探討“高壓”三相四線電能表在線現場校驗方式與計量偏差問題

凌棟俊

摘 要：本文圍繞高壓三相四線電能表的現場校驗展開討論，對比、剖析了不同校驗模式下對應的計量誤差問題，分別從負載平衡、不平衡兩大條件出發來分別性地研究。這對于三相電能表的精準校驗有十分重要的作用。

關鍵詞：高壓三相四線電能表；現場校驗；計量

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0102-02

1 電能表現場校驗原理分析

電能表是電力系統主要的電能計量設備，其現場校驗主要借助于校驗儀來測試電能誤差，把其中的關鍵信息，例如：電壓、電流等輸入電能表所在線路內部，保證它能和被測電能有一致的電參量。其中檢驗儀就相當于一個高水平電能表，它可以產生并接收電能脈沖，憑借搜集來自于被測電表的電能脈沖，再將其同來自于校驗儀的電能脈沖加以對比，通過算出電能誤差，從而對所測試電表進行科學校驗與評估。校驗原理與過程如圖1所示。

2 三相電能表原理及功率分析

三相三線電能表一般用在中性點不接地系統，負責其電能測量，通常僅僅針對于無中性線的三相負荷，尤為適合于高壓電力系統，例如：大于10kV的電壓，此設備能夠同電壓、電流互感器同步配合，形成一個有功電能計量系統。與此對應的三相四線電能表所適應的范圍則完全相反，更適合于中性點接地系統，能夠有效地測出包含中性線的三相負荷，一般適合用在低壓電力系統，電表額定電壓達到220V，此電能表也適用于電壓大于110kV的系統，同低壓線路對比起來，這一電表的電壓線圈有著屬于自身的額定電壓，通常為：57.7V。

對于電壓等級較高的電力系統，一般采用兩大類型計量表：①三相四線有功電表，（額定電壓=57.7V）；②三相三線電表，（額定電壓=100V）。所以，實際的表計現場檢查、校驗，如果無法清晰地明確其接線模式，如果只將電壓水平視為評判對象，則很容易出現將這兩種電表混淆，進而出現校驗誤差。也就是利用三相三線方式來檢查、審核四線電表，通過參照三相線路相量圖分兩種情況來校驗電能表的電能，具體包括：平衡負載狀態下、非平衡負載狀態下，對此需要明確三相四線電能表處于三相四線狀態下的接線模式與相量圖。下面將按照兩種情況進行分析：

2.1 三相平衡負載模式

（1）三相四線電能功率

總功率等于各相功率之和，公式：P=Pa+Pb+Pc=UaIacos ？準a+UbIbcos？準b+UcIccos？準c。

（2）三相三線電能功率

P=Pa+Pc=UabIacos（30°+？準a）+UcbIccos（30°-？準c）

2.2 三相不平衡負載模式

（1）三相四線電能功率

總功率等于各相功率之和，公式：P=Pa+Pb+Pc=UaIacos？準a+UbIbcos？準b+UcIccos？準c。

（2）三相三線電能功率

P=Pa+Pc=UabIacos（30°+？準a）+UcbIccos（30°-？準c）

以圖2為三相三線測量相量圖。

通過對比上面幾個式子，從理論角度計算能夠看出，負載平衡狀態下，如果采用三相三線模式來對應測出四線線路，雙方所得功率大體相當，相反，如果負載不平衡，如果通過三相三線模式來校驗四線線路，則測得功率數據同現實有著較大差別，通過對比上面的公式能夠看出，這兩大校驗模式對應測出的功率差別=UbIacos（60°+？準a）+UbIccos（60°-？準c）-UbIbcos？準b。

3 試驗檢驗和數據的剖析

憑借電能功率原理能夠得出，有功功率=電壓×電流×相位角，采用分量分析法來專門圍繞電壓、電流、相位等逐個加以剖析，可以把電壓視作三相平衡額定電壓，可以逐步調整電流、相位角等來對應剖析電能有功功率與電能誤差。

可以把0.5S級別的三相四線電表來充當參照來實驗，將0.05級三相多功能電表來進行現場檢查、校驗，主要從負載的平衡狀態、非平衡狀態來加以檢驗，能夠得出對應的功率數據結果表。通過對表格中的數據進行全面分析與實驗能夠看出：兩大校驗模式能夠各自測出三相四線表的功率和現實的功率，能夠剖析出二者的關系，最終得出：三相四線電能表所測數據和現實數值相似，相反，三相三線電能表則要從兩大方面來區分對待：①三相負載平衡狀態下，電能功率符合現實條件，也就是此時電能表所計量的電能誤差十分準確，同現實無出入。②三相不平衡，電能功率和現實的功率之間則有著一定的差別，也就是電能誤差出現了偏差，具體的誤差則可以通過相位角、電流平衡狀態等的剖析得出，具體的剖析成果如表1所示。

4 總 結

三相電能表實際的現場校驗，如果將無中性線三相三線校驗模式用于含中性線的三相四線表計設備，則將出現電能計量偏離現實的問題，所得的功率和誤差值都和現實有較大誤差，此研究則分析了其中的誤差，同時，也對三相四線電表的現場校驗進行了全面的檢驗，并分別從負載平衡與不平衡兩種狀態出發，分析了電能計量的誤差，這種誤差分析可以糾正三相電表運行中的問題和誤差。

參考文獻

[1]韓曉雷.三相四線電能表接入三相三線系統的安全隱患[J].內蒙古科技與經濟，2012（2）：56.

[2]鹿凱華，雷惠博，賀 嵐.用電能表現場校驗儀檢查接線的原理與分析[J].電測與儀表，2002，39（12）：36～39.

收稿日期：2018-10-9