電度表配置不當影響同期線損因素分析

肖蕾 杜濤 劉亮

摘要：電度表是測定生產生活用電量的儀表。對于三相電度表，根據電力系統中性點接地方式、電壓互感器接線方式不同來選擇是采用三相三線制電度表還是三相四線制電度表，對于用電負荷測量的精確性至關重要。

關鍵詞：同期線損;誤差;電度表;三相三線制

一、三相三線電度表與三相四線電度表計量原理

（a）三相三線電度表只有兩個測量元件，測量Uab、Ia;Ucb、Ic。

（b）三相四線電度表有三個測量元件，測量Ua、Ia;Ub、Ib;Uc、Ic。

二、三相三線式兩元件電度表計量公式

因為三相三線電度表只有兩個測量元件， 所以， 三相三線電度表一般用在三相負載基本平衡的情況下， 如對電動機的計量，以及中性點不接地系統的計量。

三、三相四線式三元件電度表計算公式

三相四線電度表具有三個測量元件，一般用在三相負載不平衡的情況下， 如生活用電。對于有效接地系統的高壓電網必須采用三相四線制電度表測量電能。

四、大電流接地系統必須用三相四線電度表測量電能

（一）三相三線和三相四線電路的瞬時功率通用公式：

從上式可以看出， 三相電路的瞬時（ 或平均） 功率等于各相瞬時（ 或平均） 功率之和。

（二）三相三線電路可以使用二元件有功電能表測量

在三相三線電路中，沒有中線，各相零序電流沒有通路，

所以在三相三線電路中， 式⑤與式②是完全等效的， 因此， 在無中性線或中性線電流為 0 的系統中，采用二元件有功電能表測量， 是完全正確的。

（三）110kV 及以上大電流接地系統不能使用二元件有功電能表測量

在 110kV 及以上大電流接地系統中通常認為通過變壓器中性點接地的接地電流趨于0，但實際上，高壓電網中各相電壓、線路阻抗和負載阻抗不會對稱，接地電流 in不為0，

實際測量電力系統變壓器中性點接地電流都超過相電流的 0.1%，有的發電廠最大甚至達 20%。當cosφ=0.85 時，按式⑩估算，采用兩元件電度表測量的誤差最大值為±（0.5～7.8）%。

五、在 10kV 系統中三相三線制電度表同三相四線制電度表能夠配合的原因

（一）降壓變電站主變低壓側一般采用Δ型接線方式

降壓變電站主變低壓側一般采用Δ型接線方式，采用三相三線制系統，無中性點，各相零序電流沒有通路，所以主變低壓側開關和10kV出線開關均可以采用三相三線制二元件電度表進行計量，不會產生誤差。

（二）10kV配電變壓器一般連接組別為：Dyn11

在10kV配電變壓器高壓側無中性點可采用三相三線電度表，低壓側中性點直接在配變臺區接地，380/220V系統采用三相四線制電度表或者單相電度表，都能準確計量。所以此時10kV配電變壓器高壓側采用三相三線制電度表，低壓側采用三相四線制電度表是可以配合計量的。

六、相關國家標準規定

根據國標《電力裝置電測量儀表裝置設計規范GBT 50063-2017》：4.1.7 系統接地方式以及電能計量裝置采用的接線方式對電能計量裝置精度有較大的影響，三相三線式接線方式能精確計量的先決條件是中性點電流為零，當中性點電流不為零時其計算方法從原理上就存在誤差，中性點有效接地、經電阻、或消弧線圈接地系統中性點均有不平衡電流的存在，因此，對中性點有效接地應采用三相四線制的方式，在經電阻或消弧線圈接地系統中如PT、CT的設置滿足要求也推薦采用三相四線制接線方式。

七、結束語

以上分析可以得出， 對于小電流接地系統， 系統一般采用三相三線的供電方式，所以大多采用三相三線制電度表計量電能。而對于380/220V 三相四線低壓系統和110kV 及以上中性點直接接地系統， 必須采用三相四線制測量電能。三相三線制電度表相關的同期線損缺陷，須及時完成計量表計更換，從原理上解決兩側電度表配置不當造成同期線損計量誤差的問題。

參考文獻：

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