电能表现场校验方法探讨

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摘要：电能表是电力网的重要组成部分。随着电网的大规模建设，电能表被大量安装和使用。本文结合工程实践对电能表现场校验出现的各种问题进行探讨，对于提高电能表的现场校验水平，保证电力网的健康、安全运行具有积极的作用。

关键词：电能表；接线方式；校验；误差；相量

现场校验具有不需拆卸计量器具、不需要中断计量并且可真实记录现场实际影响的优点，还可节约人力、物力，提高工作效率。在用户对电能表、互感器等计量器具提出异议时，可在不影响用电的情况下完成现场校验，检查接线的正确性。因此，电能计量误差的现场校验和计量错误的现场检查就成为必不可少的工作。

一、 电能表现场校验及误差结果处理

（1）电能计量装置的现场校验与周期轮换：

电能表可以分为I类、II类、III类、IV类和V类电能计量装置。I类电能计量装置指月平均用电量500万kWh及以上或变压器容量为10000kVA及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点、省级电网经营企业与供电企业的供电关口计量点的电能计量装置。II类电能计量装置指月平均用电量100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点的电能计量装置。III类电能计量装置指月平均用电量10万KWh及以上或变压器容量为315kVA及以上的计费用户、100MW以下发电机、发电企业厂（站）用电量、供电企业内部用于承包考核的计量点、考核有功电量平衡的110kV及以上的送电线路电能计量装置。IV类电能计量装置指负荷容量为315kVA以下的计费用户、发供电企业内部经济技术指标分析、考核用的电能计量装置。V类电能计量装置指单相供电的电力用户计费用电能计量装置。 

新投运或改造后的I、II、III类高压电能计量装置应在一个月内进行首次现场校验。I类电能表至少每三个月现场校验一次；II类电能表至少每六个月现场校验一次；III类电能表至少每年现场校验一次；高压互感器每十年现场校验一次，当现场校验互感器误差超差时，应查明原因，制定更换或改造计划，尽快解决，时间不得超过下一次主设备检修完成日期。运行中的电压互感器二次回路电压降应定期进行检验。对35KV及以上的电压互感器二次回路电压降，至少每两年检验一次。当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或二次回路电压降超差时应及时查明原因，并在一个月内处理。运行中的I、II、III类电能表的轮换周期一般为3—4年，运行中的IV类电能表的轮换周期一般为4—6年。

（2）现场校验误差结果的处理现场校验是一种不严格的检验，其检验的外部条件达不到试验室规定的检定条件，因此最终判定电能表是否超差，应以实验室检定为准。在进行纠纷处理时尤其应注意这一点。电能表在现场校准时的工作误差，在满足现场校准条件下，工作误差应不超过表1、表2的规定值。对于用于重要的贸易结算和经济核算的电能表

表1  电子式电能表现场校准时允许的工作误差限

表2   感应式电能表现场校准时允许工作误差限

二、 电能表现场校验方法

(1) 三相四线有功电能表接线检查

正常情况下，三相四线有功电能表的任一元件接入相电压和相电流，将其余元件的电压断开，转盘应当正转。如果反转或负载对称时各元件使转盘的正传速度相差较大，电能表的接线肯定有错误，因此三相四线有功电能表的错误接线及其检查方法比较简单。

三相四线电路有功电能的测量。三相四线制电路可看成是由三个单相电路组成的。其平均功率P等于各相有功功率之和。即：

由此可见，可用三只单相电能表进行测量，并且不论电源或负载对称与否均能进行正确测量。常用的三相四线式有功电度表(DT型)可按图1的接线方式进行三相有功电能的计量。

图1 三相四线制直接接入式有功电能表接线图

(2)三相三线有功电能表的接线检查

图2 三相三线接线方式各相量关系

三相三线接线方式下的各相量的关系如图2所示。与之间夹角为60º，并且始终超前，如果超前则表明电压相序为逆相序。与之间的夹角为120º，并且始终超前，如果超前表明电流倒相。如果两电流之间的夹角为60º，表明有一相电流为反极性。电压为正相序的情况还包括以下两种情况：、、；、、。

正确接线要保证以下两个关系：

1）角度关系：与间的夹角为；与间的夹角为；与间的夹角为为功率因数角。

2）功率关系：A元件的功率是；C元件的功率是； 

三相三线有功电能表的错误接线的查找和分析比较复杂一些。假定三相电压为正相序，负载为感性，接入电能表电压端钮ABC的相电压只有三组可能组合，即

；； 

输入电能表的电流只有，与四个电流端钮可得到八组电流组合，即

1）；2）3）4）5）6）7）8）

三种电压组合和八组电流组合可得到24种接线，可以得到各电流与电压向量间的相位角，根据这些相位角的余弦，进而获得各种接线的功率表达式的三角函数部分，只有一种接线时正确的。

三相三线高压电能表在现场安装中容易出现接线错误，使用相量图方法可以有效检查错误接线，但使用相量图方法时应参考功率传送方向、负载性质（感性或容性）及功率因数，才能正确分析错误接线的原因。 

对三相三线接线的方式进行分析时，假定三相电路对称，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，各次级线电压值相等，三相电压为正相序，负载为感性。

三、结束语

电能计算的准确结果是电力部门电费结算和线损考核的重要依据，电能计算误差将直接影响电费的合理回收和系统整体线损的正确分析。我们只要全面了解电能计量装置的运行特性和误差变化原因，就有利于我们保证电能计算结果的准确性，有利于电能计量装置设备的现场校验和日常维护工作的顺利进行。因此，加强电能表现场校验工作使确保电能表合理误差的重要措施。

参考文献：

[1] 李彦群.电能表、电流互感器测量结果的不确定度评定[J].西北电力技术，2012，（2）：22-24.

[2] 孟凡利，祝素云，李艳红.运行中电能计量装置错接线检测与分析[M].北京：中国电力出版社,2006.