六、对电流、电压二次回路的技术要求
八、电能表在安装之前应确定的内容
九、电能计量装置新装完工后,在送电前应检查的内容
十、电能计量装置新装完工后,通电检查内容
十一、检查三相三线有功电能表接线是否正确的几种简便方法:
十二、检查三相四线有功电能表接线是否正确的简便方法:
十三、现场带电检查错接线的设备及判断方法:
十四、电能计量装置验收内容
六、对电流、电压二次回路的技术要求
1、互感器接线方式:对于接入中性点绝缘系统的三台电压互感器,35kv及以上的宜采用Y / Y方式接线,35kv以下的宜采用v / v方式接线。接入非中性点绝缘系统的三台电压互感器,宜采用Y0 / Y0方式接线。对于三相三线制接线的电能计量装置,其两台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接。对于三相四线制接线的电能计量装置,其三台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接。
2、35kv以上计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点,但可装设快速熔断器;35kv以下计费用电压互感器二次回路,不得装设隔离开关辅助触点和熔断器;35kv及以下用户应用专用计费互感器;35kv及以上用户应有电流互感器的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路,不得与保护、测量回路共用。
3、导线中间不得有接头。
4、色相:导线最好用黄、绿、红相色线,中性线用黑色线。
5、接地:为了人身安全,互感器二次要有一点接地,金属外壳也要接地,如互感器装在金属支架上,可将金属支架接地。低压计量二次电流互感器不需接地。电压互感器v / v接线在b相接地,Y/Y0接线在中性线上接地。电流互感器则将2只或3只互感器的K2端连起来接地。计费用互感器都在互感器二次端纽处直接接地,其他的一般在端子排上接地。
6、互感器的二次回路应采用铜质绝缘线连接,对电流互感器连接导线的截面积应不小于4mm2,对电压二次回路连接导线的截面积应按照允许的电压降计算确定,至少应不小于2.5 mm2,。
交流电能表的正确接线是保证正确计量的首要条件。但电能表能否实现正确的电能计量,不仅是取决于电能表和互感器的精度等级,更重要的是取决于电能表的正确接线(包括整个电能计量装置的正确接线)。
如果使用一具不符合精度要求的电能表,最多造成百分之几的误差,但错误接线给电能计量带来的误差却往往很大,特别是三相电能表,出现错误接线的种类有几十种,错接线的方式更是形形色色。因此,由错接线造成的电量差错,可能达到百分之几十,有的错接线方式可能造成电能表停转,导致电量丢失。有的错接线方式可能造成电能表某相反转,导致少计电量。总之,错接线给电能计量工作会带来很大的损失。因此,我们一定要充分认识到,不论所计量的数据是用于贸易结算的还是用于在线监测的,其计量的准确性是同等重要的。
对于电能表的错误接线,我们不但要善于发现和及时纠正,更重要是从源头上杜绝。
八、电能表在安装之前应确定的内容
1、三相三线电能表接线之前首先要确定用户的电源相序,以保证电能表的接线顺序与用户电源的相序保持一致。相序一般分为正相序、逆相序两种;正相序有三种形式即ABC、BCA、CAB;逆相序也有三种形式即CBA、BAC、ACB;
2、找出B相电压,在高压计量系统中,有功计量一般采用三相三线制有功电能表,三相三线制有功电能表基本上是由三相两组元件构成的,第一组元件接线使用的是AB相电压、A相电流,第二组元件接线使用的是CB相电压、C相电流,B相电压为中性相。(B相接地)
3、确定电流互感器的相别和极性。
4、三相四线电能表在接线之前首先要确定三相电压相序A、B、C、N方法:用电压表准确找出中线,即三根线与第四根线的电压分别都为220V,则第四根线就是中线。
中性线不能与A、B、C、中任何一根相线颠倒。因为在三相四线有功电能表接线正常时,三个电压线圈上依次加的都是相电压,即Uan、Ubn、Ucn。若中线与A、B、C、中任何一根相线(如A相线)颠倒,则第一组元件上所加的电压变成 Una,第二、第三组元件上所加的电压变成 Uba、Uca。这样,一是错计电量,二是原来接在B、C相的电压线圈和负载承受的电压由220V上升到380V,由于电压升高会对用电设备造成毁坏,所以为了防止中线和相线颠倒的故障发生,必须准确找出中线。
九、电能计量装置新装完工后,在送电前应检查的内容
1、 复核所安装电能表及互感器的相别是否与工作单上所列内容相符。
2、 检查电能表接线端子内的接线螺丝,互感器的接线螺丝,接线盒的接线螺丝是否紧固。
3、 检查电能表安装是否牢固,电能表的倾斜度不能超过1-2度。
4、 检查电能表的接线是否正确,特别要注意极性标志和电压、电流线头所接相位是否对应。
5、 核对电流互感器的变比及电能表的倍率是否正确。
6、 检查二次导线中间不能有接头和施工伤痕。接地是否良好。
十、电能计量装置新装完工后,通电检查内容
1、检查接线:主要检查电流互感器的极性是否与电能表的电流进出线相符。
2、用相序表测量电压是否为正相序。如果对相序进行检查,在没有相序表的情况下,用以下方法也可以进行判断:拉开用户的电容器后有功、无功表是否正转(电子表有功功率、无功功率都是正值)因为正相序时断开用户的电容器,就排除了无功过补偿引起的无功电能表反转的可能。因为负载既然需要电容器进行无功补偿,必定是感性负载。这样有功表无功表都正转才正常。(电子式电能表液晶屏幕显示有功功率符号P+,无功功率符号Q1。在电能表功率子菜单中显示有功、无功的瞬时功率都是正值。)
3、检查电压与电流是否同相。
4、接头接触是否良好等。
5、用验电笔试验电能表外壳、零线接线端子应无电压。
。
十一、检查三相三线有功电能表接线是否正确的几种简便方法:
高供高量电能计量装置一般由三相三线有功、无功电能表和V、v12接线电压互感器、V、v12接线电流互感器构成。
1、实负载比较法:通过实际功率与表计功率进行比较,如果误差范围较大,则可判断接线有错误。运用的条件是负载功率必须稳定,其波动应小于±2%。
2、断开B相电压法:若断开电能表的B相电压,电能表的转速比断开前慢一半左右,(此时电能表电压线圈承受的电压为额定电压的一半,转动力矩也降低一半)则说明原接线是正确的。
(此时观察电子式电能表的状态,有功脉冲输出指示灯闪烁的频率比断开B相电压前慢一半)
运用的条件是:
a、负载功率方向不变且稳定,负载应不低于额定功率的20%
b、三相电路接近对称电压接线正确。
c、电能表中不能有B相电流通过
d、负载功率因数应大于0.5 小于1。
3、电压交叉法:对换A、C相电压后,电能表不转,则可说明原接线是正确的。因为A、C相电压交叉时,电能表产生的转矩为零。(此时观察电子式电能表的状态,有功脉冲输出指示灯应不再闪烁)
运用的条件是:
a、负载功率方向不变且稳定,负载应不低于额定功率的20%
b、三相电路接近对称电压接线正确。
c、电能表中不能有B相电流通过
d、负载功率因数应大于0.5 小于1。
当对换A、C相电压以后,电能表产生的转矩为什么为零。下面通过向量图进行分析;
下图是正确接线时三相三线有功电能表感性负载时向量图及功率表达式
三相三线两元件电能表接线方式为:第一组元件Uab Ia 第二组元件Ucb Ic b相为中性相
图中Ua Ub Uc为相电压 Uab Ucb为线电压 Ia Ic为相电流
Ф为功率因数角(电流和电压之间的夹角) 线电压与相电压之间的角度为30度。
功率表达式:
P1=Uab Ia COS (30°+Ф)
P2=Ucb IcCOS ( 30° - Ф)
P∑= P1+ P2
假定三相电压对称三相负载平衡 Ucb= Uab=U Ia= Ic=I Фa=Фc=Ф
P∑= UI( COS30°COSФ-sin30°sinφ+ COS30°COSФ+ sin30°sinφ)
= UI(/2 COSФ-1/2 sinφ+/2 COSФ+1/2 sinφ)
= UI COSФ
下面是对换A、C相电压以后的向量图及功率表达式
A、C相电压对换后,第一组元件接线由原来的Uab Ia变成Ucb Ia; 第二组元件接线由原来的Ucb Ic变成Uab Ic
功率表达式:
P1=Ucb Ia COS (90°+Ф)
P2=Uab IcCOS ( 90° - Ф)
P∑= P1+ P2
假定三相电压对称三相负载平衡 Ucb= Uab=U Ia= Ic=I Фa=Фc=Ф
P∑ =UI( COS90°COSФ-sin90°sinφ+ COS90°COSФ+ sin90°sinφ)
= 0
4、测量线电压:用万用表测电能表各电压端钮间的线电压:正常时Uab=Ubc=Uca=100V(一般实际一次电压高于额定电压,二次电压也略高于100V),如果测出Uab、Ubc、Uca其中有不等于100V的现象,应该检查电压接线及电压是否有断开的情况。
十二、检查三相四线有功电能表接线是否正确的简便方法:
(1)、实负载比较法:通过实际功率与表计功率的比较,如果误差范围较大,则可判断接线有错。运用的条件是负载功率必须稳定,其波动应小于±2%。
(2)、逐相检查法:接进电能表的三根火线中只保留A相,断开B、C相电压进线,检查A相接线,电能表应该正转。同理只保留B相,断开A、C相电压进线,检查B相接线,电能表应该正转。只保留C相,断开A、B相电压进线,检查C相接线,电能表应该正转。运用此方法时每相负载不能低于额定负载的10%。
如果以上检查的结果与电能表的运行状态不符,则说明接线有错误。至于错接线的方式是什么样的,需要借助设备通过测量各电压、电流的相位角度进一步作出判断。
三相四线有功电能表错误接线方式一般有以下几种:
1、电压、电流不同相(例如B、C相电压元件接错相)。
2、电流互感器副边反极性(接入电能表的某相电流进出线接反)。
3、复杂的还有两相电流互感器副边同时反极性,两相电压元件接错线。
4、三相电压中的A、B、C、中任何一根相线与N线颠倒。
以上不同的错接线方式所造成的差错电量也是不相同的,在这里不再进行分析。
下图是三相四线有功电能表正确接线的向量图及功率表达式
图中 Ua Ub Uc为相电压 Ia Ib Ic为相电流 Ф为功率因数角
功率表达式:
P1= Ua Ia COSФa
P2= Ub IbCOSФb
P3=Uc Ic COSФc
P∑= P1+ P2+ P3
P∑= Ua Ia COSФa+ Ub IbCOSФb+ Uc Ic COSФc
=3U ICOSФ
十三、现场带电检查错接线的设备及判断方法:
一、三相电能表现场校验仪:
功能:能够测量三相电流、电压、有功功率、无功功率、相位、功 、功率因数、频率。
能够现场校验感应式三相三线、三相四线有功、无功电能表,电子式
电能表。
有向量图实时显示功能,可以直接显示电压、电流相量图,瞬间识别错误接线。
电能表现场校验议是当今电力部门现场校验的有力工具,目前在北京电力公司已经普遍使用。
二、相位伏安表:相位伏安表是一种既能测量交流电压、电流,又能测量电压和电流之间相位关系的电工仪表。
1、使用方法:
测量前应通过旋转功能开关正确选择测量参数及量限。测量交流电压时,两根电压测量线中的红色线对应电能表的电压极性端,经电压互感器接入式电能表选200V量程,直入式电能表选500V量程;测量交流电流时,钳形电流互感器带红色“*”符号的一侧为电流输入端,量程应根据电能表标定电流选择。测量电压与电流之间的相位角时,功能开关旋转至[U1I2]位置,电压测量线接[U1]端纽,用2# 电流钳接[I2]端纽,测量结果为电流滞后电压的相位角。
2、带电检查应注意的事项:
⑴ 检查接线应遵照有关规程的组织措施、安全措施和技术要求进行,防止发生人身、设备事故。
⑵ 工作开始前,先拟定工作程序,然后按步骤进行。
⑶ 检查接线应认真、细致,对测量数据及电能表转动情况等做好详细记录。
⑷ 检查接线前应明确负载情况:感性或容性、是否对称、cosφ的大致范围,且测量过程中,负载电流、电压以及cosφ应保持基本稳定。
3.检查步骤 :
⑴ 确定b相电压及电压相序:根据三相三线电能计量装置中,电压互感器V/V接线且二次侧b相接地的特点。首先将相位伏安表的一只电压线夹接地,用另一只电压线夹依次触及表尾的三个电压端纽,正常时有两端纽对地电压约为100V,另一端纽对地为0 V,此相电压即为b相电压。b相电压确定后,a、c两相电压用相序表即可确定。
⑵ 测量各线电压并判断电压回路故障:用相位伏安表的电压测量线分别测量三个线电压,正常情况时,它们近似相等且为100V左右,否则均为电压回路故障。
电压回路故障一般有两种,其一:线电压出现173V,说明电压互感器一次或二次线圈极性接反。其二:各线电压出现很大差异,说明电压互感器一次或二次回路中有断路故障。
造成电压回路断路的常见原因:①电压回路熔断器熔断;②互感器二次接线端纽、接线盒或接线端子排以及电能表表尾接线端纽未紧固或松动;③二次导线因受损伤或芯线断裂;④电能表电压线圈断线或引出线开焊。
⑶ 测量各相电流并判断电流回路故障:用相位伏安表的钳形电流互感器分别测量电能表的两相进线电流I1、I2 ,正常时,电流值应近似相等,否则可能是电流回路出现故障。
电流回路故障一般有三种,其一:电流互感器极性接反或电能表电流进出线接反;其二:电流互感器二次回路断线;其三:电流与电压相别不对应,如电能表第一元件应加Uab电压,通入Ia电流,若通入Ic就是相别不对应。
⑷ 测量电压与电流的相位关系:通过前面的测量,可以检查出电能计量装置中电压、电流回路是否存在故障,也确定了接入电能表的三相电压的顺序,即确定了功率的其中一个要素---计量元件的电压。计量元件的电流如何确定呢?这就要依据电压电流向量图,通过电压与电流之间的相位关系来确定。
4、注意事项
⑴ 不得在测量过程中拨插电压、电流测量线。
⑵ 测量电压不能高于500V。
⑶ 电流、电压的输入端与电能表的电流、电压极性端必须对应接线。
⑷ 测量参数[U1I2]时,对应的测量端纽为[U1]和[I2];测量参数[I1U2]时,对应的测量端纽为[I1]和[U2]。
5、测量电压与电流的相位关系:
将相位伏安表的功能开关旋转至[U1I2]位置,用两根电压测量线接在电能表表尾的a、b电压端纽(注意:红色线接a相电压),目的是取电压Uab为参考相量。用钳形电流互感器钳入I1电流线(注意:红色“*”符号侧为电流流入),此时,相位伏安表应显示相应的数值,这个数值是I1电流滞后参考相量电压Uab的角度。通过可能出现的情况和向量图分析。正常时,I1应为Ia,且Ia应滞后Uab的相位角为(30°+φ),因用电负荷功率因数一般在0.8~1之间,其功率因数角φ在0~40°之间,所以(30°+φ)应在30°~70°之间。不正常情况有以下几种:
⑴ 相位角小于30°,说明线路无功过补偿,可以减少或暂停无功补偿,再测量。
⑵ I1可能是 -Ic、-Ia或Ic ,它们滞后Uab的相位角,按顺时针方向依次为(90°+φ)、(210°+φ)、(270°+φ)。
下图是三相三线电能表Uab与各电流间的相量关系
I1电流确定后,再将钳形电流互感器钳入I2电流线,与分析I1道理相同,先测量出I2电流滞后参考相量电压Uab的角度,在向量图中确定该位置的实际电流。例如:正常时I2为Ic,且Ic应滞后Uab的相位角为(270°+φ),当负荷功率因数为0.866时,则相位伏安表应显示300度。
十四、电能计量装置验收内容
1、电能计量装置验收的技术资料:
(1)电能计量装置计量方式原理接线图,一、二次接线图,施工设计图和施工变更资料;
(2) 电压、电流互感器安装使用说明书、出厂检验报告、法定计量检定机构的检定证书;
(3)计量柜(箱)的出厂检验报告、说明书;
(4)二次回路导线或电缆的型号、规格及长度;
(5)电压互感器二次回路中的熔断器、接线端子的说明书等;
(6)高压电气设备的接地及绝缘试验报告;
(7)施工过程中需要说明的其他资料。
2、现场核查内容如下:
(1)计量器具型号、规格、计量法制标志、出厂编号应与计量检定证书和技术资料的内容相符;
(2)产品外观质量应无明显瑕疵和受损;
(3)安装工艺质量应符合有关标准要求;
(4)电能表、互感器及其二次回路接线情况应和竣工图一致。
3、验收试验:
(1)检查二次回路中间触点、熔断器、试验接线盒的接触情况;
(2)电流、电压互感器实际二次负载及电压互感器二次回路压降的测量;
(3)接线正确性检查;
(4)电流、电压互感器现场检验。
4、验收结果的处理:
(1)经验收的电能计量装置应由验收人员及时实施封印。封印的位置为互感器二次回路的各接线端子、电能表接线端子、计量柜(箱)门等;实施铅封后应由运行人员或用户对铅封的完好签字认可。
(2)经验收的电能计量装置应由验收人员填写验收报告,注明“计量装置验收合格”或者“计量装置验收不合格”及整改意见,整改后再行验收。
(3)验收不合格的电能计量装置禁止投入使用。
(4)验收报告及验收资料应归档。
能源信息公司系统运营部
20##年12月10日
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