CN114089222A - 一种电能表接线校验的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能表接线校验的方法，包括：测量电能表三相的线电压U12、U23、U31，并根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性；测量电能表三相的相间电压U1n、U2n、U3n，根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置；根据所述电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，测量电能表的A相电流I1和C相电流I3；测量线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角，并根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序。通过本发明，能够对电能表接线情况进行校验分析。

Description

一种电能表接线校验的方法

技术领域

本发明涉及电力技术安全生产技术领域，具体涉及一种电能表接线校验的方法。

背景技术

电能计量是电力企业生产管理不可缺少的重要基础工作，电能计量的公正性、准确性不仅关乎电力企业形象，而且涉及国家、电力企业和广大电力客户的合法权益。为了更好地让客户体验到优质的电力服务，电能计量装置也在不断进行更新换代，每一次更新换代都是“大工程”，需要让电力企业员工没日没夜地进行重新装表，工作量巨大，随着换表、装表工作量的提升，电能计量装置错误接线的发生也就在所难免。

因此，需要对电能表接线情况进行校验分析。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电能表接线校验的方法，以对电能表接线情况进行校验分析。

本发明实施例提出一种电能表接线校验的方法，包括如下步骤：

测量电能表三相的线电压U12、U23、U31，并根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性；其中，所述线电压U12为电能表A相和B相之间的线电压，所述线电压U23为电能表B相和C相之间的线电压，所述线电压U31为电能表C相和A相之间的线电压；

测量电能表三相的相间电压U1n、U2n、U3n，根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置；其中，所述线电压U1n为电能表A相相电压，所述线电压U2n为电能表B相相电压，所述线电压U3n为电能表C相相电压；

根据所述电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，测量电能表的A相电流I1和C相电流I3；

测量线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角，并根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序。

优选地，所述根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性，包括：

若所述线电压U12、U23、U31中的一个为173V，另外两个为100V，则存在PT反极性；

若所述线电压U12、U23、U31均为100V，则不存在PT反极性。

优选地，所述根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，包括：

若相间电压U1n、U2n、U3n中的一相电压为0，则为0的该相电压所对应的位置即为电源B相电压接入所述电能表三相中的接线位置。

优选地，所述根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序，包括：

若不存在PT反极性，所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为120度、240度，则为正相序；若所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为240度、120度，则为逆相序；

若存在PT反极性，所述线电压U23相对于所述线电压U12的相位角大于所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角，则为正相序；否则为逆相序。

优选地，还包括如下步骤：

根据所述电流I1相对于线电压U12的相位角以及所述电流I3相对于线电压U12的相位角，生成六角图；

基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况。

优选地，所述基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况，包括：

当所述电流I1靠近处在A相电压正、负两个区间内时，则所述电流I1为A相电流，所述电流I3为C相电流；

当所述电流I1靠近处在C相电压正负两个区间内时，则所述电流I1为C相电流，所述电流I3为A相电流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种电能表接线校验的方法流程图。

图2为本发明实施例中六角图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

参阅图1，本发明实施例提出一种电能表接线校验的方法，包括如下步骤：

步骤S100、测量电能表三相的线电压U12、U23、U31，并根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性；其中，所述线电压U12为电能表A相和B相之间的线电压，所述线电压U23为电能表B相和C相之间的线电压，所述线电压U31为电能表C相和A相之间的线电压；

步骤S200、测量电能表三相的相间电压U1n、U2n、U3n，根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置；其中，所述线电压U1n为电能表A相相电压，所述线电压U2n为电能表B相相电压，所述线电压U3n为电能表C相相电压；

步骤S300、根据所述电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，测量电能表的A相电流I1和C相电流I3；

步骤S400、测量线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角，并根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序。

其中，所述根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性，包括：

若所述线电压U12、U23、U31中的一个为173V，另外两个为100V，则存在PT反极性；

若所述线电压U12、U23、U31均为100V，则不存在PT反极性。

其中，所述根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，包括：

若相间电压U1n、U2n、U3n中的一相电压为0，则为0的该相电压所对应的位置即为电源B相电压接入所述电能表三相中的接线位置。

其中，所述根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序，包括：

若不存在PT反极性，所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为120度、240度，则为正相序；若所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为240度、120度，则为逆相序；

若存在PT反极性，所述线电压U23相对于所述线电压U12的相位角大于所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角，则为正相序；否则为逆相序。

优选地，还包括如下步骤：

步骤S500、根据所述电流I1相对于线电压U12的相位角以及所述电流I3相对于线电压U12的相位角，生成六角图；并基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况。

其中，所述基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况，包括：

当所述电流I1靠近处在A相电压正、负两个区间内时，则所述电流I1为A相电流，所述电流I3为C相电流；

当所述电流I1靠近处在C相电压正负两个区间内时，则所述电流I1为C相电流，所述电流I3为A相电流。

下面对本发明实施例的方法进行详细介绍：

本发明实施例主要针对电能表的四十八种错误接线及PT反极性错误接线。在讨论四十八种接线及PT反极性问题前，先提出此讨论的接线均是在有高压PT、高压CT的情况下，并且计量接线为不完全星型接线情况下讨论的。这种接线方式下，计量装置的电压元件有3个，电流元件有2个。若为三相四线制的全星型接线，则一般不用到六角图即可判断，或其六角图较为简单。

(1)电压元件错误

在10kV高压计量装置错误接线当中，最易发生的错误是四十八种接线(实际是四十七种错误接线，其中有一种是正确的)，这四十八种是怎么来的呢？一共要分为几个部分：

电压相序错误，分为两种错误六种情况，第一种错误是相序错误，第二种错误是相位错误。相序错误指的是正相序与逆向序的矛盾关系，即三个电压元件，若第二元件在时间相位上滞后第一元件120度，第三元件又滞后第二元件120度，则该电压相序正确为正相序，反之，若第二元件在时间相位上超前第一元件120度，则该电压相序为逆相序；相位错误指的是二次线路与一次线路的同相电压不同相位，例如假设在正相序情况下，电表末端电压第一元件的相位滞后于一次线路A相电压120度，则实际电表末端电压第一元件接的可能是B相电压，具体情况后续再讨论。如此，电压相序错误共有6种，包括以下情况：ABC\ACB\BAC\BCA\CAB\CBA，其中只有ABC相序是正确的，其余全部是错误的。

(2)电流元件错误

电流元件错误分为两种错误八种情况，每个电流元件都可能接反，则两个元件共有四种情况，如：第一接正，第二接正；第一接反，第二接正；第一接正，第二接反；第一接反，第二接反。再有两个电流元件直接可能接反。故如此两个电流元件的错误共有8种情况，与电压元件的6种错误情况组合，共有48种接线，其中只有电压元件为ABC，电流元件为A\C且均接正为正确接线，其他47种均为错误接线。

在测量六角图时，我们首先测量U1\U2\U3、I1\I3的大小，然后测量U12与U23\U31\I1\I3的时间相位角。由于不完全星型接线的独特性，其在二次侧将B相电压接地，我们在测量电压大小时，便可判断电压为0那相是B相。其余A、C相的判断通过实际相序判断，如上所述，第二元件滞后第一元件120度则为正相序，既U12、U23夹角为120度时为正相序,若为240度则为逆相序。由此，电压元件的排序便可知了。到电流元件，主要是看其相位，按照与U12(在得出电压相序后已知U12表征的电压相量)的关系在六角图中画出I1、I3的位置，一般电流相量可能落在以下几个位置，UabUa所夹区域、UaUac所夹区域、UcaUc所夹区域、UcUcb所夹区域，若超前Ua、Uc，则负荷电流为容性，若滞后Ua、Uc，则负荷电流为感性，电流相量画出时在Ua附近则为Ia，在Uc附近时则为Ic，若电流向量出现在UbaUca所夹区域，则为-Ia，若出现在UacUbc所夹区域，则为-Ic。由此，三个电压元件与两个电流元件都找到了各自实际所接的对应的相，后续的计算不再论述。

(3)存在PT反极性的情况

当存在PT反极性的情况，上述的六角图差错办法就有部分会失效。

PT反极性一般是指电压A相反极性，在不完全星型接线的电压互感器电压出口A相首端与C相首段相连接地作为B相，A相末端作为A相，C相末端作为C相，在这种情况下，我们在用上述六角图解法时，需要注意的是平常我们所讨论的Uab，Uac都发生了变化，由于A相反极性实际上的“Ub”是A相首段，测得的“Uab”实际应是“Uba”，测得的“Uac”实际跨过两个二次绕组，应为“Uba+Ubc”，其大小为

倍的Uab，方向在超前Uab30度方向。另外由于A相反极性，U1、U2、U3在测量时的相序即使是正相序，测出U12、U23、U31也会是逆相序，故其情况与四十八种接线的相序情况相反，当U23超前U12相量120度时，才为正相序，又由于A相反极性，实际Uab、Uac的变化，使得U12、U23、U31的夹角必然不再是120度，一般笼统总结规律为U23超前U12时为正相序，U23滞后U12时为逆相序。

由于电表存在错误接线导致的故障，为了确认电表出现的错误情况，诊断目标有以下几点：1、确认电表电压元件实际接的是哪相电压；2、确认是否存在电压互感器反极性；3、确认电表电流元件实际接的是哪相电流；4、确认是否存在电流反极性(包括电流互感器反极性或电流线接反)；5、确认电表错误接线故障对电表功率计量所带来的影响。

对电能表错误接线有以下诊断步骤：

(1)测量线电压，确认B相位置：测量电表尾端三相电压线间电压，记录第一电压元件(电表的A相电压)接线和第二电压元件(电表的B相电压)接线间的电压为U12，同理测量记录第二和第三电压元件(电表的C相电压)接线电压U23和U31。此时测量结果有两种情况：三个电压均为100V或者其中两个为100V，另一个为173V。

当三个电压其中出现173V时，说明存在PT反极性，记录测量出173V电压中未被测量的那一电压元件接线为B相接线，比如测量时发现U12＝173V，则实际U3(电表的C相)是实际的Ub(错误的将电源B相电压接线接入了电表的C相电压接线)

当测量三相线电压均为100V时，则不存在PT反极性。

(2)测量相电压，证实(再次确认)B相位置：测量电表尾端三相电压相电压，记录为U1n、U2n、U3n。由于PT的接线方法为三相三线不完全三角形接线，当某相电压为0时，则该相为B相，比如测量测得U1n＝0，则实际U1(电表的A相)是实际的Ub(错误的将电源B相电压接线接入了电表的A相电压接线)。

若根据步骤(1)确认电表存在PT反极性故障，可以此印证B相位于哪个电压接线。

(3)测量电流：测量电表尾端电流第一元件(电表的A相)电流第二元件(电表的C相)的大小，记录为I1、I3。

(4)测量相位：通过伏安相位表，分别测量U23、U31、I1、I3对U12的相位角。

(5)确认电流相序及极性：根据步骤(1)、(2)、(4)确认电表尾端三相电压实际排列顺序，由此在六角图中找到U12位置，具体步骤如下：

根据步骤(1)、(2)已确认实际B相所在位置，比如假设U2＝UB。

根据步骤(4)，存在两种情况：

(a)不存在PT反极性，相位角有两种可能U23、U31对U12的相位角分别为120度、240度，则为正相序，假设U2＝UB，正相序，实际电表的电压排列为UA、UB、UC；若U23、U31对U12的相位角分别为240度、120度，则为逆相序，假设U2＝UB，逆相序，则实际电表计量到的电压排列为UC、UB、UA。

(b)存在PT反极性，相位角可能性较多，但经过分析总结而言若U23对U12的相位角(<U12,U23>)大于U31对U12的相位角，则为正相序；否则为逆相序。

确认了电压相序，则可找到U12的位置，比如假设U2＝UB,电压为正相序，则U1＝UA、U3＝UC，U12＝UAB，在六角图中由UB指向UA的方向即为UAB亦即为U12。

(6)通过以上步骤，已经确定了电表的电压错误接线情况，接下来确认电流的错误接线情况。

跟据步骤(4)电流I1、I3对U12的相位角，画出其在六角图上的对应位置。

由于I1、I3总共有8种可能：

实际接入的电流	I1	I3
			可能性1	IA	IC
可能性2	IA	-IC
			可能性3	-IA	IC
可能性4	-IA	-IC
			可能性5	IC	IA
可能性6	IC	-IA
			可能性7	-IC	IA
可能性8	-IC	-IA

当I1靠近处在A相电压正负两个区间内(I1和UA的夹角小于30度，或在150度到210度的范围内)时，I1即为A相电流，当I1靠近处在C相电压正负两个区间内时，I1即为C相电流，同理反之，I3即为另一相电流。

(7)由此我们已经得到了电表的电流和电压实际接入的是哪些电流、哪些电压了，接下来要计算出电表错误接线下计算的电量和实际应该计算的电量的比值，从而可以通过错误计量的电量，和这个比值相乘，得到实际应该计算得到的电量。

计算错误计量功率：根据上述步骤，确认电压排列和第一元件、第二元件对应的相电流。判断电能表错误接线类型，并写出该错误接线的功率表达式：

P＝U12I1cos<U12,I1>+U32I3cos<U32,I3>

算例：

步骤(1)测量结果U12＝100v U23＝100v U31＝100v；

步骤(2)测量结果U1N＝0v U2N＝100v U3N＝100v；

此时判断U1＝UB。

步骤(3)测量结果I1＝3A、I3＝3A

步骤(4)、(5)测量结果如下表所示：

	U*23(滞后)	U*31	I1	I3
					U*12(超前)	240	120	105	45

判断电压逆相序，U1＝UB，U2＝UA，U3＝UC。基准U12为UBA。

根据上述情况画出六角图，得到I1、I3的位置，如图2所示。

步骤(6)，因为I1靠近UC(<Uc，I1>的夹角小于30度)，I3靠近-UA，所以I1＝IC，I3＝-IA。

步骤(7)、电表的接线方式为：

第I元件：电压U12＝Uba电流I1＝Ic

第II元件：电压U32＝Uca电流I3＝-Ia

P1＝Uba×Ic×Cosφ＝UI*Cos(90+φ)

P2＝Uca×(-Ia)×Cosφ＝UI*Cos(30-φ)

P＝p1+p2。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (6)

1.一种电能表接线校验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

测量电能表三相的线电压U12、U23、U31，并根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性；其中，所述线电压U12为电能表A相和B相之间的线电压，所述线电压U23为电能表B相和C相之间的线电压，所述线电压U31为电能表C相和A相之间的线电压；

测量电能表三相的相间电压U1n、U2n、U3n，根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置；其中，所述电压U1n为电能表A相相电压，所述电压U2n为电能表B相相电压，所述电压U3n为电能表C相相电压；

根据所述电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，测量电能表的A相电流I1和C相电流I3；

测量线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角，并根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序。

2.根据权利要求1所述的电能表接线校验的方法，其特征在于，所述根据所述线电压U12、U23、U31确认是否存在PT反极性，包括：

若所述线电压U12、U23、U31中的一个为173V，另外两个为100V，则存在PT反极性；

若所述线电压U12、U23、U31均为100V，则不存在PT反极性。

3.根据权利要求2所述的电能表接线校验的方法，其特征在于，所述根据所述相间电压U1n、U2n、U3n确认电源B相电压接线接入所述电能表三相中的接线位置，包括：

若相间电压U1n、U2n、U3n中的一相电压为0，则为0的该相电压所对应的位置即为电源B相电压接入所述电能表三相中的接线位置。

4.根据权利要求3所述的电能表接线校验的方法，其特征在于，所述根据所述线电压U23、线电压U31、电流I1、电流I3相对于线电压U12的相位角确定正相序还是逆向序，包括：

若不存在PT反极性，所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为120度、240度，则为正相序；若所述线电压U23、所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角分别为240度、120度，则为逆相序；

若存在PT反极性，所述线电压U23相对于所述线电压U12的相位角大于所述线电压U31相对于所述线电压U12的相位角，则为正相序；否则为逆相序。

5.根据权利要求4所述的电能表接线校验的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

根据所述电流I1相对于线电压U12的相位角以及所述电流I3相对于线电压U12的相位角，生成六角图；

基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况。

6.根据权利要求4所述的电能表接线校验的方法，其特征在于，所述基于所述六角图分析电能表电流的错误接线情况，包括：

当所述电流I1靠近处在A相电压正、负两个区间内时，则所述电流I1为A相电流，所述电流I3为C相电流；

当所述电流I1靠近处在C相电压正负两个区间内时，则所述电流I1为C相电流，所述电流I3为A相电流。

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