逆相序?qū)﹄娮邮街悄茈姳碛?jì)量的影響

周杰 丁小燕

摘要：隨著電子智能電表的廣泛普及和電能計(jì)量系統(tǒng)的不斷建設(shè)和完善，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷。同時(shí)，電子智能電表作為電能計(jì)量設(shè)備的貿(mào)易結(jié)算水平，其計(jì)量的準(zhǔn)確性將直接關(guān)系到電力部門(mén)的收入，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。目前，在大量的文獻(xiàn)研究中，電能表的測(cè)量精度與三相交流的相序之間存在一定的關(guān)系，因此，本文立足于實(shí)際工作，深入分析了反相序?qū)χ悄茈姳碛?jì)量的影響。

關(guān)鍵詞：逆相序;電子式;智能電表計(jì)量;影響

一、逆相序?qū)θ嚯姳碛?jì)量的影響

對(duì)于機(jī)械式電能表，當(dāng)電壓連接方式為逆相序，且電流連接相對(duì)于相應(yīng)電壓時(shí)，對(duì)于三分量接入的機(jī)械式電能表，不影響有功、無(wú)功功率的準(zhǔn)確測(cè)量。對(duì)于連接兩個(gè)元件的機(jī)械式電能表，由于功率因數(shù)的不同，會(huì)影響無(wú)功測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，在分析反相序?qū)χ悄茈娔鼙碛?jì)量的影響時(shí)，應(yīng)主要分析兩元件相連的電子智能電能表。在電子智能電表中，具有反相序檢測(cè)功能。其原理是：通過(guò)電壓或電流過(guò)零序列來(lái)判斷。當(dāng)電壓和電流的過(guò)零序列為ABC、BCA或CAB時(shí)，確定正相序列，測(cè)量正確。當(dāng)電壓或電流的過(guò)零序列為ACB、BAC或CBA時(shí)，判定為逆相序列。當(dāng)電壓或電流為正相序時(shí)，電流為負(fù)相序時(shí)，或電壓為負(fù)相序時(shí)，電流為正相序時(shí)，則連接錯(cuò)誤，測(cè)量將不正確。用六角形圖法可以糾正錯(cuò)誤的連接。當(dāng)電壓和電流接線相互對(duì)應(yīng)且相序相反時(shí)，測(cè)量是否正確還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析。此外，對(duì)于電子智能電表，也有兩種情況會(huì)判斷電流連接為逆相序。一種情況是，當(dāng)線的進(jìn)出電流接通時(shí)，就會(huì)被判斷為逆相序，此時(shí)測(cè)量不正確，可以用六角圖法來(lái)糾正錯(cuò)誤接線。在另一種情況下，當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償輸入過(guò)多時(shí)，也被判定為逆相序。此時(shí)測(cè)量正確，但有很多無(wú)功動(dòng)作，可以通過(guò)切斷無(wú)功補(bǔ)償來(lái)消除。

二、實(shí)驗(yàn)部分

在電表測(cè)試臺(tái)上模擬兩元件接入方式，運(yùn)行電子式智能電表。設(shè)置電壓和電流接線相對(duì)應(yīng)，均為逆相序。其中，UA設(shè)置為100.0V，UB設(shè)置為0V，UC設(shè)置為100.0V。則UAB為100.0V，UCB為100.0V，IA設(shè)置為5.00A，IC設(shè)置為5.00A。根據(jù)有功、無(wú)功計(jì)算公式：

若計(jì)量正確，則不論電表運(yùn)行在任何功率因數(shù)以及計(jì)量象限下，其計(jì)量的正向有功總，反向有功總，組合無(wú)功Ⅰ和組合無(wú)功Ⅱ應(yīng)該都與理論計(jì)算值相同。因此，設(shè)置不同功率因數(shù)和負(fù)荷性質(zhì)（感性和容性），使電子式智能電表能分別在四個(gè)象限下運(yùn)行。其中，設(shè)置負(fù)荷為0.5L感性，功率因數(shù)為0.86，互感器為減極性時(shí)，電子式智能電表在第一象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.8C容性，功率因數(shù)為0.86，互感器為加極性時(shí)，電子式智能電表在第二象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.5L感性，功率因數(shù)為0.86，互感器為加極性時(shí)，電子式智能電表在第三象限運(yùn)行。設(shè)置負(fù)荷為0.8C容性，功率因數(shù)為0.86，互感器為減極性時(shí)，電子式智能電表在第四象限運(yùn)行。分別在不同象限下運(yùn)行10min，可得如表1所示。根據(jù)公式1和公式2，帶入電壓、電流、功率因數(shù)以及時(shí)間，可計(jì)算得到理論有功數(shù)值為0.12kW·h，理論無(wú)功數(shù)值為0.07kvar·h。

觀察表1，一方面，在不同象限下，均能發(fā)現(xiàn)有功數(shù)值走了0.12kW·h，無(wú)功數(shù)值走了0.07kvar·h，與理論數(shù)值一致。另一方面，當(dāng)互感器運(yùn)行在減極性時(shí)，電能表運(yùn)行在第一象限和第四象限，其數(shù)值走正向有功總以及組合無(wú)功Ⅰ;當(dāng)互感器運(yùn)行在加極性時(shí)，電能表運(yùn)行在第二象限和第三象限，其數(shù)值走反向有功總以及組合無(wú)功Ⅱ，運(yùn)行的象限與電能表理論應(yīng)該走字的位置一致，象限圖見(jiàn)圖1所以。此處需要說(shuō)明的是，組合無(wú)功Ⅰ和組合無(wú)功Ⅱ所走字象限由電能表出廠設(shè)置決定，根據(jù)《關(guān)于明確客戶(hù)用電功率因數(shù)計(jì)算方式的通知》文件進(jìn)行設(shè)置。因此，可以說(shuō)明當(dāng)電壓和電流接線相對(duì)應(yīng)，并且均為逆相序時(shí)，電能計(jì)量是正確的。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證當(dāng)電壓和電流接線是相對(duì)應(yīng)的，并且是反向相序時(shí)測(cè)量是可以準(zhǔn)確的。在其他試驗(yàn)條件不變的情況下，也在正相序條件下進(jìn)行試驗(yàn)，如表2所示。

從表2和表1可以看出，一方面，無(wú)論在任何象限運(yùn)行，表1和表2的行走值是完全相同的。另一方面，在相應(yīng)象限中，表1和表2中的單詞區(qū)域完全相同。因此，進(jìn)一步說(shuō)明了當(dāng)電壓和電流接線相對(duì)應(yīng)，且兩者相序相反時(shí)，電能測(cè)量是正確的。

結(jié)束語(yǔ)

本文在電表試驗(yàn)臺(tái)上分別對(duì)電子智能電表進(jìn)行了正相序和反相序測(cè)試。結(jié)果表明，當(dāng)電壓和電流連接相對(duì)應(yīng)且相序相反時(shí)，電能測(cè)量是正確的。此外，本文還對(duì)電子智能電能表反相序報(bào)警的一些可能原因進(jìn)行了解釋?zhuān)⑻岢隽艘恍┙鉀Q方案，可供電能計(jì)量人員參考。

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