ZY2400401002经互感器的三相四线计量装置检查、分析和故障处理

1、模块2经互感器的三相四线计量装置检查、分析和故障处理（zy2400401002）【模块描述】本模块包含低压计量装置（经互感器的三相四线）常见故障的现场操作程 序、检查内容、分析方法等。通过原因分析及案例介绍，掌握常见低压计量装置错i吴接线等 异常现象分析、判断方法，并进行故障处理。【正文】经电流互感器（以下简称为ta）接入的低压三相四线计最装置一般安装在客户端，由 于安装环境的多样化，此类计量装置的运行环境复杂，在安装和运行中会发生一些常见的故 障，如：计量装置三相电压与电流不同相，二次电流回路短路、开路、极性反接，电压开路; 互感器变比错谋等，由此造成电能表故障，影响正确计罐。经电流互感器接

2、入三相四线计虽装置分为经联合接线盒接入和不经联合接线盒接入两 种,其接线图分别如图zy2400401002-1 图zy2400401002-2所示。o力0 ze 701 oiiqz0 0 07 7 7图zy2400401002-1经ta及联合接线盒接入三和四线电能表接线图kvarhiaa图zy2400401002-2经ta接入三相四线有、无功电能表联合接线图一、作业人员、使用设备和安全措施1. 作业人员组成工作班成员至少2人，其中工作负责人1人，工作班成员1人，客户和关人员等。2. 使用设备相位伏安表、钳形电流表、相序表、万用表、秒表等。3. 安全措施本工作属于带电作业，进行低压计量装置接线检

3、查时应根据电力安全工作规程要求 做好安全措施，办理工作票（作业书）。还要特别注意：（1）现场查勘计量装置安装位置及工作坏境，保持与带电部位的安全距离。谨防谋碰 英他带电体，威胁人身安全。如果ta安装在变压器出线侧（桩头），则必须将变压器停电, 做好安全措施，再进行检查工作。（2）使用梯了时，要检查其安全性，应有专人扶护，冇防止梯了滑动扌旳施。（3）使用登高工具（如脚扣、踏板等）时，检查登高工具是否完好并正确使丿乩（4）高处作业应戴好安全帽，系好安全带，防止高空坠落。（5）工作所使用的工具和仪表表笔等，其金属裸露部分应做好绝缘处理，防上误碰带 电体，以保证工作人员的人身安全。（6）工作人员按规定

4、着装，穿绝缘鞋，并站在绝缘热上工作。（7）当计量装置元件或回路上冇过热、绝缘碳化痕迹时，要小心谨慎，防止因检查动 作引起碳化点发生接地、短路事故。二、作业项目和内容除参照模块“低压直接接入式计量装置检查、分析和故障处理” （zy2400401001 ）进行 现场作业外，还应检杏以下项目：1. ta变比（1）检查三只ta铭牌变比是否-致，若不一致，应根据ta实际变比分别计算三相计 费倍率g八 （2）检查ta实际变比是否与铭牌变比相符。先根据运行屮ta、二次电流大小，选 择两只合适的钳型电流表，然后分别测量'皿一、二次电流，将测得的一、二次电流数值之 比与ta铭牌变比核对，判断是否一致。（

5、3）如发现ta实际变比与铭牌变比不一致，应查证ta更换时间，确认故障时间和故 障期间用户负荷情况，按实际变比和已计收电量，进行电量退补。（4）如发现ta实际变比或铭牌变比与用八档案资料不符，应初步判断不符的原因，并 立即向主管部门报告，工作人员在现场守候，等待相关部门共同处理。现场如果有人为更换 ta变比痕迹，应启动窃电等相关程序查证处理。（5）当ta为穿芯式多变比时，一次导线实际穿芯匝数与铭牌不一致，会导致计量倍率 差错，因此对此类ta还要检查一次导线匝数是否正确，要注意数导线穿过ta圆心的根数而 不是ta外导线根数。2. ta接线端子检查ta、二次接线端了以及二次回路电流、电压端了连接是否

6、可靠,如果发现明显 缺陷点，应保全现状，待按照营销管理相关程序确认，差错电量处理程序完成后，再开展计 量故障处理。3. ta与电能表电压线连接方式检查电能表电压是否接在ta的p】侧，接触是否良好。如接在ta的p2侧，由于ta次 线圈两侧存在电位差（理论上p2侧电位低于pl侧电位），因此有可能增人电能表电压附加谋 差。4. ta与电能表元件对应关系将钳型电流表置于适当的电流档位，电流钳夹在三相四线有功电能表某一和电流输入端 子引入线上，同时使用专用短接线,可靠短接ta二次侧输出端子s】、s2,当短接某一相ta 二次端时，钳型电流表指示值发生明显变化（比如趋于零），说明该相ta接入该元件电流, 做

7、好标记后用同样的方法确定另外两相的对应关系。冇条件时，也可采用木模块第四部分介 绍的相量图法进行检杏。5. ta与电能表电流极性对应关系对于互感器木体极性判断，可参见模块“互感器极性判断”(zy2400601002)。这里只需 要检查ta与电能表电流端了极性是否一致。在电压接入止确、三相电流对称平衡前提下， 可利用三和电流和为零的原理，在电能表侧将三根电流进线同时卡入钳形电流表，测量三相 合成电流。若合成电流为零，电能表正转，电流无反接；若合成电流为零；电能表反转，三 相电流均反接。若出现其他情况或前提条件不成立，最好采用木模块第四部分介绍的柑量图 法进行检查。6. 联合接线盒(电压、电流二次

8、试验端子)检查联合接线盒到电能表接线端连接导线是否规范(如：按黄、绿、红排列)和正确。 电流极性是否正确，三相工作电压和电流是否同相。接线盒螺丝是否紧1*1，电流|叫路连片(试 验连片、旋钮)位置是否正确可靠。联合接线盒规范接线图如zy2400401002-3所示。o§!000000z0§!%00000 % zd§10o0%0000ouu s) s2 uvuw图zy2400401002-3联合接线盒规范接线图7. 电能表各元件电压与电流同和接入将万用表置于交流500v档位，表笔一端接在某相ta 次的电源侧，另一只表笔，分别 连接三相四线有功电能表三个电压输入端子，

9、应得到两个380v左右，一个0v,示俏为零的 相，表笔两侧为同相。再结合电流回路的判定，确认电能表元件是否接入同一相电压、电流。8. 电能表各元件电压与电流相位关系用相位伏安表在电能表接线端子处测量电能表电压、电流及相位，运用接线分析方法判 断接线是否正确，具体方法将在木模块第四部分详细介绍。9 电能表接入电压相序将相序表的三个表笔按固定次序，分别接到电能表表尾电压端,相序表正转或显示“正”, 表明为正相序，反z,为逆向序。若为逆相序，对不同电能表有不同的处理方式。对于三相四线有功电能表，能够正确计 量，不属于故障。对于机电式无功电能表，会引起表计反转，山于机电式无功电能表装有止 逆器，表计将

10、停转，从而导致失去容性无功电最数据而无法计算正确的力率电费，改正的方 法见模块“低压电能计量装置的安装” (zy2400501005)o対于电子式多功能表，则会引起感 性无功和容性无功彖限记录错误，需耍根据该表的设置进行具体分析。10.计蚩装置故障处理对于无接线盒的计量装置，发现故障后处理原则与直接接入式计量装置相同，可参照模 块“低压在接接入式计最装置检杏、分析和故障处理” (zy2400401001)进行处理。对于经接线盒接入计量装置，如需现场改正错误接线，可采用不停电方式进行接线更正, 具体操作参照模块“低压电能计蜃装置的调换” (zy2400502002)实施。三、分析方相量图法乔最图

11、法是指根据现场采集的计最装置侑关参数绘制相最图，由有关参数固有相最关系 分析计量装置实际接线情况的一种方法。先凹顾一下单相电能表和三相四线电能表有关参数 之间存在的相蜃关系。1. 单相电能表相量关系当单相电能表接入电路，负载为电感性吋，其测量元件中接入的电压与电流的关系可以 表示为图zy2400401002-4所示关系。单相电能表计虽功率表达式为：p =匕/“cos 久式中：/为u相相电压;人为u相相电流;久为u相功率因数角,表示匕与厶之间的 相位差。图zy2400401002-4单相电能表（感性负载）相量图感性负载时，电流滞后电压©角。若负载为容性，则电流超前电压/角。2. 三相四

12、线电能表相量关系当三相四线电能表接入电感性对称负载时，相量关系如图zy2400401002-5所示。三相 四线电能表计虽功率表达式为:p = p+p2+p3=ultiu cos© +,cos®, +（/厶 cos% 式中:prp2 p3分别为三相四线电能表一、二、三元件计量功率;u",u,u“一分別为u相、v相、w相相电压；iujvjw分别为u相、v相、w相相电流;久，久，久一一一分别为u相、v相、¥和功率因数角。设三相对称平衡,uu = uv = uw =u : iu =iv= lw = l: （pu =（pv =（pw =（p贝ij ： p = 3u

13、i cos （p图zy2400401002-5三相四线电能表（对称感性负载）相量图3. 相量图法相量图法就是通过测量m功率相关量值来比较电压、电流相量关系，从而判断电能表的 接线方式，它适应的条件是：（1）三相电压相量己知，且基本对称。（2）电压、电流比较稳定。（3）已知负荷性质（感性或容性），功率因数波动较小，且三相负荷基本平衡。相虽图法包括测试、分析、绘图和计算等5个步骤，具体如下：（1）测最电压相序和各元件电压电流相位。（2）确定接入电能表电压相别。（3）绘制电压、电流相量图。（4）分析实际接线情况。（5）计算更正系数和退补电量。四、案例分析例1： 一低压计量装置，三相四线电能表经ta接

14、入，已知电能表起数000015,止数 000030, ta变比100/5a,负载功率因数0. 966,三相电压、电流基本对称平衡，试进行现 场检杏判断接线是否正确并进行电量退补。解：采用相量图法分析操作步骤如下：（1）在电能表接线盒上测屋电压相序和各元件所接入的电压、电流以及电压、电流z 间夹角。1）测量电压：相位伏安表迸于500v电压档，分别在电能表表尾接线盒处三个元件的电 压接入端对n端子进行测量。2）测量电流：相位伏安表置于10a电流档，将电流钳分别夹在电能表表尾接线盒处三 个元件的电流进线上进行测量。3）测量相位：相位伏安表置于相位角测量档位，分别测量一、二元件电压与电流间的 相位角。

15、测量时应确认电压表笔和电流钳的极性端符合耍求，即，电压红色表笔应接在电能 表电压接入端，应使电流流入电流钳规定的一次侧极性端（注意，不同厂家电流钳的极性标 志可能冇不同定义，以使用说明书为准），否则，相位测量结果会出错，导致分析出现原则 性错误。4）测定电压接入相序：将相序表测试笔按照排列顺序分别接入电能表三个电压端，$11 序表上显示判定结果。关键数据测量结果：电压相序为逆相序；各元件所接入的电压、电流之间相位角分别为 一元件15° ,二元件255° ,三元件315° o辅助分析数据测量结果：电压分别为一元件220v,二元件219v,三元件221v；电流分 别为

16、一元件2. 53a,二元件2. 55a,三元件2. 54a。（2）确定接入电能表电压相别。由于电压相别对电能表计量没有影响，可假定一元件 电压为u相，则逆相序接入时具余两相分别为二元件w相，三元件v相。图zy2400401002-6三相四线电能表相最图（电压u w v,电流u-v-w） （3）绘制电压、电流相量图（如图zy2400401002-6所示）。先画电压相量“、uv、 不必考虑电压相序顺逆；以电压相量为基准顺时针旋转对应相位角，如以九为准顺时针旋转15°可画出对应电流相量，以讥为准顺时针旋转255°画出对应电流相量，以九 为准顺时针旋转315。曲出对应电流相量；根据

17、负荷功率因数，算出功率因数角，若札（邻电 压电流相量z间满足功率因数角要求（如本例中，电流滞后电压15° ）,则该电流为就近相 电压同相电流，如讥与对应电流相量刚好超前15° ,该电流为；“，依此类推，逐一确定 二、三元件对应电流相量分别为几、-几。（4）分析实际接线情况。由相量图可知各元件接入电压电流分别为一元件（uuf u ）, 二元件（fw, 7,）,三元件 gv , -/w ）o现场实际接线图如图zy2400401002-7所示。图zy2400401002-7三相四线电能表接线图（电压uwv,电流uv-w）（5）计算更正系数和退补电量。先写出错误接线卜的功率表达式：

18、各元件计虽功率分别为：p| = uull cos© ； p2 = uw ivcos（p2 ； p3 =（/v（-/w.）cos3电能表计量功率 p = p + p2 + p3 = uu/u cos 15° + 附人cos255° + t/v(-/lv)cos315°更正系数=实际用电功率电能表计暈功率上式屮，当电能表计最功率p人于客户实际用电功率几时，电能表转得快，多计，应 退电量，反之，电能表转得慢，少计，应补交电量；当p为负值时，电能表反转或记录在电 了式多功能表反向位置；当户为零时，电能表停转。由于三相基本对称平衡，uu = uv = uw =u

19、； i（j = iv = iw = i 实际用电功率心=3wcos03u/cos0uylu cos 15° +1/wzvcos255° +i7v(-zw)cos315°=2.0493 x 0.966cos 15° +cos255" + cos315°己知出错期间起始电m loookwh,截止电量2000kwh,可进行如下电量计算： 抄见电量=(止数一起数)xta倍率=(000030-000015) x 100/5 = 300 (kwh) 实际用电量=更正系数x抄见电量=2.049x300=615 (kwh)(注：电量取整) 差错电量=

20、实际用电量一i抄见电量| =615 300 = 315 (kwh)注：即使抄见电量为负数，山于客户处于用电侧，仍应按抄见电量收収，因此在计算差 错电虽时无须考虑抄见电屋的符号。处理结果：因为接线错误，用电客户应补交电费，除抄见电量外，电量按315kwh补收。需要说明的是，运用更正系数进行电量退补计算，冇比较苛刻的条件，如果现场条件不 能满足，采用上述方法进行计算会产生较大偏差，此时可在故障表计凹路中串入一只经检定 合格的同型号、规格电能表，共同运行一段时间，以两表电虽比值确定电虽退补系数。如何 灵活应用更匸系数将在模块“高压三和三线电能表复杂错误接线检查少处理zy2400402003” 中详细

21、探讨，这里不再赘述。例2：计量装置采用机电式有、无功电能表联合接线，当发生某相电压回路开路，h开 路故障发生在母线与电能表z间，测试冇功电能表元件相电压时，该相元件会出现约40v 左右电压，如图zy2400401002-8所示。解：经过机电式90°无功电能表电压线圈跨相连接过來的电压，该电压作用在冇功电 能表上，会造成该元件产生一个很小甲负力矩i引起表计微微反转,在此可以忽略不计。vai*3vanwh wh2 wh3var2uu uvuw x-40vn 图zy2400401002-8机电式有功、无功电能表某相电压回路开路例3： 低压计量装置，接三和动力负荷，经ta接入(k = 40),配置电了式多功能表。 投运后约一年零六个月，电量界常波动，计量班接到界常传单，根据现场检查情况进行处理。解：经现场检杳，发现装置ta二次v相电流断流。经查，