B，逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的和之间的相位差，分别得到120°、30°、30°、330°、330°、240°；

步骤3b：分析仅TVC相电压极性反接时，正相序U_AU_BU_C、U_BU_CU_A、U_CU_AU_B，逆相序U_AU_CU_B、U_BU_AU_C、U_CU_BU_A的和之间的相位差，分别得到120°、30°、30°、330°、330°、240°；

步骤3c：无论是TVA相电压极性反接时或者TVC相电压极性反接，正相序时和之间的相位差为120°、30°两种角度，逆相序时和之间的相位差为330°、240°两种角度。

5.根据权利要求1所述的一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：所述步骤四包括：

步骤4a：经过步骤一确定B相电压，步骤三确定正相序或者逆相序情况下，此时锁定三种正相序或者三种逆相序的一种，分别从TVA相电压极性反接和TVC相电压极性反接两种情况来画出和之间的相量图；

步骤4b:只有正相序U_AU_BU_C和逆相序U_CU_BU_A不涉及合成电压或者的画法,其余四种相序U_BU_CU_A、U_CU_AU_B、U_AU_CU_B、U_BU_AU_C按线电压合成的方式画出和之间的相量图。

6.根据权利要求1所述的一种三相三线电能计量装置TV单相极性反接错误接线判断方法，其特征在于：所述步骤六包括：

步骤6a：在TVA相极性反接的情况下，按照步骤四确定和的实际相位；

步骤6b：按照步骤五测量与 与的相位差，画出和的相量图；

步骤6c：当负载为感性时，根据相电压超前相电流之间的随相关系判断规则，确定和的实际相位；当负载为容性时，根据相电压滞后相电流之间的随相关系判断规则，确定和的实际相位；

步骤6d：在TVC相极性反接的情况下,和的实际相位与在TVA相极性反接的情况下判断和的实际相位方向相反，按TVA相极性反接或者TVC相极性反接判断结论的任何一种进行更正错误接线。