电压互感器接线错误分析(计量).

Mar.2002

文章编号:1009-2439(2002)01-0020-03

电压互感器二次侧一相极性反接引起计量误差的分析

徐理英

(长沙电力学院湖南长沙410015)

摘要:根据电压互感器的不同接线方式,具体分析了二次侧一相极性反接对电能计量误差的影响,讨论了更正系数及退补电量的计算。

关键词:电压互感器;极性反接;电能计量中图分类号:TM5　　　文献标识码:A

在三相三线制高压网络中,对该线路进行计量的电度表必须通过电压。电流互感器引入。这样,二次线路增多,就大大增加了接线错误的几率,极性反接就是造成计量错误的主要原因之一。

三相三线制电路一般采用三相两元件电度表计量,线路中电流互感器多为两相星形接法,而电压互感器接线方式多样,不同的接线方式对计量的影响并不相同。现根据电压互感器的不同接线方式,进行一一分析。

三相三线制电路有功电能计量的标准接线如图1(a)所示,相量图如图1(b)所示

图1　三相三线制有功电能计量的标准接线

正常情况下,电度表测得电量(以下均用功率表示)为元件1,元件2测得电量之和,即

P=p1+P2=UabIacos(30°+以下计算均设三相电路对称,有

Uab=Ucb=Uca=U　　　Ia=Ib=Ic=I　　　得:P=UI[cos(30°+<)+cos(30°-<)]=3UIcos<

将电度表的示数值乘以互感器的倍数,就是三相回路中实际消耗电能。当电压互感器的二次侧一相极性反接时,实际用电数和表计的计量数之间存在很大的误差,具体分析如下:

1　电压互感器的V/V接法

1.1　相极性反接

接线如图2(a)所示,极性反接后的相量图如图2(b)所示。

U′180°,Ucb,Ia,Ic不变ab=U′ab∠

・

・

・

・

・

电表测得电量为:

P′=P′-<)+UcbIccos(30°-<)=UI[cos(150°-<)+cos(30°-<)]=UIsin<1+P′2=UabIacos(150°

当<=0°时,电表不转;0°<<<60°,电表转速较慢,少计电量;<=60°,电表可正确计量;60°<<<90°,电表转速较快,多计　　收稿日期:2001-11-27

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第1期徐理英:电压互感器二次侧一相极性反接引起计量误差的分析21　

图2　V/V接线法的a相极性反接

电量;当负载为容性时,电表反转。

由上可知,当负载为感性时,电表仍然正转,转速随功率因数的变化时快时慢。电力系统中的负荷是波动的,经常变化,因此a相极性反接的错误会被误以为是负荷波动的所致,难以发现接线错误,会造成严重的计量误差。

1.2　c相极性反接

接线如图3(a)所示,极性反接后相量图如图3(b)所示。

图3　V/V接法的c相极性反接

U′180°,　Uab,cb=U′cb∠

・

・

・

・

Ia

,

・Ic

不变

电表测得电量为:

P′=P′+<)+UcbIccos(150°+<)=UI[cos(30°+<)+cos(150°+<)]=-UIsin<1+P′2=UabIacos(30°

当负载为感性时,电表反转;当负载为容性时,电表正转;当<=0°时,电表不转。

由上可知,电压互感器二次侧c相极性反接时,在感性负载下电表出现反转,有的用电单位装设的是止逆电度表,则电表不转,因此很容易发现错误,不会造成严重的计量误差。

2　电压互感器的Y/Y接法

2.1　a相极性反接

接线如图4(a)所示,极性反接后的相量图如图4(b)所示。

图4　Y/Y接法的a相极性反接

U′180°,U′an=-Uan=Uan∠ab=Ucn=

・

・

・

・

・

・・・1・

Uab∠90°　Ucb,Ia,Ic不变3电表测得电量为:

P′=P′1+P′2=

1UabIacos(120°+<)+UcbIccos(30°-<)=3© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

22　邵阳高等专科学校学报

111UI[cos(120°+<)+3cos(30°-<)]=Ulcos<=×P

333第15卷

2.2　c相极性反接

接线如图5(a)所示,极性反接后的相量图如图5(b)所示。

图5　Y/Y接法的c相极性反接

・・・・・・・・1・U′180°　　　U′Ucb∠-90°　　Uab,Ia,Ic不变cn=-Ucn=Ucn∠cb=Uan=

3电表测得电量为:

P′=P′+<)1+P′2=UabIacos(30°

11UcbIccos(120°-<)=UI[3cos(30°+<)+cos(120°-<)]=3311Ulcos<=×P

33由上可知,当电压互感器为Y/Y接法时;二次侧a相或c相极性反接,电表仍然正转(负载为感性),转速较正常情况下慢,测得电量为实际电量的1/3,误差高达-66%,且不易发现接线错误,容易造成严重计量误差。

综上可知,电压互感器二次侧一相极性反接对计量误差的影响与接线方式有关,而且引起的计量误差很大、除V形接法时二次侧c相极性反接的反转现象很容易被发现外,其他情况下电表只表现为转速的变化,因此错误接线难以发现,往往在运行了一段较长时间后,才能发现错误,而此时已带来了严重的计量误差。

运行于错误接线这段时间内的电量必须予以更正,其更正电量的计算方法如下:

设正常情况下电表计量电量为P=3UIcos<,错误接线情况下电表测得电量为P′,更正系数Kg=P/P′退补电量ΔP=(Kg-1)P′

例如:电压互感器V形接法下,a相极性反接时,电表测得电量P′=UIsin<得更正系数Kg=P/P′=3UIcos(责任编辑　黄红华)

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