電能計量裝置錯誤接線檢查作業指導書

2022-08-22 19:39:02 字數 4319 閱讀 7786

三相三線有功電能表錯誤接線檢查作業指導書

一、任務要求:

1、遵守安全工作規程,正確使用儀表;

2、畫出向量圖,描述故障錯誤;

3、列出各元件功率表示式及總的功率表示式;

4、求出更正係數

二、適用範圍:

電壓互感器採用兩台單相互感器按v/v0方式連線,電流互感器採用分開四線制連線方式。所接負載為一塊三相三線有功電能表和一塊三相三線(60°)無功電能表、電壓迴路阻抗對稱的感性負載(容性負載的分析方法可類推)功率因數cosφ>0.5(φ<60°)。

三、配備工具:

一塊數字式相位伏安表(僅提供一組電壓測試線和乙個電流鉗)。

四、相關知識:

(一)三相三線有功電能表正確接線的相量圖

(二)正確功率表示式:

(三)電壓互感器一次斷線、二次斷線、二次極性反接情況的電路分析。

下表列出了當一次斷和二次斷電壓時,二次側各相與相間電壓的數值。

注有功和無功電能表的線圈阻抗按相同計算,電壓互感器勵磁阻抗也認為相等。

2、v.v接法電壓互感器極性接反時的相量圖及線電壓

(四)電流互感器短路、斷路、反極性的分析。

電流互感器短路、斷路的情況,我們可以通過比對測量判斷出是短路還是斷路,並確定是哪一相然後恢復。判斷方法是用鉗形表分別測量電能表表尾電流和電流互感器二次端鈕出線的電流(此處相序我們認為一定是正確的),若兩者均為0,則說明該相電流互感器斷路;若電流互感器二次端鈕出線的電流正常,而電能表表尾電流幾乎為0,則說明該相電流互感器短路。由於電流互感器採用的是v/v0分開四線制連線方式,所以不應有v相iv電流出現。

根據電工知識有,即。極性正確時有,若有一相極性接反則有。如下圖:

(五)電流相別的判斷可根據所畫兩元件中電流i1、i2進行分析,依據負載的性質和功率因素(感性、cosφ>0.5)按照電流就近於相應相電壓的原則(若有電流反極性,則靠近相電壓的反向延長線)確定電流的相別。

五、測試步驟和方法:

(一)、按下錶測試各資料

(對初學者而言,建議測量表中所有的量,以便分析並熟悉各種向量角度關係;對熟練者而言,則可根據邊測量邊判斷有選擇的所需的量以便提高效率)

其中:i1為第一元件電流迴路的電流進線(或出線)有效值;

i2為第二元件電流迴路的電流進線(或出線)有效值;

i合為第一元件電流迴路的電流進線和第二元件電流迴路的電流進線合併測量的(或它們的出線)有效值;

電能表電壓端鈕從左到右依次記為1、2、3號端鈕,則:

u12表示第1號端鈕與第2號端鈕間的電壓有效值(即第一元件電壓迴路的電壓有效值);

u32表示第3號端鈕與第2號端鈕間的電壓有效值(即第二元件電壓迴路的電壓有效值);

u31表示第3號端鈕與第1號端鈕間的電壓有效值;

u10表示第1號端鈕對地電壓的有效值;

u20表示第2號端鈕對地電壓的有效值;

u30表示第3號端鈕對地電壓的有效值;

表示第一元件電壓向量u12超前第一元件電流向量i1的角度;

表示第一元件電壓向量u12超前第二元件電流向量i2的角度;

表示第二元件電壓向量u32超前第一元件電流向量i1的角度;

表示第二元件電壓向量u32超前第二元件電流向量i2的角度;

表示電壓向量u31超前第一元件電流向量i1的角度;

表示電壓向量u31超前第二元件電流向量i2的角度;

在通過分析u10、u20、u30判斷出v相電壓後,再重新從左到右依次定義剩餘的電壓端鈕為x、y,測量下列資料:

表示電壓向量uxv超前第一元件電流向量i1的角度;

表示電壓向量uyv超前第一元件電流向量i1的角度;

表示電壓向量uxv超前第二元件電流向量i2的角度;

表示電壓向量uyv超前第二元件電流向量i2的角度;

(二)、分析、判斷:

第一步:分析電流

1、 若i1=i2= i合≠0,則說明電流互感器極性正確或兩個互感器極性均反、無短路、斷路現象,接下來進行第二步分析;

2、 若i1=i2≠0、i合為i1或i2的倍,則說明電流互感器有一相極性接反,接下來進行第二步分析;

3、 若i1、i2中有為0值的則說明該相斷路;

4、 若i1、i2中有為很小值(幾乎為0但≠0)的則說明該相短路;

第二步:分析電壓(這裡只考慮電壓故障中僅有一相斷線,且僅有v相接地的可能)

1)、分析u10、u20、u30確定v相

1、若u10、u20、u30中有且僅有一相為0v則可確定該為0v相對應的端鈕為v相且v相未斷線並接地良好,接下來進行第二步的2)條分析;

2、若u10、u20、u30全不為0v且其中三個值與線電壓相近似,乙個值與其它兩個值相差較大則可確定電壓最小的所對應的端鈕為v相,且v相斷線可能性大,接下來進行第二步的2)條分析;

3、若u10、u20、,接下來進行第二步的2)條分析;

2)、分析u12、u32、u31判斷有無斷相和反極性

1、若u12、u32、u31均為線電壓100v,則電壓互感器無斷線、無極性反(或兩個極性均反);

2、若u12、u32、u31有乙個為線電壓100v,另兩個之和為100v,則必有一相斷線,其中電壓為100v的電壓向量所缺的端鈕號為斷線相(例如測得其中u31=100v,則u31中缺少的2號端鈕即為斷線相)或兩個電壓之和為100v的電壓向量所共有的端鈕號為斷線相(例如:u12=33.3v,u32=66.

7v,u12+u32=100v, u12、u32共有2號端鈕,則2號端鈕為斷線相);

3、若u12、u32、u31有乙個為173v,另兩個為100v,則無斷線,但有一相tv反極性;

4、若u12、u32、u31有乙個為173v,另兩個之和為173v,則有一相tv反極性,且有一相斷線,,其中電壓為173v的電壓向量所缺的端鈕號為斷線相(假設u31=173v,則u31中缺少的2號端鈕既為斷線相)或兩個電壓之和為173v的電壓向量所共有的端鈕號為斷線相(例如:u12=115.3v,u32=57.

7v,u12+u32=173v, u12、u32共有2號端鈕,則2號端鈕為斷線相);

第三步:通過相位夾角確定相序

根據第一步和第二步的分析情況,結合相位夾角確定相序和相別

1)、當電流無短路、斷路時

1、電壓無斷路、反極性,只是相序錯誤

①、根據測試結果確定電壓相序,比較、(或、),若超前60°則x為w相y為u相,若超前60°則y為w相x為u相,如圖作出向量圖並根據第二步確定的v相標註上u、v、w相對應的端鈕標號,然後作出u12、u32向量。

②、根據所測資料畫出i1、i2的向量;根據記錄的φ1=在向量圖上以u12為基準,順時針旋轉φ1角由此得到第一元件通入的電流i1;同理根據φ2=得到第二元件所通入的電流i2。(也可以以u32為基準根據、來確定i1、i2,並用其他角度來驗證);

③根據所畫兩元件中電流i1、i2進行分析,依據負載的性質和功率因素(感性、cosφ>0.5)按照電流就近於相應相電壓的原則(若有電流反極性,則靠近相電壓的反向延長線)確定電流的相別。

2、電壓斷線(根據第一步1)、2)分析確定出v相和斷線相):

①根據測出的相對地電壓u10、u20、u30判斷出v相,另外根據所測線電壓u12、u32、u31值來判斷斷線相,全電壓(或稱滿電壓即100v)下標中不含有者為斷線相;

②作出兩個向量圖,以定好的v相對應端鈕為基準,分別按正序(順時針)和反序(逆時針)標出端鈕編號,按方法一找出全壓相與電流i1、i2的夾角,以全壓相為基準分別在正序圖和反序圖中畫出i1、i2,依據電流就近相應相電壓原則,比較兩個向量圖,觀察i1、i2在哪個向量圖上的位置分布更加合理(以不出現v相電流為合理),從而確定實際電流的相別。

③由於有一相斷線,則從電壓資料中不能確定tv是否還存在反極性,在不允許不恢復的情況下應分tv無極性反和有極性反兩種情況分別分析,所以答案將有兩種。

④若允許恢復,應在判斷出斷線相後恢復斷線相並重新測量資料,然後按無斷線方式分析判斷。但在寫功率表示式和求更正係數時仍應按斷線時求取。

⑤由於有一相斷線,根據電工學原理可知非全壓相所測的資料其實質是全壓相在兩塊表的電壓回路上的分壓值,它們與全壓相是方向相同、大小不等的向量。應注意它們與正確接線時的向量的本質區別。

⑥判斷斷相後,分析第一元件、第二元件電壓。

電壓互感器斷線分一次斷線和二次斷線兩種情況,可以通過測量電壓互感器二次出線端鈕間的電壓uuv和uvw來判斷。當uuv=uvw=100v 時則說明一次沒有斷線而是二次斷線;當uuv、uvw中有一相不為100v時則說明一次相應相斷線。

當三相三線高壓有功表和無功表機械表接於同一電路時,某一相電壓斷相,該電壓並不為0,而是由有功表和無功表內部電感線圈的分壓來決定。

ⅰ)、一次斷線:

當一次斷u相時,第一元件電壓為u12=1/2u32(在這裡我們認為理論上各個電感線圈的阻抗是相等的,兩個單相電壓互感器勵磁阻抗相等),第二元件電壓還為u32;當一次斷v相時,第一元件電壓u12=1/2u13,第二元件電壓為u32=1/2u31;當一次斷w相時,第一元件的電壓還是u12,第二元件的電壓u32=1/3u12。

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