一起电能表反转引起的思考与分析

滨海县供电公司在线损管理工作中实行层层责任制，400V网按变压器台区指标责任到人，10kV综合线路责任落实到班组。因此，使营销的各个班组成员效益意识增强，经常不定期的组织对用户计量装置的检查，对重点用户增加抄表次数。在一次现场检查中发现一机械加工企业(配变容量100kVA，为功率因数调节用户)，总表为三只单相1.5(6)A带有功，其中C相表读数与前次抄表时少了两位数，加上该用户平均用电量在6000kW・h左右，检查人员怀疑有窃电线索，当切除用电负荷时，发现C相电能表在反转，A相正转，现场人员向局里汇报后，我们立即组织人员到现场进一步作检查。

经现场进一步检查发现，当切除负荷后，三只电能表其中A相正转、B相不转、C相反转。运行现场发现该用户电容柜自动补偿器损坏后，电容补偿一直为手动运行，同时发现电容器补偿，三相电流指示不平衡，其中B相电流为零，当场切除电容，再看三只电能表均不走，再投仍是原来情况，最后集中对B相电容补偿回路进行检查，发现B相熔丝不通，重新更换后再投运，指示电流表正常，电能表三只均停走。

为什么电容器缺相运行会引起电能表反转？是否会影响正常计量？现作如下分析：

电容器接线方式为星形，电容器为纯容性负载(有功损耗很小可忽略不计)，电源相序为正相序，当系统正常运行时(用电负荷为零)，因为各相电路中容性电流的相位分别超前对应的电压90°，各相的功率为P=UI_cos90°=0，所以三只单相电能表都不转。

当电容器B相熔丝熔断即退出运行时，A、C相电容器形成串联后接在电源U_a和U_c之间，这时，电路中的电流幅值和相位都发生了变化，即A相电流I_a超前电压U_ac角度为90°，因为U_a超前U_ac30°，所以A相电流I_a超前电压U_a角度为60°；C相电流I_c超前电压U_ca90°，因为U_c滞后U_ca30°，所以C相电流I_c的相位超前电压U_c为120°；此时A相电流与C相电流大小相等，方向相反。因为电能表的电压回路正常，所以各相电能表运行状态下的功率分别为：

P_a=U_aI_acos(90°-30°)=UI_cos60°=0.5UI>0，则A相电能表正转。B相电流为零，B相电表不转。

P_c=U_cI_ccos(90°+30°)=UI_cos120°=-0.5UI<0，则C相电能表反转。

可见凡是有电容器补偿的功率因数调节用户，因电容器缺相运行引起的单相电能表(指带总表的三只单相表)在无用电负荷情况下的缓慢正转或反转属正常情况，且不影响正确的计量，即三只单相表记录的总电量不受影响，表面上看一只表正转，另一只表反转，其增加与减少的电量是相等的，进一步讲对有无功电容器补偿装置的用户或变压器台区，电容器若发生缺陷运行，发生的异常对正确计量没有任何影响。

值得思考与提示的是从1999年开始全国大型的农网改造工程，就我县而言，每台网改配变的配电箱都配有20～40kvar的电容器补偿(根据变压器容量而配)。象上述的情况时有发生。在工作中遇有不少农电人员提出这类问题，要求安装电子式电能表或1.5(6)A双向计数式机械表，这都是不正确的。因为目前生产的电子式电能表，基本计数器采用步进电机驱动计数器计电量，当电流是反向时则计数器仍为正计量。同样，机械式1.5(6)A双向计数式电能表同样是这样的道理，也就是说用这样的表作为计费表，当发生上述电容器缺相运行时，其中反转的一只表此时计数为正电量，导致多计用户电费，所以这种计量方式切不可用在有无功补偿装置的用户及变压器台区。

通过该异常情况分析，也充分显示我们用电检查(营销)人员的业务知识要进一步提高，同时要组织好社会电工和农村电工的培训，不断提高他们的业务技术素质和依法经营的意识，确保电力系统正常稳定的运行。