浅析电能表非常规应用引起的计量误差

电力18讯：    作者：陈炳铨

  　在电能计量管理中，由于电能表接线错误，断线(失压、断流)所引起的计量误差较大，易被人们所发觉和重视。而由于电能表非常规接线或使用不当引起的计量误差较小，一般误差只在百分之几～十几，不易被人们所发觉与重视。但是，如果它乘以倍率所引起的误差却很大，且作为交易结算的电能计量装置要求公平、准确、合理的原则。因此，电能表常见非正规接线引起的计量误差同样不可忽视。

　　现笔者列举低压有功电能表常见非正规接线引起的计量误差的现象，并加以粗浅分析和提出改正措施。

1　引起误差的现象

(1) 单相电能表：

　　①1表乘2：即用一个单相(220V)电能表计量二相(380V)用电负载时，将该电能表的累计电量乘以2，作为二相实际用电总电量。这种情况：若电能表接在A相线上，计量A、B二相负载时，将造成多计电量(正误差)。若电能表接在B相线上，计量A、B二相负载时，造成少计量(负误差)。

　　②1表乘3：即用一个单相电能表计量三相三线或三相四线负载时，将该电能表的累计用电量乘以3，作为三相负载总电量。这种计量方式：若在三相不平衡负载电流时造成计量不准确(计量误差)，其误差大小视三相负载电流平衡度与负载功率因数情况而定。

(2) 三相三线电能表：

　　①计量单相电炉：即用一个三相三线电能表计量单相(220V)电炉。因电炉功率因数为1.0，其计量功率P=UabIccos30°=3/2UφIφ，造成多计电量50%。

　　②计量单相220V电焊机：用一个三相三线电能表，计量三相四线不平衡配电系统，即当In≠0，此时在A、N线间连接单相(220V)电焊机，表盘出现反转并少计电量。若在B、N线间连接单相(220V)电焊机，表盘不转而不计电量。若在C、N线间连接单相(220V)电焊机，表盘转速加快而多计电量。

　　③计量三相四线配电系统：三相三线电能表计量三相四线不平衡负载电流时，N线(中性点)产生零序电流，而三相三线电能表不能计量零序电流所消耗的功率，造成少计电量。

(3) 三相四线电能表：

　　①未接N线：三相四线电能表其N线未接或N线接触不良。若三相四线配电系统三相负载不对称时，产生电压偏差，即每个元件上的电压出现不平衡。当三相电压差约5%和三相电流差约50%时，引起±2%左右的计量误差。

　　②反相序接线：三相四线电能表反相序接线存在一定的计量误差。因为电能表内部第一个元件组装都是按电源正相序排列，各元件间的力矩误差也在最小范围。如反相序接线，就改变元件力矩，误差产生改变在±2.5%～5.0%左右。

　　③两个互感器V形接线：即用两个电流互感器V形接线，计量三相四线配电系统。这种接法虽然节省一个电流互感器，利用A、C两相电流互感器的合成电流代替B相电流，但若三相负载不平衡时，中性线也出现不平衡电流而引起计量附加误差约在10%～15%左右。

　　④三个互感器Y形接法；即三个电流互感器Y形与三相四线电能表连接，其电流以互感器二次一端公用连接。这种接法，若三相负载电流不平衡时，表计电流相位就改变且每相互感器二次线圈都有另外两相部份电流流过，即产生分流，因而引起计量误差。其误差大小视一次负载电流大小与不平衡电流大小而定。

2　改正措施

　　(1) 合理选择表计。

　　①供电计量方式：二相二线供电应选用两个单相电能表。三相三线供电应选用三相三线电能表，三相四线供电应选用三相四线电能表或三个单相电能表。

　　②计量电炉、电焊机：单相220V电炉或电焊机宜采用单相电能表或三相四线电能表。单相380V电炉或电焊机宜采用两个单相电能表或三相三线电能表。单相380/220V电焊机应采用两个单相电能表或三相四线电能表。

　　(2) 重视N线接表：单相或三相四线电能表的N线一定要接入，且N线接触要牢固，防止松动或接触不良。切不可将金属外壳作为电能表的N线接入。

　　(3) 三相电能表应按正相序接线。

　　(4) 三个单相电能表或一个三相四线电能表配电流互感器接线时，应采用三个电流互感器使用。

　　(5)两个或三个电流互感器配电能表接线时，其每个电流互感器应单独分相接入电能表，即电流互感器二次侧一端不连用，且作为低压电能计量用的电流互感器二次侧不要求接地。