淺析感應(yīng)式三相三元件有功電能表常見(jiàn)錯(cuò)誤接線及結(jié)果

韋桂丘

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

淺析感應(yīng)式三相三元件有功電能表常見(jiàn)錯(cuò)誤接線及結(jié)果

韋桂丘

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電能普遍使用于各行各業(yè)中，消費(fèi)電能需要交納電費(fèi)，電能表是計(jì)量電力用戶消耗電能的儀表，是用戶交納電費(fèi)的依據(jù)。如果安裝接線不正確會(huì)造成電能表記數(shù)異常。文章主要對(duì)感應(yīng)式三相三元件有功電能表常見(jiàn)錯(cuò)誤接線進(jìn)行了分析，并推出錯(cuò)誤接線造成電能表不正常記數(shù)的原因。

三相三元件；有功電能表；錯(cuò)誤接線；結(jié)果

電能是一種重要的二次能源，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)及日常人民生活等方面廣泛使用。電能也是一種商品，消費(fèi)電能是需要交納費(fèi)用，有功電能表是計(jì)量用戶消耗電能的儀表，是用戶用電交費(fèi)的依據(jù)，是發(fā)電廠、供電部門(mén)和電能用戶三個(gè)部門(mén)之間進(jìn)行測(cè)量計(jì)算電能的計(jì)量器。

在供電系統(tǒng)中，低壓用戶一般采用三相四線制或三相五線制進(jìn)行供電，計(jì)量用戶的用電量一般采用三相四線制有功電能表。目前，還有一定的用戶采用感應(yīng)式三相三元件有功電能表計(jì)量用電量，因此，電能表的正確安裝接線是非常關(guān)鍵的。感應(yīng)式三相三元件有功電能表的核心部件是三相電流線圈和三相電壓線圈，使用時(shí)必須正確安裝接線在線路上，才能正確計(jì)量電力用戶的實(shí)際用電量，合理交納電費(fèi)。三相四線制的正確接線圖如圖1所示。其中，1、3，4、6，7、9是電流線圈，2、10，5、10，8、10是電壓線圈。

圖1 三相四線制的正確接線圖

用電量計(jì)算：

W= Uu×Iu×cosψ1×t + Uv×Iv×cosψ2×t + Uw×Iw ×cosψ3×t

當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)（以下都以三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)分析），Uu = Uv = Uw = Up（相電壓），Iu = Iv = Iw = Ip（相電流），ψ1= ψ2=ψ3=ψ（相電壓與相電流的相位角），則用電量：

W = 3Uu×Iu×cosψ1×t = 3Uv×Iv×cosψ2×t = 3Uw×Iw×cosψ3×t = 3 UP×IP×cosψ×t 。= P×t

即用電量（W）等于有功功率（P）乘時(shí)間（t）。由此可見(jiàn)，電能表是用電負(fù)荷有功功率的積算，其單位是千瓦小時(shí)（kwh），負(fù)載運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，電能表記數(shù)越大，即電能表記數(shù)與負(fù)載運(yùn)行時(shí)間成正比。

在工程上，由于各種原因，電能表出現(xiàn)各種錯(cuò)誤接線，沒(méi)有如實(shí)計(jì)量用戶的實(shí)際用電量，使國(guó)家受到一定的經(jīng)濟(jì)損失。造成電能表計(jì)量錯(cuò)誤的主要原因是錯(cuò)誤接線使總的有功功率不正確。在此，作者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，分析在工程安裝中電能表常見(jiàn)的錯(cuò)誤接線及造成的結(jié)果進(jìn)行分析，與同行一起探討。

1 電流線圈進(jìn)出線接反及結(jié)果

電能表在應(yīng)用中，其三相電流線圈應(yīng)分別與三相負(fù)載串聯(lián)，而且電流線圈的進(jìn)端接電源，出端接負(fù)載，電能表鋁盤(pán)才能正轉(zhuǎn)并正確記數(shù)。如果電流線圈的進(jìn)出線接線不正確，將會(huì)出現(xiàn)不正常記數(shù)。

1.1 一相電流線圈接反

假設(shè)第一相電流線圈進(jìn)線、出線接反，則該相的相電壓與相電流的相位差是180°－ψ1，此時(shí)，三相功率分別為：

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載總有功功率：

P=P1+P2+P3 = —Uu×Iu×cosψ1+Uv×Iv×cosψ2+ Uw ×Iw×cosψ3= Up×Ip×cosψ

這是，總功率等于一相負(fù)載的功率，所以，電能表只計(jì)量一相負(fù)載消耗的電能，電能表鋁盤(pán)比正常轉(zhuǎn)動(dòng)較慢，電能表計(jì)量的用電量只是用戶實(shí)際用電量的三分之一，用戶少交納了三分之二的電費(fèi)。

1.2 兩相電流線圈接反

假設(shè)第一相和第二相電流線圈進(jìn)出線接反，則其相電壓與相電流的相位差是180°－ψ，三相功率分別為：

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載總有功功率：

這是，總功率等于一相負(fù)載功率的負(fù)值，所以，電能表鋁盤(pán)緩慢反轉(zhuǎn)，負(fù)載工作越長(zhǎng)，電能表記數(shù)越來(lái)越少。

1.3 三相電流線圈接反

如果電流線圈全部反接，每相的相電壓與相電流的相位差是180°－ψ，則三相功率分別為：

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載總有功功率為：

這是，總功率等于三相負(fù)載功率的負(fù)值，所以，負(fù)載運(yùn)行時(shí)電能表鋁盤(pán)快速反轉(zhuǎn)。

2 電壓線圈與電流線圈不同相

電能表是計(jì)量有功功率在一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能，有功功率的大小等于同相的相電流與相電壓的乘積，所以，三相電能表在安裝接線時(shí)應(yīng)把同一個(gè)元件的電流線圈和電壓線圈分別與同一相負(fù)載串聯(lián)和電源并聯(lián)，如果電流線圈和電壓線圈不接在同一相負(fù)載和電源上，會(huì)使電能表記數(shù)不正常。

2.1 兩相電流線圈與電壓線圈不同相的錯(cuò)誤接線

以第一相和第二相為例，第一相電壓線圈接到第二相電源，第二相電壓線圈接到第一相電源，設(shè)以第一相電壓為參考向量，其初相為零，因?yàn)槿嚯娫吹南嚅g互相間隔120°的電氣角度，所以三相負(fù)載的有功功率分別為：

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載總有功功率為：

三相總功率為零，用電量W = P×t = 0×t = 0 ，所以，負(fù)載雖然運(yùn)行消耗了電能，但電能表鋁盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，沒(méi)有計(jì)量用戶用電量。

2.2 三相電流線圈與電壓線圈不同相的錯(cuò)誤接線

三個(gè)電壓線圈都與電流線圈不同相，第一相電壓線圈接到第二相電源，第二相電壓線圈接到第三相電源，第三相電壓線圈接到第一相電源。設(shè)第一相電壓為參考向量，其初相為零，因?yàn)槿嚯娫吹南嘈蚧ハ嚅g隔120°的電氣角度，所以三相負(fù)載的有功功率分別為：

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載總有功功率為：

總有功功率有無(wú)功部分，無(wú)意義，因此電能表計(jì)量電能無(wú)意義。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電能表各種錯(cuò)誤接線都會(huì)造成其鋁盤(pán)的不正常轉(zhuǎn)動(dòng)，使電能表沒(méi)有正確記數(shù)負(fù)載運(yùn)行實(shí)際消耗的電能，收費(fèi)部門(mén)受到一定的經(jīng)濟(jì)損失，使發(fā)電、供電、用電三個(gè)方面不平衡，所以，電能表在三者之間的地位是十分重要的。因此，在工程施工中，要避免以上的各種錯(cuò)誤接線，在安裝電能表時(shí)，首先要了解電能表的電流線圈接線端子和電壓線圈接線端子的位置，再看懂安裝接線圖，最后將電流線圈和電壓線圈正確連接到電路中，使其能如實(shí)計(jì)量負(fù)載運(yùn)行時(shí)的用電量。

[1] 閻士琦.電能計(jì)量裝置接線分析200例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008.

On the induction phase three-element active energy meter wiring and common errors result

With the rapid development of the national economy, the widespread use of electricity in all walks of life, the power consumption required to pay electricity meter is a measure of power users consume electricity meter, is the basis for the user to pay electricity bills. If incorrectly installed wiring can cause abnormal meter count. This paper focuses on three components of the three-phase induction watthour meter wiring common errors are analyzed and launched the wrong reasons meter wiring caused the abnormal count.

Three-phase three components; active energy meter; erroneous wiring; results

TM933.4

A

1008-1151(2015)03-0083-02

2015-02-10

韋桂丘（1966－），女，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，從事電器、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)。