电能表接线分析

                                                                                                电能表接线(jiēxiàn)分析第一页，共六十三页。单相(dānxiānɡ)电能表的接线三相三线(sānxiàn)电能表接线三相(sānxiānɡ)四线电能表的接线电能表的接线检查及判断方法目录第二页，共六十三页。单相电能表的接线(jiēxiàn)一、单相电能表的正确接线序号接线方式计算倍率公式1一进一出直接接入方式不需计算用本身倍率2二进二出直接接入方式3经电流互感器的电压线和电流线共用方式b=BKIKV/KLKY其中：KI——实用电流互感器变比KV——实用电压互感器变比KL——表本身电流互感器变比KY——表本身电压互感器变比B——表本身倍率4经电流互感器的电压线和电流线分开方式5经电流互感器和电压互感器的电压线和电流线共用方式6经电流互感器和电压互感器的电压线和电流线分开方式第三页，共六十三页。1、单相(dānxiānɡ)电能表直接接入式（2）、接线(jiēxiàn)原则：IAOUAOAO（3）、向量(xiàngliàng)图（4）、计量功率φ（1）、接线图P=U×Icosφ=UIcosφIAO·UAO·第四页，共六十三页。二、单相有功(yǒuɡōnɡ)电能表的错误接线1、火线和零线互换（1）、接线图（2）、接线(jiēxiàn)原则：INAUNA（3）、向量(xiàngliàng)图（4）、计量功率P=（-U）（-I）cosφ=UIcosφ（5）、结论：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。NAφUAN·IAN·INA·UNA·第五页，共六十三页。2、电压(diànyā)小钩断开或接触不良（1）、接线图（2）、接线(jiēxiàn)原则IU=0（3）、向量(xiàngliàng)图（4）、计量功率P=IUcosφ=0（5）、结论电表不转ANI·第六页，共六十三页。3、电流(diànliú)互感器二次开路（1）、接线图（2）、计量功率P=IUcosφ=0（3）、结论(jiélùn)电表不转4、电流(diànliú)互感器二次侧短路（1）、接线图（2）、计量功率P=IUcosφ=0（3）、结论电表不转第七页，共六十三页。4、电能表极性接反（2）、接线(jiēxiàn)原则：-IAOUAO（3）、向量(xiàngliàng)图（4）、计量(jìliàng)功率φ（1）、接线图AOP=IUcos（1800-φ）=-IUcosφIAO·UAO·-IAO·1800-φ(5)、结论：电能表圆盘反转第八页，共六十三页。三相(sānxiānɡ)三线电能表接线一、三相三线电能表的正确接线1、三相三线低压电路有功电能的接线接线(jiēxiàn)原则：IAUABICUCB30+φ30-φ计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=√3IUcosφ********UA·UAB·UCB·UC·IC·IA·IB·UB·第九页，共六十三页。2、三相(sānxiānɡ)三线高压电路有功电能的接线UAUBUCIAIBICUABUCB接线(jiēxiàn)原则：IAUABICUCB30+φ30-φ计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=√3IUcosφ************第十页，共六十三页。二、三相三线电能表的错误接线1、电流(diànliú)回路错误接线（1）、电流互感器二次侧A相反接UAUBUCIAIBICUABUCB接线(jiēxiàn)原则：-IAUABICUCB180-30-φ30-φ************计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕P=IUsinφ-IA正确计量功率：P=√3IUcosφ第十一页，共六十三页。φ0°30°60°90°COSφ10.860.50功率P√3UI3/2UI√3/2UI0圆盘转数快较快较慢不转正确(zhèngquè)接线：P=√3IUcosφ错误(cuòwù)接线：P=IUsinφφ0°30°60°90°COSφ10.860.50功率P01/2UI√3/2UIUI圆盘转数不转慢较慢快第十二页，共六十三页。2、电压回路错误接线(jiēxiàn)（1）、电压互感器二次侧UAB反接UAUBUCIAIBICUABUCB接线(jiēxiàn)原则：IAUBAICUCB180-30-φ30-φ计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕P=IUsinφUBA************第十三页，共六十三页。UAUBUCIAIBICUABUCB接线(jiēxiàn)原则：IAUBAICUCA180-30-φ30+φ************UBA（2）、电能表电压(diànyā)进线AB相互接错计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（150-φ）+cos（30+φ）〕P=0UCA第十四页，共六十三页。3、电流回路和电压(diànyā)回路同时接错（1）、电压回路AB接错，A相电流互感器二次接反UAUBUCIAIBIC接线(jiēxiàn)原则：-IAUBAICUCA30+φ30+φUBA计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30+φ）〕P=√3UI（cosφ-√3/3sinφ）UCA************-IA第十五页，共六十三页。UAUBUCIAIBICUBC接线(jiēxiàn)原则：IBUBAIAUBC30-φ90-φ（2）、电压(diànyā)互感器二次侧UAB及UCB均接反,元件1通入B相电流，元件2通入A相电流UBA************计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（30-φ）+cos（90-φ）〕P=√3UI（1/2cosφ+√3/2sinφ）第十六页，共六十三页。UAUBUCIAIBIC接线(jiēxiàn)原则：ICUBCIBUAC120+30+φ90+φ计量(jìliàng)功率：P=IU〔cos（150+φ）+cos（90+φ）〕P=-√3UI（1/2cosφ+√3/2sinφ）UBC（3）、电压(diànyā)分别进B、C、A，元件1通入C相电流，元件2通入B相电流UAC************第十七页，共六十三页。三相(sānxiānɡ)四线电能表的接线一、三相(sānxiānɡ)四线电能表的正确接线UAUBUCIAIBIC计量(jìliàng)功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ************第十八页，共六十三页。一、三相四线电能表的错误(cuòwù)接线1、电流回路开路故障（1）、电流回路一相开路UAUBUCIAIBIC=0计量功率(gōnglǜ)：P=P1+P2=2IUcosφ少计1/3电量************第十九页，共六十三页。UAUBUCIAIB=0IC=0计量(jìliàng)功率：P=P1=IUcosφ少计2/3的电量（2）、电流(diànliú)回路二相开路************第二十页，共六十三页。UAUCIA=0IB=0IC=0计量(jìliàng)功率：P=0电能表停转（3）、电流回路三相(sānxiānɡ)开路************第二十一页，共六十三页。2、电流回路(huílù)短路故障（1）、电流回路一相短路UAUBUCIAIB=0IC计量功率(gōnglǜ)：P=P1+P3=2IUcosφ少计1/3的电量************第二十二页，共六十三页。（2）、电流回路(huílù)二相短路UBUAUCIA=0IBIC=0计量功率(gōnglǜ)：P=P2=IUcosφ少计2/3的电量************第二十三页，共六十三页。（3）、电流(diànliú)回路三相短路UBUAUCIA=0IB=0IC=0计量(jìliàng)功率：P=0电能表停转************第二十四页，共六十三页。3、电压(diànyā)回路开路故障（1）、电压回路一相开路UBUA=0UCIAIBIC计量功率(gōnglǜ)：P=P2+P3=2IUcosφ少计1/3电量************第二十五页，共六十三页。（2）、电压回路(huílù)两相开路UA=0UB=0UCIAIBIC计量(jìliàng)功率：P=P3=IUcosφ少计2/3的电量************第二十六页，共六十三页。（3）、电压(diànyā)回路三相开路UA=0UB=0UC=0IAIBIC计量(jìliàng)功率：P=0电能表不转************第二十七页，共六十三页。4、电流(diànliú)互感器二次极性接反（1）、一相电流反接ABCNINUAUBUCIAIBIC-IA计量(jìliàng)功率：P=IUcos（180-φ）+IUcosφ+IUcosφ=IUcosφ-IAUAIBUBICUC180-φφφ第二十八页，共六十三页。（2）、两相电流反接(fǎnjiē)UAUBUCIAIBIC-IA计量(jìliàng)功率：P=IUcos（180-φ）+IUcos（180-φ）+IUcosφ=-IUcosφ-IAUA-IBUBICUC180-φ180-φφABCNIN-IB第二十九页，共六十三页。（3）、三相电流反接(fǎnjiē)UAUBUCIAIBIC-IA计量(jìliàng)功率：P=IUcos（180-φ）+IUcos（180-φ）+IUcos（180-φ）=-3IUcosφ-IAUA-IBUB-ICUC180-φ180-φ180-φ-IBABCNIN-IC第三十页，共六十三页。（4）、A、B两相电流电压(diànyā)不同相ABCNINUAUBUCIAIBICIAUBIBUAICUC120-φ120+φφ计量(jìliàng)功率：P=IUcos（120-φ）+IUcos（120+φ）+IUcosφ=0第三十一页，共六十三页。（5）、三相电流电压(diànyā)不同相UAUBUCIAIBICIAUBIBUCICUA120-φ120-φ120-φ计量(jìliàng)功率：P=IUcos（120-φ）+IUcos（120+φ）+IUcos（120-φ）=3IUcos（120-φ）ABCNIN第三十二页，共六十三页。（6）、A、B两相电流电压不同(bùtónɡ)相，A相电流反接UAUBUCIAIBIC-IAUBIBUAICUC计量(jìliàng)功率：P=IUcos（60+φ）+IUcos（120+φ）+IUcosφ=UI（cosφ-√3sinφ）ABCNINU060+φ120+φφ-IA第三十三页，共六十三页。ABCNINU0(7)、电压(diànyā)线圈中性点与电路中性线断开P'=IAUAcosφ+IBUBcosφ+ICUCcosφ=IAUANcosφ+IBUBNcosφ+ICUCNcosφ-U0（IA+IB+IC）cosφN三相平衡(pínghéng)：IN=IA+IB+IC=0P=P'三相不平衡：IN=IA+IB+IC≠0误差：ΔP=U0INcosφNUA=UAN-U0UB=UBN-U0UC=UCN-U0结论：电能表反应(fǎnyìng)的功率比实际功率少计ΔP。中性线一定要接牢。第三十四页，共六十三页。电能表的接线检查及判断(pànduàn)方法接线(jiēxiàn)检查：1、停电检查(jiǎnchá)2、带电检查一、接线检查的基本要求1、遵照安全规程、专业规程和现场工作的要求检查接线。2、所使用仪表应有合格证书，其准确度等级应符合要求。3、带电检查时，采用测量手段应快捷正确。4、新装、检修和更换的互感器，其接线应经过停电检查和带电检查。第三十五页，共六十三页。二、停电检查内容和方法1、互感器的极性和变比试验(shìyàn)。2、三相电压互感器的组别试验。3、核对端子标志。4、二次导线的通电试验。5、二次导线的绝缘试验。三、带电检查电压回路的接线带电检查——电能表在计量状态下对接线是否正确进行检查。检查项目：1、检查互感器本身的接线是否正确；2、检查互感器与电能表之间的接线是否正确。第三十六页，共六十三页。1、检查电压互感器接线的正确性检查项目：（A）、电压互感器一、二次侧有无断线(duànxiàn)；（B）、电压互感器极性是否反接。（1）、二次侧断线的判断步骤：A、选择仪表；B、测量A、B、C各线电压；C、根据测量数据判断有无断线。Ubc=100VUab=Uca=0则a相断线Uca=100VUab=Ubc=0则b相断线Uab=100VUbc=Uca=0则c相断线abcABCV第三十七页，共六十三页。（2）、一次侧断线(duànxiàn)的判断一次侧断线相别接线方式二次侧电压UabUbcUcaA相V形接线Y形接线057.710010010057.7B相V形接线Y形接线5057.75057.7100100C相V形接线Y形接线100100057.710057.7abcABCabcABC第三十八页，共六十三页。3、互感器的极性反接判断(pànduàn)（1）、互感器为V形接线c相极性接反abcABCUaUbUc-UbcUabUacUac=-Uca=Uab-UbcUac=√3Uab=√3Ubc=√3×100=173结论：只要测的三个二次电压中有一个(yīɡè)增加√3倍，就说明有极性接反的情况。Ubc第三十九页，共六十三页。（2）、互感器为Y形接线(jiēxiàn)a相极性接反UaUbUc-Ua-UbUcUbcUcaUabUab=-Ua-UbUab=Ua=Ub=100/√3=57.5Uca=Uc-(-Ua)Uca=Uc=Ua=100/√3=57.7Ubc=Ub-UcUbc=√3Ub=√3Uc√3×57.5=100结论(jiélùn)：与a相有关的二次电压为原来的1/√3。abcABC-UcUb第四十页，共六十三页。2、确定接地点和相别(xiānɡbié)1）、确定是否有接地的方法：要求：互感器二次侧应安全接地。步骤：A、选择电压表；B、电压表的一端接地，另一端分接电能表的电压三个电压端；C、根据测量值判断是否接地：（1）、若电压表三次指示均为0v，则无安全接地；（2）、若电压表两次指示为100V，一次指示零，则指零的一相接地，且接地相为V相。uvwUVWV第四十一页，共六十三页。（3）、若电压表三次为100/√3V，则电压互感器为Y形接线，且二次侧在中性点接地。2）、确定V相的方法：A、将电压表一端接已知V相，另一端依次接电能表的三个电压端子(duānzǐ)，电压指示为零的一相为V相；B、将电压表一端接已知互感器二次侧V相端，电压表另一端分别接电能表的三个电压端子，电压表指示为零的一相为V相；C、断开电压互感器一次侧V相电压，测其二次电压，若两个50V，一个100V，则100V两个端子为u和w相，剩余为V相。uvwUVWVvVuvwUVW第四十二页，共六十三页。3、检查相序（1）、电感（电容(diànróng)）灯泡法U　　　　Ｖ　　　Ｗ　Ｕ　　　Ｖ　　　Ｗ（２）、相序表法第四十三页，共六十三页。四、带电(dàidiàn)检查电流回路的接线１、电流回路断线和短路（１）、依次断开Ｕ相和Ｗ相的电压端，圆盘转动，则接线正确；（２）、断开Ｕ相电压端，圆盘不转，则Ｗ相电流互感器二次回路有断线和短路；（３）、断开Ｗ相电压端，圆盘不转，则Ｕ相电流互感器二次回路有断线和短路。UVW第四十四页，共六十三页。2、极性反接的判断（1）、不完全(wánquán)星形接线（W相极性接反）UVWIuIwIUIVIW-IwIuIu+Iv-Iw=0Iv=-（Iu-Iw）Iv=√3Iu=√3IwIv结论：测量电流(diànliú)Iu、Iv、Iw，若一相电流(diànliú)比其它两相大√3倍是，则有一组电流(diànliú)回路极性接反。-IV第四十五页，共六十三页。（2）、完全(wánquán)星形接线（W相极性接反）IUIVIW-IwIN=Iu+Iv+（-Iw）=2Iw结论：测量(cèliáng)电流Iu、Iv、Iw和IN，若中性电流是相电流2倍，则有一组电流互感器极性接反。IuIvINUVWIuIvIwIN第四十六页，共六十三页。3、有无接地的判断（1）电压表法：步骤：A、电压表一端(yīduān)接电压互感器二次侧没接地端，另一端接电流互感器的二次端子；B、电压表有指示，电流互感器二次侧有接地；电压表无指示，电流互感器二次侧无接地。VABC第四十七页，共六十三页。（2）、电流法检查步骤：A、选择电流表；B、电流表一端接地(jiēdì)，另一端依次接电能表的电流端子；C、电流表无指示圆盘转速不变，则该端子接地；电流表有指示圆盘转速变慢，则该端子不接地。AI第四十八页，共六十三页。五、实负载(fùzài)检查电能表接线核对法——将电能表反映的功率与线路中的实际功率比较，核对电能表接线是否正确。1、核对有功电能表接线步骤：（1）、用秒表电能表的圆盘转N转的时间t；（2）、根据电能表常数计算负载功率；（3）、所求功率与功率表指示值相比较，判断接线是否正确。P=3600NCt×1000（w）第四十九页，共六十三页。2、核对无功电能表的接线步骤：（1）、用秒表记录电能表的圆盘转N转的时间t；（2）、根据电能表常数(chángshù)计算负载功率；（3）、所求功率与功率表指示值相比较，判断接线是否正确。Q=3600NCt×100（var）第五十页，共六十三页。3、核对负载(fùzài)功率因数步骤：（1）、求有功功率；（2）、求无功功率；（3）、根据tgφ求φ角；（4）、所求φ角与功率因数表或相位表的指示值比较，判断接线是否正确。tgφ=QPPQSφ第五十一页，共六十三页。六、用力矩法检查电能表接线力矩法——将电能表原有接线故意接错，观察圆盘转速(zhuànsù)或转向的变化，判断接线是否正确。1、断开V相电压法（1）、基本原理：UVWUVWIU1/2UUWIW1/2UWUUUUVUWIUIVIWUWUUUWP'=1/2IU〔cos（30-φ）+cos（30+φ）〕=√3/2UIcosφ正确(zhèngquè)：P=√3IUcosφ第五十二页，共六十三页。结论：断开V相电压，电能表反映的功率是正确接线的1/2；圆盘(yuánpán)转速是正确接线的1/2；断开V相电压，圆盘转速是没断开V相电压的1/2，则接线正确，反之不正确。（2）、测功率法UVWUVWWWP/P′=2（3）、测时间(shíjiān)法t′/t=2第五十三页，共六十三页。七、相量法（六角(liùjiǎo)图法）1、基本原理UuUvUwUuvUvwUuwUvuUuwUwv60°IuIvIwIu′Iu″Iu″′第五十四页，共六十三页。Iu′=Iucos（30+φ）Iu″=Iucos（90-φ）Iu"'=Iucos（30-φ）若Uuv=Uvw=Uwu=U，在上式中两边同乘U，则形成(xíngchéng)功率Puv=UIucos（30+φ）=UIu′Pvw=UIucos（90-φ）=UIu″Puw=UIucos（30-φ）=UIu″'第五十五页，共六十三页。2、绘制六角图的方法：A、测电能表电压端子的线电压，找出V相电压端子；B、测定电压相序；C、绘出线电压相量图；D、测定各相电流;E、记录所测值；F、根据所测值取相量段并作相量图；G、根据相量图判断接线是否(shìfǒu)正确；H、若有错更正接线。第五十六页，共六十三页。（1）、测功率法步骤(bùzhòu)：A、测相序；B、测三相电流；C、测各线电压；D、测相电流对各线电压的功率；E、作相、线电压的相量图；F、在线电压上取功率段，作垂线于交点连接交点和O，得相电流；G、根据电流位置，判断接线的错误；H、更正接线。第五十七页，共六十三页。UUUVUWUVUUUWUWVUWUUUVUVWIu5AIv5AIw5AUuv+250-500+250Uvw+250+250-500Uwu-500+250+250coφ0.870.870.87IuIv判断(pànduàn)：正确接线Iw实例(shílì)：第五十八页，共六十三页。Iu5AIv8.7AIw5AUuv-2500+250Uvw-250+735-500Uwu+500-735+250coφ0.870.870.87UuUvUwUuvUvwUwuUuwUvuUwvIuIvIw判断(pànduàn)：电流互感器u相极性反接。IuIvIw实例(shílì)：第五十九页，共六十三页。（2）、电流、电压和相位法步骤：A、测量相序，确定V相；B、测三相电流；C、测各线电压；D、测电流、电压的相角；E、根据所测电流、电压和相角的值，作相量图；F、所作相量图与正确相量进行(jìnxíng)比较，判断接线的正确性。第六十页，共六十三页。UuvUvwUwu100v100v100vIuIvIw5A5A5AUuvIuUwvIw60°0°Φ=30°相序UVWUuUvUwUuvUvwUwuIuUwvIw结论(jiélùn)：接线正确实例(shílì)：第六十一页，共六十三页。UuvUvwUwu100v100v173vIuIvIw5A5A5AUuvIuUwvIw60°180°Φ=30°相序UVWUuUvUw（Uw）（Uv）IuUuvIwUwv结论(jiélùn)：电压互感器V、W相极性接反。实例(shílì)：第六十二页，共六十三页。内容(nèiróng)总结电能表接线分析。其中：KI——实用电流互感器变比。P=IUcosφ=0。180-30-φ。正确计量功率：P=√3IUcosφ。3、电流回路和电压回路同时接错。（2）、电压互感器二次侧UAB及UCB均接反,元件1通入B相电流，元件2通入A相电流。120+30+φ。计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ。P'=IAUAcosφ+IBUBcosφ+ICUCcosφ。=IAUANcosφ+IBUBNcosφ+ICUCNcosφ-U0（IA+IB+IC）cosφN。结论：电能表反应的功率比实际功率少计ΔP。1、遵照安全规程、专业规程和现场工作制度的要求检查。4、新装、检修和更换(gēnhuàn)的互感器，其接线应经过停电检查。带电检查——电能表在计量状态下对接线是否正确。检查项目：1、检查互感器本身的接线是否正确。检查项目：（A）、电压互感器一、二次侧有无断线。Uac=-Uca=Uab-Ubc。Uac=√3Uab=√3Ubc。P/P′=2第六十三页，共六十三页。