電能計(jì)量裝置是供電企業(yè)對電力用戶使用電能量多少的度量衡器具,是電能貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)。電能計(jì)量裝置包括電能表、互感器及二次回路接線。電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性與否不但影響到供電企業(yè)的形象和信譽(yù),而且也直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此正確計(jì)量電能,不僅要求電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確度要通過室內(nèi)的校驗(yàn)得到保證,并且還要對計(jì)量裝置的現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)及接線準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查,下面給出具體的檢查方法。
1 檢查前的準(zhǔn)備工作
檢查前要準(zhǔn)備有關(guān)電能計(jì)量裝置的信息資料,如被檢查的電能表表號(hào)、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)人員、安裝日期、上次抄表度數(shù)等,互感器的出廠編號(hào)、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)人員、銘牌變比、實(shí)際變比、封表箱的鉛封號(hào)等,以便現(xiàn)場核對判斷。還要準(zhǔn)備鉗形萬用表、相序器、秒表、現(xiàn)場校驗(yàn)儀等。
2 計(jì)量箱的檢查
表箱開封前,先檢查表箱的鉛封是否完整,是否與檔案相符,最好把原鉛封字樣帶到現(xiàn)場比較,以便于準(zhǔn)確判斷真?zhèn)?,由于供電部門加強(qiáng)了鉛封管理,采用了防撬鉛封、激光防偽防撬鉛封、數(shù)字鉛封等,所以,鉛封的真?zhèn)巫詈糜摄U封的管理部門來識(shí)別。這樣就有利于檢查出利用偽造表箱和電表的鉛封的計(jì)量異?,F(xiàn)象。
打開表箱后還要檢查電表外觀有無異常,表腳螺絲有無松動(dòng)或燒焦的痕跡,電壓鉤是否被斷開,電流互感器的銘牌是否與檔案相符,電流互感器的一次匝數(shù)是否正確,二次電流、電壓線有無明顯折斷的痕跡等等的外觀檢查。
3 三相四線電能表檢查
2.1 檢查外觀接線。用相序表檢查電壓的相序是否為正相序,電壓與電流是否接在同一相,用萬用表和鉗型電流表測量各相電流電壓,是否平衡,有無失流失壓,接頭接觸是否良好等。檢查電流互感器的極性是否與電表的電流進(jìn)出線相對應(yīng)。
2.2 分相斷電壓法和電流短接法。分別短接a、b、c相電流的進(jìn)出線或斷開a、b、c相電壓,看電表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,如果負(fù)荷比較穩(wěn)定且平衡,則短接一相電流或斷開一相電壓,電表轉(zhuǎn)速為正常的2/3,還可用分相接上各相的電壓電流的辦法進(jìn)行檢查,比如接上a相的電壓電流,此時(shí)電表的轉(zhuǎn)速應(yīng)為正常的1/3。如果以上情況異常,說明計(jì)量裝置有問題。
2.3 近似法測算電表誤差。當(dāng)負(fù)荷穩(wěn)定且平衡時(shí),可以根據(jù)下列公式進(jìn)行測算
t0=(3.6×105kin0)/(1.732c0iucosф) (1)
其中t0 為電表轉(zhuǎn)n0 圈時(shí)的理論時(shí)間,c0 為電表常數(shù),cosф為功率因數(shù),ф為相電壓與相電流的相位差,ki為電流互感器的實(shí)際變比,i為一次線電流,u為線電壓。
γ=(t0-t)/t×100% (2)
其中γ為電表誤差,為電表轉(zhuǎn)n0 圈秒表實(shí)測時(shí)間
2.4 用電能表現(xiàn)場校驗(yàn)儀檢驗(yàn)電表誤差。用現(xiàn)場校驗(yàn)儀可以直觀的測出電能表的各相電壓、電流、功率、誤差。更重要的可以通過向量圖判斷電表的接線是否正確。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能表誤差較大時(shí),應(yīng)將其拆回校驗(yàn)。
4 三相三線表的檢查
4.1 測量線電壓法:三相三線表一般都是安裝在高壓計(jì)量箱中使用,屬于高供高計(jì)方式,高壓計(jì)量箱的電壓線圈最易受雷擊開路,所以測量電能表的電壓顯得十分重要。用萬用表測電能表各電壓端鈕間的線電壓,正常時(shí)uab=ubc=uca=100v,如果測出的結(jié)果是uab=0,ubc=uca=100v,則說明a相電壓斷開,uab=ubc=50v,uca=100v,則說明b相電壓斷開,uab= uca=100v, ubc=0,則說明c相電壓斷開。失壓的原因可能是電壓線圈損壞或電壓回路接觸不好等。
4.2 斷開b相電壓法:如果三相電路對稱,而且已知電壓相序和負(fù)荷性質(zhì)的情況下,將電表的b相電壓斷開,加在電能表兩電壓線圈上的電壓總和為uac,故加在a元件的電壓為 1/2uac,加在c元件的電壓為- 1/2uac,根據(jù)相量圖可列出此時(shí)的功率表達(dá)式為:
p= 1/2uacia cos(30º-φ)+ 1/2uacia cos(30º+φ)
經(jīng)整理得 p= 1/2*upipcosφ= 1/2p
此時(shí)電能表功率減少一倍,所以電表轉(zhuǎn)速減慢一半,此時(shí)接線正確。如果斷開b相電壓后,電表不是減慢一半說明接線有誤。
4.3 電壓交叉法:當(dāng)負(fù)載不夠穩(wěn)定時(shí),就無法用斷b相電壓法來判斷電能表接線正確與否,這時(shí)可采用電壓交叉法:將電能表a、c兩元件的電壓接線互換位置后,根據(jù)相量圖計(jì)算:
p=ucbia cos(90º+φ)+ uabic cos(90º-φ)
=upip [ cos(90º+φ)+ cos(90º-φ)]
=upip[-sinφ+ sinφ]
=0
電表功率為0,電能表不再轉(zhuǎn)動(dòng),說明接線正確,反之接線肯定是錯(cuò)誤的。
4.4 向量圖法:當(dāng)以上方法無法確定接線的正確與否時(shí),可采用向量圖法,使用此法要求三相電壓基本對稱,負(fù)載電流、電壓穩(wěn)定,知道負(fù)載的性質(zhì)及功率因數(shù)的大概范圍。
4.4.2 確定電壓相序和相別
為了確定各相電壓與電流的相位的關(guān)系,在測得電壓正確結(jié)果后,及進(jìn)行電表電壓端子排電壓相序測量,用相序表測定三相電壓相序,根據(jù)測得的相序和找出的b相電壓,確定其余兩個(gè)電壓端鈕連接的電壓線所屬相別。
4.4.2 畫出向量圖
把兩只單相標(biāo)準(zhǔn)表電流線圈分別與被測表的兩個(gè)電流線圈串聯(lián)電壓對應(yīng)并聯(lián),讀取標(biāo)準(zhǔn)表數(shù)據(jù)pa-ab、pc-bc,接著將接到兩只標(biāo)準(zhǔn)表的電壓線互換位置,讀取數(shù)據(jù)pa-bc、pc-ab,最后兩只標(biāo)準(zhǔn)表都加電壓uca讀取pa-ca、pc-ca,若某只標(biāo)準(zhǔn)表反轉(zhuǎn),應(yīng)將連接的兩根電壓線互換位置,使其正轉(zhuǎn),但讀數(shù)要記為負(fù)值。驗(yàn)算應(yīng)滿足:pa-ab+pa-bc+pa-ca≈0, pc-ab+pc-bc+pc-ca≈0, pa-ab,pa-bc,pa-ca, pc-ab,pc-bc,pc-ca可看作是ia、ic在uab 、ubc、uca上的投影,因此可根據(jù)a-ab,pa-bc,pa-ca, pc-ab,pc-bc,pc-ca用相同的比例畫出ia、ic在uab 、ubc、uca上的投影,如pa-ab為正值,則在uab上截取,如pa-ab為負(fù)值,則在uba上截取,由各投影末端引垂線所得交點(diǎn)與原點(diǎn)o的連線,就確定了a相電流的相位和相對值。用同樣的方法可畫出c相電流,如下圖:
4.4.3 判斷。根據(jù)負(fù)載功率輸送方向和負(fù)載性質(zhì)及其功率因數(shù),對繪出的電壓、電流向量圖進(jìn)行分析判斷,一般能判斷電表接線有無錯(cuò)誤,也可以根據(jù)作圖得出的ia與ic來判斷,正常時(shí)兩流大小應(yīng)相近,相角差為120度,相位差還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際功率因數(shù)進(jìn)行判斷。
4.5 改正接線:查清錯(cuò)誤接線后應(yīng)該把接線改成正相序的正常接線,即b相電壓改接在電表中間電壓端鈕,a相元件加線電壓uab和電流ia,c相元件加線電壓uab與電流ic。
4.6 電表誤差檢測:誤差檢測基本上與三相四線電表相同,用校驗(yàn)法校電表時(shí),如果有電流試驗(yàn)端子最好用校驗(yàn)儀電流回路直接串入計(jì)量二次電流回路比較準(zhǔn)確,如用鉗形電流表誤差會(huì)稍大些,校驗(yàn)誤差后還可以利用向量圖來檢查接線。三相三線電能表有48種接線方式其中只有一種是正確,即當(dāng)校驗(yàn)儀顯示出接線方式: uabia ucbic 時(shí)為正確接線。
5 停電檢查
如果現(xiàn)場允許停電,停電檢查是一種安全、可靠的檢查方法,是保證計(jì)量裝置接線正確的基礎(chǔ)。停電檢查的主要內(nèi)容有:
5.1 互感器的變化和極性試驗(yàn)。對于安裝前經(jīng)過互感器誤差試驗(yàn),并有檢定合格證的可以不再進(jìn)行變化試驗(yàn)。但還應(yīng)進(jìn)行互感器的實(shí)際二次負(fù)載測試和實(shí)際二次負(fù)載下的互感器的誤差測試。檢查核對互感器的極性標(biāo)志是否正確,一般現(xiàn)場都是采用直流法進(jìn)行試驗(yàn)。
5.2 三相電壓互感器的組別試驗(yàn)。對于三相電壓互感器的連接組別,可采用直流法或交流法,相位表法進(jìn)行測定。
5.3 二次回路檢查。檢查二次回路,一方面是作二次回路的導(dǎo)通試驗(yàn),另一方面是核對二次接線連接的是否正確,明確各相電壓、電流是否對應(yīng)。電能表、電壓互感器,電流互感器的接線有沒有差錯(cuò)。在停電情況下,任意斷開電流回路的一點(diǎn)用萬用表串入測量其回路直流電阻,正常時(shí)其電阻近似為零,若電阻很大則可能是二次接錯(cuò)或短路,測量電壓回路時(shí),在電壓互感器的端子處斷開,分別測量uab、ubc、uca的直流電阻此值應(yīng)較大,如接近零或很大,可能是短路或開路,則必須分段查找以縮少檢查范圍。
5.4 核對端子標(biāo)記。根據(jù)電力系統(tǒng)中一次設(shè)備的相色(一般是以黃、綠、紅三種顏色來區(qū)別u、v、w三相的相別)核對二次回路的相別。首先核對電壓互感器、電流互感器一次繞組的相別與系統(tǒng)是否相符、然后再根據(jù)互感器一次側(cè)的相別來確定二次回路的相別。同時(shí)還應(yīng)逐段核對從電壓、電流互感器的二次端子直到電能表尾之間所有接線端子的標(biāo)號(hào),做到標(biāo)號(hào)正確無誤。
5.5 檢查計(jì)量方式是否合理。根據(jù)線路的實(shí)際情況,用戶的用電性質(zhì),檢查選擇的計(jì)量方式是否合理。其中包括電流互感器的變化是否合適,是否經(jīng)常運(yùn)行在標(biāo)定電流的1/3以上。計(jì)量回路是否與其他二次設(shè)備共用一組電流互感器。電流、電壓互感器二次回路導(dǎo)線的截面是否符合要求,電壓互感器二次回路電壓降是否合格,無功電能表和雙向計(jì)量的有功表中是否加裝止逆器,電壓互感器的額定電壓是否與線路電壓相符。有無不同的母線共用一組電壓互感器的,電壓與電流互感器分別接在變壓器的不同電壓側(cè)。
6 使用先進(jìn)的電能計(jì)量產(chǎn)品
6.1 現(xiàn)在普遍采用多功能電子表,