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1、兰州供电公司培训课件开发项目-电能计量装置退补电量、电费的计算,电能计量工作是国家电网公司管理的一个重要环节。事实证明，要准确地计量交流电能，不仅要保证电能表，互感器的准确度，更重要的是要保证电能计量装置的正确性，及电能表测量互感器及被测电路间的连接的正确性。否则，不但不能保证计量准确，设置还会将电能表、互感器烧坏。另外，由于经济利益的驱动，窃电和违章用电现象日趋严重，使国家电网公司蒙受重大的经济损失。因此更要对其接线的检查、分析、计算。,一、电能计量装置的正确接线,（一）单向电路中电能计量装置的正确接线 单向电能表的额定电压一般为220V，目前甘肃的额定电流最大可达60A，若实际电流大于60
2、A，则需经电流互感器接入，其接线图及向量图如图1-1所示。电能表所反映的测量功率为,电能表读数乘以电流互感器变比即为实际电能。,图1-1单项电能表经电流互感器接 （a）接线图；（b）相量图,（二）三相四线电路中电能计量装置的正确接线 1、三相四线有功电能表经电流互感器的正确接线 三相四线制供电线路一般为低电压、大电流电路，需要用电流互感器，将大电流变成小电流后再进电能表的电流线圈。其接线图及向量图如图1-2所示，电能表所反映的功率为,电能表读数乘以电流互感器变比，即为实际电能。,图1-2三相四线电能表经电流互感器接线 （a）接线图；（b）相量图,（三）三相三线电路中电能计量装置的正确接线 1、
3、三相三线有功电能表经电流互感器的正确接线图及向量图如图1-3所示，这是，三相电能表所反映的测量功率为,将电能表读数乘以电流互感器变比，即为实际电能。,图1-3三相三线电能表经电流互感器接线 （a）接线图；（b）相量图,二、电能计量装置接线检查方法,（一）实负荷比较法 实负荷比较法也称瓦-秒法，是将电能表反映的功率（有功或无功）与线路中的实际功率比较，以定性判断电能计量装置是否正确。它是检查人员常用的一种检查手段。 实负荷比较法的检查方法是用一只秒表记录电能表圆盘转N（r）所需的时间t（s），然后根据电能表常数（一次或二次常数）求出负荷功率。,将计算的功率值与线路中符合实际功率值相比较，若二者近
4、似相等，则说明电能表接线正确；若相差甚远，超过了电能表的准确度等级允许的范围，则说明该套计量装置接线有错误，在结合直观检查就可判断出用户有无窃电行为。,负荷功率的计算公式如下：,有功功率,无功功率,式中 C有功电能表常数，（一次或二次常数），r/kWh K无功电能表常数，（一次或二次常数），r/kvarh,【例2-1】某2.0级单相电能表，电能表常数为1250r/kWh，额定电压220V，标定电流5A，当负荷为一台1000W电炉时，圆盘转5圈，用秒表计时为12s，问该单相电能表计量是准确。 解：该单相电能表计量的功率,负荷实际功率,该单相电能表相对误差,因为该单相电能表准确度等级为2.0级，而
5、20%2%，因此该单相电能表计量不准确，可肯定判断一定是由接线错误引起的，若没有可信的客观原因，即可判断该用户有窃电行为。,实负荷比较法也可用比较时间来进行判断，即用测得的时间t与实际用的时间T来比较，以确定电能表的接线是否正确。,注意：实负荷比较法在使用时，要求负荷功率稳定，并且还需知道负荷的实际功率，在测试期间，负荷功率不应变化。,（二）力矩法 力矩法就是将电能表原有接线改动，然后观察圆盘转速或转向的变化，以判断接线是否正确。 1、断开v相电压 图2-1为三相三线有功电能表断开v相电压进线的接线图和向量图，此时电能表的接线方式：第一元件和第二元件分别接入为,图2-1,图2-1断V相电压法
6、（a）接线图；（b）相量图,三相电能表反映的功率为,如果断开v相后，电能表转速变为原来转速的一半，则可说明原来的接线是正确的。同样也可以用时间来判断，如果断开v相后，电能表转N（r）所需时间是未断v相前的2倍，则可判断原来的接线是正确的。,由于三相电压、电流不可能完全对称，负荷也存在波动原因，使得时间不会恰好是原来的2倍，只要在1.62.4倍之间，就可以认为接线是正确的，否则就为不正确。,2、u，w电压（或电流）交叉 将电能表的电压进线u，w位置交换，如图2-2所示，三相三线有功电能表的接线方式：第一元件和第二元件分别接入为,图2-2,图2-1U、V交叉接线图 （a）电压交叉；（b）电流交叉,
7、此时电能表反映的功率为,故交叉电压u，w线后，表不转，则说明原来的接线正确。 断v相电压法和交叉法虽简单，但当电能表中有v相电流流入时，用力矩法判断容易出线误判，因此只有在确认电能表中无v想电流时才能用力矩法。,（三）逐相检查法 对于三相四线电能计量装置，除了可用实负荷比较法检查外，还可以用逐相检查法来判断用户是否有无窃电行为。,检查U相（第一元件）接线如图2-3所示，断开电能表的V、W相电压线，使第二、三元件失压，当U相负荷不低于额定值得20%时，如果电能表正转，则说明U元件接线正确，否则不正确。同理检查V相，应断开U、W电压线；检查W相，应断开U、V电压线，结果同上。,图2-3,图2-3检
8、查第一元件（U相）接线图,上面介绍的三种方法只能定性判断用户有无窃电行为，而不知道具体窃电形式，使得追退电量无法进行，相量图法（六角图法）可以实现追退电量的计算。,（四）相量图法 下面介绍一种利用钳形相位表和相序表一次检查电压、电流及电压电流间的相位关系，在第一步检查电压时如发现异常则先予以更正以该电压为参考相量，再继续检查，以三相三线有功电能表，电压互感器Vv接线，V相接地，电流互感器V形混相接线为例，其接线图及相量图如2-4所示。,图2-4,图2-4 三相三线有功电能表，TV采用Vv接线，TA采用V型混相接线 （a）接线图；（b）相量图,1、检查电压回路 （1）测量电压值。用电压档测电能表
9、进线盒端子2、4、6间的线电压。如三个电压值接近相等，约为100V，则说明电压互感器极性正确或均接反；如三个电压值相差较大，且又明显小于100V，则说明电压回路存在断线或接触不良；当有173V，则说明有一只电压互感器极性接反。,（2）判断V相。因为在高供高量计量装置中，电压互感器均采用Vv接线，且都是二次V相接地。因此检查时将电压表一端接地，另一端依次触及电能表电压端子2、4、6，对地无电压者为V相。如电压表三次均指零，则说明无论是V形接线还是Y形接线，都无安全接地。若电压表三次均值示57.7V，则说明三相电压互感器是Y形接线，且中性点接地。,（3）检查电压相序 用钳形相位表。以三相电流中任一
10、相为参考相量，测出UV、VW、WU的相位差角，若依次落后120，则三相抵押为U、V、W排列，若依次超前120，则三相电压为U、W、V排列。 用相序表。用相序表的三个接线夹子分别接在电能表电压2、4、6端子上，结合已测出V相的基础上，确定三相电压的排列顺序。完成上述工作后，就可将电压相量绘制出来，且电压回路的错误也应判断正确。,2、检查电流回路 用钳形相位表的电流档，可将电流值测量出来，以判断电流互感器极性有无接错，有无开路或短路故障。,3、检查电压、电流间的相位关系 用钳形相位表分别测出电能表第一元件的电压与其电流之间的相位差及第二元件的电压与其电流之间的相位差，做好记录。,4、绘制向量图 根
11、据实测电压、电流及相位关系，按一定比例绘制相量图，然后根据相量图判断错误接线的类型。,5、计算更正系数及追退电量 根据相量图写出错误接线时功率表达式，然后计算更正系数及追退电量。,6、改正错误接线 改正错误接线时，应注意电流回路不能开路，电压回路不能短路。,三、电能计量装置错误接线退补电量的计算,当电能计量装置接线有错误时，必然会出现多计、少计或不计电量的问题。所以，经接线检查发现错误后，除应改正接线外，还应该更正电量。所谓更正电量就是根据错误期间的抄见电量，求出用户的实际用电量，并进行将多计的电量退还给用户，少计的电量由用户补交回来，即电量的退补。,电量抄读 因为现场运行的电能表，有的是直接
12、接入，有的是经电流互感器接入的，还有的是经电流、电压互感器接入的。这样从电能表上抄见的数字，并不一定是用户在该段时间内所消耗的电量数，因此，只有将抄见的电能表的表示数乘以实用倍率，才是真正的电量数。 若电能表始终正转，但后一次抄见示数小于前一次抄见示数，则说明计度器的字轮数字都从09翻转了一次，这时，应在后一次抄见示数前进位“1”。,（一）接线错误退补电量的计算 退补电量也叫差错电量，其计算方法有以下三种。,1、更正系数法 更正系数就是正确电量与错误电量之比，即,W-电能表错误接线期间的抄见电量，kWh； W0-错误接线期间的正确电量，kWh；,则实际电量为,求更正系数G一般有以下两种方法：
13、（1）实测电量法：将一只标准电能表按正确的接线接入错误电能表运行的电路中，选择同时运行一段时间，测得标准表和误接线电能表的电量W和W0，即可求出更正系数G。,（2）功率比值法：因为电能表计量的电量是与它反映的功率成正比，因此,功率比值法的实施步骤： 利用检查手段确定错误接线方式； 画出相量图； 写出P表达式； 计算更正系数G； 计算窃电期间的正确电量W0； 计算差错电量W。,由此，经常用这种方法来计算退补电量,【例3-1】一只三相四线有功电能表，V相电流互感器极性反接达半年之久，累计电量为2700kWh，如果三相电路对称，求错误接线期间的差错电量。 解：正确接线时电能表反映的功率为,错误接线期
14、间电能表反映的功率为,由于三相电路对称，所以,则,更正系数,差错电量,由于W0，即WW0，说明该计量装置少计了5400kWh的电量，用户应补交电费。 答：错误接线期间的差错电量为5400kWh。,2、相对误差法 利用误接线计量装置的总体相对误差来计算差错电量，即原来的电能表仍按错误接线运行，再按正确接线方式接入一只标准电能表，选择常用负荷同时运行一段时间，就可得到误接线计量装置的总体相对误差,W-试验期间，误接线电能表计量的电能，kWh； W0-试验期间正确接线电能表计量的电能，kWh； -误接线方式下，整体相对误差，%,当电能计量装置的抄见电量为W时，正确电量为,退补电量为,W-误接线电能表
15、计量的电能，kWh； W0-实际用电电能，kWh； W-退补电量 应该说明的是，不仅包含了被试电能表的元件误差，还包括了接线引起的计量误差。,【例3-2】某10kV用户采用三相三线有功电能表计量。接线时，W相电流互感器二次侧接反。错误接线期间电能表记录电量为27000kWh，用一套同型号的电能计量装置按正确接线方式接入电路，运行一天后可得数据：W=600kWh，W0=1800kWh，求该用户实际电量及差错电量，并判断该计量装置是多计还是少计？,解：该电能计量装置在错误接线时的相对误差,实际用电量,差错电量为,W0，表明计量装置少计了电量，用户应补交相应电费 答：该计量装置少计了54081kWh
16、电量。,3、估算法 窃电发生后，若电能计量装置出现下列情况之一，就无法用计算法确定差错电量，只能估算。 电能表圆盘不转； 由于负荷功率因数的变化使圆盘时而正转，时而反转，即转向不定； 三相负荷极不对称； 发生错误接线的起止时间不明，无法确定误接线期间的抄见电量等。,估算的方法是：按电气设备的容量、设备利用率、设备运行小时数计算用电量。以上参数无法确定的用户，只能参照以往同期的用电量计算实际用电量，然后根据有关条例核算电量。,（二）倍率不符时退补电量的计算 倍率不符是指现场实际运行中的互感器变比与登记在册计算用的互感器变比不一致的情况。由于倍率不符，所以计量出的抄见电量将是错误电量，应更正计算。,倍率不符时计算用的互感器变比k1，与实际运行中的互感器变比k2是影响计算错误的主要因素，如果设正确电量为1，则两元件时错误电量为1/2*k1/k2，三元件时错误电量为1/3*k1/k2。,所以对于两元件电能表时正确电量为,互感器错误时电量为,“”由互感器的极性确定，极性正确时为正值，极性反时为负值。,互感器错误时电量为,对于三元件电能表时正确电量为,【例3-3
