电压电流相序对电能测量影响的研究
【摘要】阐述了加强电压相序对电能测量影响研究的重大意义,分析了电源相序接入错误对计量的影响,并对常见电能表错误接线进行了分析,提出了减少电压相序对电能测量影响的解决对策。
【关键词】电压;电流;相序;电能;测量
1.引言
在电力系统中,发电量和用电量都是以电能作为计算标准的,因此电能的计量是电力系统重要的计量之一。电能计量是电力企业生产、经营效益的重要衡量指标,同时,电能计量也是电网安全的重要参数。电能计量的准确性、客观性事关电力企业形象,事关公平正义,事关人民群众切身利益[1],因此,采取切实可行的措施,确保电能计量精准、可靠,意义十分重大。电力系统中电能表的接线与有功功率表的接线基本相同,不同之处仅是电能表所计量的是用电设备在一段时间内消耗的电能,而功率表则是测量相关用电设备在某一时刻的用电速率。三相电路的三相有功功率P等于各相有功功率之和,同样原则也适用于无功功率和视在功率[2]。有功功率的大小等于各相电压、电流与相位角余弦相乘积之和,即:P=UaIacosφa+UbIbcosφb+UcIccosφc,由此可见相位角φ对功率有关键性的影响,进而对电能计量产生重要影响。相序就是相位的顺序,是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序,电能计量设备接线方式的不同,会导致相序的不同,而对电能计量产生一定的影响,比如电能计量表会因为接线错误,而出现计量过快、过慢,甚至会出现反向计数等问题,因此,必须要高度重视电压相序对电能测量的影响,防止出现因受电压相序的影响而产生电能计量错误。
2.电源相序接入错误对计量的影响
在实际工作实践中,笔者发现很多电工在给用户加装三相电度表的时候,不管是三相三线,还是三相四线,不论是直插式的,还是带互感器式的,就是接上线看一下电表的转动方向,只要符合电表转动方向,就算完成任务。而对于电源相序、互感器变比、导线颜色等情况都不进行认识核对查看,往往会导致电源相序接入错误,影响计量的准确度。本文以三相四线电能表为例,对电压电流相序对电能测量的影响进行研究。
2.1 对有功功率测量的影响
三相四线电能表对电压电流的极性及相位关系要求很严,其进行正确电能计量的首要条件是接入电能表的电压和电流相序为正相序,如果极性接反即电源侧和负载侧接反,则表反指。当表计的接线不变,电源侧的火线地线互换时,电压电流都旋转了180o,则合成力矩不变,表正常运转。对于用三只单相电能表或一只三相三元件表测量三相四线制的电能的情况分析与单相电能表一样。如果用三相二元件电能表测量三相四线制电路中的有功电能时,三相二元件电能表的接