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现场电流互感器错误接线对计量影响的分析

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现场电流互感器错误接线对计量影响的分析  
2006—08-09 19:54:19|  分类： 运行维护维修 ｜  标签： ｜字号大中小 订阅
　　Abstract：This paper analyzes the parameter change of the circuit due to wrong polarity connection of CTs and common line open circuit.The correcting coefficient of measurement and compensation energy,which impacts energy metering，is determined。
　　Keywords:current transformer；reversed polarity;circuit analysis;common line open circuit;correct coefficient 
　　随着电力工业的飞速发展，电力行业从计划经济逐步走向市场经济,电能计量装置作为“公平秤"，其作用越来越重要.准确计量电能除了采用高准确度的计量装置外，还必须减少电能计量装置错误接线造成的电量不准。一旦发生错误接线必须分析对计量的影响，进行追补电量的计算，挽回经济损失。
　　1　故障对计量影响的分析步骤
　　a. 首先测故障电路的参数，根据实测数据判断错误接线的类型。
　　b. 分析故障电路，求出故障时与故障排除后参数间的相互关系。
　　c。 根据错误接线性质，结合相量图和实际功率因数，写出错误功率表达式P′，求更正系数G，即：   
式中P——正确功率表达式；
　　P′——错误功率表达式。
　　d。 计算出错误接线期间的实际电量W0=GW,其中W0为错误接线期间的实际电量，W为错误接线期间的抄见电量。
　　e。 求出追补电量ΔW=W0-W，ΔW为错误接线期间的追补电量.
　　2　三相三线计量方式
　　三相三线计量方式下正确的有功功率为：
　　2。1电流互感器极性反接
　　2.1.1电路分析
　　假设A相电流互感器极性反接，接线图和电流相量图见图1。
元件2电流滞后电压的角度φ′2=30°—φc。
　　2.1。2更正系数及追补电量
　　A相电流互感器极性反接的有功功率为:
　　
　　同理可算出,C相电流互感器极性反接的更正系数为:
　　
　　A相电流互感器极性反接电能表所计电能为正的电能值， C相电流互感器极性反接电能表所计为负的电能值，但抄表时一般将其绝对值作为错误接线期间抄见电量。

　　实际电量W0=GW=3。56W,为抄见电量的3.56倍。
　　追补电量ΔW=W0-W=2。56W，为抄见电量的2。56倍.
　　2.2电流互感器极性反接且公用线断开
　　若其中一相电流互感器极性反接，公用线电流增大为原来的3倍，如不及时改正，公共线将会因过载而烧断,计量装置计量的电能比实际电能更少.
　　2。2。1电路分析
　　假设A相电流互感器极性反接且公用线断开，等效电路原理见图2。

 　　在不考虑电流互感器饱和工作时Z0为常数,从E、F往左看，因为电流源开路，内阻抗为Z2、ZH、Z0之和，因为Z2、ZH比Z0小得多，所以ZEF左≈Z0，UEF左≈-IaZ0=—Ea.

　　简化等效电路图及相量图见图3。

　　—Ea单独作用,其回路电流：

　　根据叠加原理可得：
　　

　　2.2.2更正系数及追补电量
　　在对称工作时，φb=φ，A相电流互感器极性反接引起公用线断开，错误接线状态下的功率为：

　　同理可算出C相电流互感器极性反接且公用线断开时的更正系数为：

　　C相电流互感器极性反接引起公用线断开,电能表从断开前反向计量变为正向计量，所计电能为正的电能值；A相电流互感器极性反接引起公用线断开，电能表从正向计量变为反向计量，期间所计电能为负的电能值,以其绝对值作为抄见电量。
　　实际电量W0=GW=7.12W,为抄见电量的7。12倍.
　　追补电量ΔW=W0—W=6。12W,为抄见电量的6.12倍.
　　3　三相四线计量方式
　　低压三相四线计量方式电流互感器采用完全星形接线。三相电路对称时，正确的有功功率为：

　　3.1一相电流互感器极性反接
　　3.1。1电路分析
　　假设A相电流互感器极性反接，其接线图和电流相量图见图4。

　　A相电流I′a为—Ia，其余两相电流保持不变。公用线电流In的值为其它相电流的2倍。同理可知，只要任一相电流互感器极性反接,公用线电流增大为相电流的2倍。
　　3。1。2更正系数及追补电量
　　电流互感器极性反接时有功功率为:

　　实际电量W0=GW=3W，为抄见电量的3倍。
　　追补电量ΔW=W0—W=2W，为抄见电量的2倍.
　　同理可知,其它相电流互感器极性反接与A相相同。只要三相电路对称,不论功率因数多大，追补电量为抄见电量的2倍。
　　3。2一相电流互感器极性反接且公用线断开
　　假设A相电流互感器极性反接且公用线断开。
　　3.2.1电路分析
　　简化等效电路图和相量图见图5。

　　根据节点电位法可得：

　　
　　根据余弦定理：
　　
　　3.2.2更正系数及追补电量
　　通过电能表的功率为:
　　
　　更正系数为:
　　
　　追补电量ΔW=W0-W=2.66 W,为抄见电量的2.66倍。
　　同理可知，其它相电流互感器极性反接引起公用线断开与A相相同。
　　4　总结
　　不论三相三线计量方式还是三相四线计量方式，电流互感器极性反接都使公用线电流增大，电能表少计电量,若不及时更正，公用线将因过载而烧断,使所计电量进一步减少。
　　三相电路对称时，三相三线计量方式更正系数及追补电量与功率因数有关，因此，有必要对用户的平均功率因数进行计算，以备使用