电能计量装置错误接线检查作业指导说明书.docx
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1、三相三线有功电能表错误接线检验作业指导书一、任务要求: 1、遵守安全工作规程,正确使用仪表; 2、画出向量图,描述故障错误; 3、列出各元件功率表示式及总功率表示式; 4、求出更正系数二、适用范围:电压互感器采取两台单相互感器按V/v0方法连接,电流互感器采取分开四线制连接方法。所接负载为一块三相三线有功电能表和一块三相三线(60)无功电能表、电压回路阻抗对称感性负载(容性负载分析方法可类推)功率因数COS0.5(60)。三、配置工具:一块数字式相位伏安表(仅提供一组电压测试线和一个电流钳)。四、相关知识:(一)三相三线有功电能表正确接线相量图(二)正确功率表示式: (三)电压互感器一次断线、
2、二次断线、二次极性反接情况电路分析。1、电压互感器V型接线一、二次断线时二次侧线电压数值表:下表列出了当一次断和二次断电压时,二次侧各相和相间电压数值。序号故障断线情况故障断线接线图(实线为有功电能表,虚线为无功电能表)电压互感器一、二次断线时二次侧电压(V)二次侧不接 电能表(空载)二次侧接一只有功电能表二次侧接一只有功电能表和一只无功电能表UuvUwvUwuUuvUwvUwuUuvUwvUwu1一次侧U相断相0100100010010050100502一次侧V相断相5050100505010050501003一次侧W相断相1000100100010010033674二次侧u相断相01000
3、010010050100505二次侧 v相断相00100505010067331006二次侧w相断相1000010001001003367注 有功和无功电能表线圈阻抗按相同计算,电压互感器励磁阻抗也认为相等。 2、Vv接法电压互感器极性接反时相量图及线电压序号极性接反相别接线图向量图二次线电压(V)1U相极性接反Uuv=100Uvw=100Uwu=1732W相极性接反Uuv=100Uvw=100Uwu=1733U、W相极性全部接反Uuv=100Uvw=100Uwu=100(四)电流互感器短路、断路、反极性分析。电流互感器短路、断路情况,我们能够经过比对测量判定出是短路还是断路,并确定是哪一相然
4、后恢复。判定方法是用钳形表分别测量电能表表尾电流和电流互感器二次端钮出线电流(此处相序我们认为一定是正确),若二者均为0,则说明该相电流互感器断路;若电流互感器二次端钮出线电流正常,而电能表表尾电流几乎为0,则说明该相电流互感器短路。因为电流互感器采取是V/v0分开四线制连接方法,所以不应有V相Iv电流出现。依据电工知识有,即。极性正确时有,若有一相极性接反则有。以下图:(五)电流相别判定可依据所画两元件中电流I1、I2进行分析,依据负载性质和功率原因(感性、cos0.5)根据电流就近于对应相电压标准(若有电流反极性,则靠近相电压反向延长线)确定电流相别。五、测试步骤和方法:(一)、按下表测试
5、各数据电流(A)电压(V)角度(0)I1U12U10I2U32U20I合U31U30(对初学者而言,提议测量表中全部量,方便分析并熟悉多种向量角度关系;对熟练者而言,则可依据边测量边判定有选择所需量方便提升效率)其中:I1为第一元件电流回路电流进线(或出线)有效值;I2为第二元件电流回路电流进线(或出线)有效值;I合为第一元件电流回路电流进线和第二元件电流回路电流进线合并测量(或它们出线)有效值;电能表电压端钮从左到右依次记为1、2、3号端钮,则:U12表示第1号端钮和第2号端钮间电压有效值(即第一元件电压回路电压有效值);U32表示第3号端钮和第2号端钮间电压有效值(即第二元件电压回路电压有
6、效值);U31表示第3号端钮和第1号端钮间电压有效值;U10表示第1号端钮对地电压有效值;U20表示第2号端钮对地电压有效值;U30表示第3号端钮对地电压有效值;表示第一元件电压向量U12超前第一元件电流向量I1角度;表示第一元件电压向量U12超前第二元件电流向量I2角度;表示第二元件电压向量U32超前第一元件电流向量I1角度;表示第二元件电压向量U32超前第二元件电流向量I2角度;表示电压向量U31超前第一元件电流向量I1角度;表示电压向量U31超前第二元件电流向量I2角度;在经过分析U10、U20、U30判定出v相电压后,再重新从左到右依次定义剩下电压端钮为x、y,测量下列数据:表示电压向
7、量Uxv超前第一元件电流向量I1角度;表示电压向量Uyv超前第一元件电流向量I1角度;表示电压向量Uxv超前第二元件电流向量I2角度;表示电压向量Uyv超前第二元件电流向量I2角度;(二)、分析、判定:第一步:分析电流1、 若I1=I2= I合0,则说明电流互感器极性正确或两个互感器极性均反、无短路、断路现象,接下来进行第二步分析;2、 若I1=I20、I合为I1或I2倍,则说明电流互感器有一相极性接反,接下来进行第二步分析;3、 若I1、I2中有为0值则说明该相断路;4、 若I1、I2中有为很小值(几乎为0但0)则说明该相短路;第二步:分析电压(这里只考虑电压故障中仅有一相断线,且仅有v相接
8、地可能)1)、分析U10、U20、U30确定v相1、若U10、U20、U30中有且仅有一相为0V则可确定该为0V相对应端钮为v相且v相未断线并接地良好,接下来进行第二步2)条分析;2、若U10、U20、U30全不为0V且其中三个值和线电压相近似,一个值和其它两个值相差较大则可确定电压最小所对应端钮为v相,且v相断线可能性大,接下来进行第二步2)条分析;3、若U10、U20、U30全不为0且三个电压值和相电压相近似则可确定其中有一相电压值最小相所对应端钮为v相且v相未接地,接下来进行第二步2)条分析;2)、分析U12、U32、U31判定有没有断相和反极性1、若U12、U32、U31均为线电压10
9、0V,则电压互感器无断线、无极性反(或两个极性均反);2、若U12、U32、U31有一个为线电压100V,另两个之和为100V,则必有一相断线,其中电压为100V电压向量所缺端钮号为断线相(比如测得其中U31=100V,则U31中缺乏2号端钮即为断线相)或两个电压之和为100V电压向量所共有端钮号为断线相(比如:U12=33.3V,U32=66.7V,U12+U32=100V, U12、U32共有2号端钮,则2号端钮为断线相);3、若U12、U32、U31有一个为173V,另两个为100V,则无断线,但有一相TV反极性;4、若U12、U32、U31有一个为173V,另两个之和为173V,则有一
10、相TV反极性,且有一相断线,其中电压为173V电压向量所缺端钮号为断线相(假设U31=173V,则U31中缺乏2号端钮既为断线相)或两个电压之和为173V电压向量所共有端钮号为断线相(比如:U12=115.3V,U32=57.7V,U12+U32=173V, U12、U32共有2号端钮,则2号端钮为断线相);第三步:经过相位夹角确定相序依据第一步和第二步分析情况,结合相位夹角确定相序和相别1)、当电流无短路、断路时1、电压无断路、反极性,只是相序错误、依据测试结果确定电压相序,比较、(或、),若超前60则x为w相y为u相,若超前 60则y为w相x为u相,图作出向量图并依据第二步确定v相标注上u
11、、v、w相对应端钮标号,然后作出U12、U32向量。、依据所测数据画出I1、I2向量;依据统计1=在向量图上以U12为基准,顺时针旋转1角由此得到第一元件通入电流I1;同理依据2=得到第二元件所通入电流I2。(也能够以U32为基准依据、来确定I1、I2,并用其它角度来验证);依据所画两元件中电流I1、I2进行分析,依据负载性质和功率原因(感性、cos0.5)根据电流就近于对应相电压标准(若有电流反极性,则靠近相电压反向延长线)确定电流相别。 2、电压断线(依据第一步1)、2)分析确定出v相和断线相):依据测出相对地电压U10、U20、U30判定出v相,另外依据所测线电压U12、U32、U31值
12、来判定断线相,全电压(或称满电压即100V)下标中不含有者为断线相;作出两个向量图,以定好v相对应端钮为基准,分别按正序(顺时针)和反序(逆时针)标出端钮编号,按方法一找出全压相和电流I1、I2夹角,以全压相为基准分别在正序图和反序图中画出I1、I2,依据电流就近对应相电压标准,比较两个向量图,观察I1、I2在哪个向量图上位置分布愈加合理(以不出现v相电流为合理),从而确定实际电流相别。因为有一相断线,则从电压数据中不能确定TV是否还存在反极性,在不许可不恢复情况下应分TV无极性反和有极性反两种情况分别分析,所以答案将有两种。若许可恢复,应在判定出断线相后恢复断线相并重新测量数据,然后按无断线
13、方法分析判定。但在写功率表示式和求更正系数时仍应按断线时求取。因为有一相断线,依据电工学原理可知非全压相所测数据其实质是全压相在两块表电压回路上分压值,它们和全压相是方向相同、大小不等向量。应注意它们和正确接线时向量本质区分。判定断相后,分析第一元件、第二元件电压。电压互感器断线分一次断线和二次断线两种情况,能够经过测量电压互感器二次出线端钮间电压Uuv和Uvw来判定。当Uuv=Uvw=100V 时则说明一次没有断线而是二次断线;当Uuv、Uvw中有一相不为100V时则说明一次对应相断线。当三相三线高压有功表和无功表机械表接于同一电路时,某一相电压断相,该电压并不为0,而是由有功表和无功表内部
14、电感线圈分压来决定。)、一次断线:当一次断U相时,第一元件电压为U12=1/2U32(在这里我们认为理论上各个电感线圈阻抗是相等,两个单相电压互感器励磁阻抗相等),第二元件电压还为U32;当一次断V相时,第一元件电压U12=1/2U13,第二元件电压为U32=1/2U31;当一次断W相时,第一元件电压还是U12,第二元件电压U32=1/3U12。)、二次断线时:当第一个表尾断相时,第一元件电压为U12=1/2U32(在这里我们认为理论上各个电感线圈阻抗是相等),第二元件电压还为U32;当第二个表尾断相时,第一元件电压U12=2/3U13,第二元件电压为U32=1/3U31;当第三个表尾断相时,
15、第一元件电压还是U12,第二元件电压U32=1/3U12(具体分析见下面有功表和无功表接于同一电路时断相分析)。 3、电压极性反(无断线)依据第一步、第二步分析判定确定v相和反极性,然后以已确定v相对应端钮为基准分别作出两个向量图,假定Uxv为Uuv和Uxv为Uwv两种情况,且该相极性正确,按1中方法作出向量图,依据电流就近对应相电压标准判别电流布局是否合理来确定x是u相还是w相,以确定好相别并在正确图中标注端钮编号;因为仅有两台电压互感器,但以某一相为基正确定为正极性时,另一相则为反极性;同理,以另一相为基准定为正极性时,则相对应则为反极性。故依据所选参考基准不一样,能够分别作出两种不一样组
16、合方法,但其更正系数是相同。两种形式均正确。因为有极性反接,分析第一元件电压U12、第二元件电压U32时,应依据向量图实际作出向量来写功率表示式。2)、当电流有短路、断路时,我们应该经过比对测量判定出是短路还是断路,并确定是哪一相然后恢复。判定方法是用钳形表分别测量电能表表尾电流和电流互感器二次端钮出线电流,若二者均为0,则说明该相电流互感器断路;若电流互感器二次端钮出线电流正常,而电能表表尾电流几乎为0,则说明该相电流互感器短路。恢复后再按上述无短路、断路方法测量判定。因为电流互感器采取是V/v0分开四线制连接方法,所以不应有V相Iv电流出现。依据电工知识有,即。极性正确时有Iu=Iw=Iv
17、,若有一相极性接反则有Iu+Iw=Iv。如出现相电流极性反,测量对应元件进出电流线对地电压来判定哪种极性反。TA极性反和表尾反区分:即TA极性反是指从TA二次出线端K1、K2和联合接线盒之间电流线接反;表尾反是指从TA二次出线K1、K2未接反,只是从联合接线盒到有功电能表电流进出线接反;相电流进线对地电压相电流出线对地电压,则为TA极性反;相电流进线对地电压相电流出线对地电压,则为电流表尾反。第四步:正确描述故障结果电压相序:电压互感器一次(二次)断相:电压互感器极性反:电流相序:电流短路:电流断相:电流互感器反极性:电流表尾反:第五步:写出各元件功率表示式及总功率表示式: 第六步:求出更正系
18、数 下面列举多个实例加以说明:实例一:(仅相序错误)电流(A)电压(V)角度(0)I11.48U1298.7U100.029050110I21.47U3297.0U2098.935011050I合2.56U3199.3U3099.135011050170分析:第一步:分析电流因为I1=I20、I合为I1或I2倍,则说明电流互感器有一相极性接反。第二步:分析电压1)、因为U10、U20、U30中有且仅有U10相为0则可确定“1”号端钮为v相且v相未断线并接地良好。剩下端钮“2”、“3”号分别记为“x”、“y”。2)、U12、U32、U31均近似为线电压100V,则电压互感器无断线、无极性反(或两
19、个极性均反)。第三步:经过相位夹角确定相序、比较UxvI1、UyvI1,UyvI1滞后UxvI1 60则y即 “3”为u相,x即“2”为w相,图作出向量图并标注上u、v、w相对应端钮标号,然后作出U12、U32向量。 、依据所测数据画出I1、I2向量;依据统计1=U12I1 =290在向量图上以U12为基准,顺时针旋转1角由此得到第一元件通入电流I1;同理依据2=U12I2=350得到第二元件所通入电流I2。依据所画两元件中电流I1、I2进行分析,依据负载性质和功率原因(感性、cos0.5)因为电流I1就近于Uu相电压、电流I2反向延长线就近于Uw相电压,电流分布合理,故可判定确定电流相别I1
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