電壓互感器極性對(duì)電能計(jì)量的影響

張燕萍 董志 章玉 鞏瑩

【摘 ?要】電壓互感器的極性錯(cuò)誤或者相序接反會(huì)直接影響計(jì)量用電的準(zhǔn)確性，本文就電壓互感器的極性判斷和三相三線電能計(jì)量裝置的電壓互感器極性錯(cuò)誤接線進(jìn)行相量圖分析，最后結(jié)合實(shí)際案例，分析電壓互感器極性錯(cuò)誤對(duì)電能計(jì)量的重要影響。

【關(guān)鍵詞】電壓互感器;極性;相量圖;電能計(jì)量

0 引言

電能計(jì)量裝置是收付電費(fèi)的依據(jù)，電能計(jì)量裝置誤差過大，將直接影響電力部門各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的正確計(jì)算和用戶電費(fèi)的公正計(jì)收。電壓互感器是電能計(jì)量裝置的重要組成部分，在進(jìn)行裝表接電作業(yè)過程中一定要注意其極性組別和相序的正確連接，否則會(huì)影響計(jì)量的準(zhǔn)確性，甚至損壞計(jì)量設(shè)備。

1 電壓互感器的極性判斷

電壓互感器的極性組別有加極性和減極性兩種，我國所生產(chǎn)的計(jì)

量用電壓互感器是按照減極性設(shè)置的，電壓互感器的極性是指一、二次繞組電壓方向的相對(duì)應(yīng)性。如互感器的一、二次繞組被同一主磁通φ所交鏈，當(dāng)φ交變時(shí)，在一、二次繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢 和 之間有一定的極性，即同一瞬間，一次側(cè)繞組的某一端的電位為正時(shí)，二次側(cè)繞組必有一個(gè)端點(diǎn)的電位也是正的，這兩個(gè)同極性的端點(diǎn)互為同極性端。

判斷時(shí)根據(jù)楞次定律：假設(shè)一、二次繞組的首端A和a為同極性端，二次回路閉合后感應(yīng)電流 所產(chǎn)生的磁通φ2的方向是阻礙磁通φ1的變化的，這時(shí)一、二次側(cè)相電動(dòng)勢 和 同相，即感應(yīng)電動(dòng)勢的正方向均從首端指向末端，如圖1-1所示。

2 電壓互感器極性錯(cuò)誤分析

以三相三線電能計(jì)量裝置為例進(jìn)行分析。接線正確時(shí)，在新裝完工后帶電檢查時(shí)，電能表顯示正相序，三相電壓均為100V。若在接線時(shí)，其中一相電壓互感器極性接反，電能計(jì)量裝置電能表顯示反相序，同時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行測量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)Uab=100V，Ubc=100V，Uac=173V，不能準(zhǔn)確計(jì)量。其對(duì)應(yīng)的相量圖分析如圖2-1所示：

3 電壓互感器極性錯(cuò)誤案例分析

某某綜合寫字樓配有35KV變電室，新裝計(jì)量裝置，兩臺(tái)電壓互感器采用V，v接線，送電后檢查發(fā)現(xiàn)U12=100V，U23=100V，U31=173V，初步判定電壓互感器極性接反，停電后檢查結(jié)果確實(shí)是電壓互感器接線錯(cuò)誤，其接線方式如圖3-1所示，一次側(cè)按照加極性進(jìn)行的接線，二次側(cè)按照減極性進(jìn)行的接線，一、二次側(cè)極性不對(duì)應(yīng)，所以出現(xiàn)173V的現(xiàn)象，其對(duì)應(yīng)的相量圖分析如圖3-3所示，低壓側(cè)的 與高壓側(cè) 套在同一鐵芯上，

二者應(yīng)該同相，低壓側(cè)的 與高壓側(cè)的 套在同一鐵芯上， 和 二者應(yīng)該同相，二次側(cè)電壓 = + 通過相量圖不難看出 是相量 和相量 相加得到的，其大小是 的 倍，即173V，這種情況將使電能表不能正確計(jì)量，由于該綜合寫字樓的部分設(shè)備急需送電，于是現(xiàn)場計(jì)量人員將互感器的二次側(cè)接線做了如圖3-2所示的更改，更改后測量二次電壓U12=100V，U23=100V，U31=100V，但是所安裝的三相電子式電能表表盤上顯示的電流為-Ia和-Ic，電能表反轉(zhuǎn)，其對(duì)應(yīng)的相量圖分析如圖3-4所示，低壓側(cè)的 與高壓側(cè) 套在同一鐵芯，二者應(yīng)該同相，低壓側(cè)的 與高壓側(cè) 套在同一鐵芯，二者應(yīng)該同相，將 反相180°得到相量 ，相量 與相量 相加得到相量 ，其大小與 的大小一樣，因此會(huì)有三個(gè)電壓均為100V，但通過相量圖可以看出，二次側(cè)的電壓為反相序， 超前 120°，這就是電能表表盤上顯示的電流為-Ia和-Ic的原因。正好運(yùn)行10天后，停電將電壓互感器的一、二次側(cè)接線更改正確，這期間電能表所計(jì)電量為：正向有功為0，反向有功為3kW·h，根據(jù)實(shí)際倍率乘以反向有功及時(shí)更正了電量。

從上述案例分析可以看出，V，v型的電壓互感器接線很容易會(huì)接錯(cuò)，錯(cuò)接線后就會(huì)造成計(jì)量錯(cuò)誤，所以接線時(shí)必須注意電壓互感器的極性，在安裝前要進(jìn)行極性測試，還要正確接線，請(qǐng)切記接線方法：V，v型接線實(shí)際上是手拉手接線，繞組的正極與負(fù)極相連，不能是同極性相連接。

4 結(jié)束語

由以上分析可以看出，電壓互感器極性錯(cuò)誤對(duì)電能計(jì)量造成嚴(yán)重影響，同時(shí)，在后期接線檢查的過程中，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤處理比較復(fù)雜，必須停電才能更正其接線，從而保證電能的正確計(jì)量。因此，在電能計(jì)量裝置安裝接線時(shí)，一定要進(jìn)行認(rèn)真核查，尤其是電壓互感器的極性是否接線正確，以減少接線錯(cuò)誤造成的電量差錯(cuò)。

（作者單位：國網(wǎng)天津市電力公司培訓(xùn)中心）