一种快速准确判断计量装置错误接线的方法
【专利摘要】本发明公开了一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其包括如下步骤：1、确保三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相等的测试条件满足；2、采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的六个相角差；3、分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别，然后分析电压相角关系，确定电压相序，再分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别，最后分析电压、电流相角关系，确定电流方向。本发明的积极效果是算法简单、数据量小、使用方便、快速准确。
【专利说明】一种快速准确判断计量装置错误接线的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，属于计量装置故障判 断方法。
【背景技术】
[0002] 计量装置错误接线判断一般采用相量图法，相量图法判断接线一般先确定计量装 置电压接线的相别，以电压相量为参考基准，根据测得的元件上电压电流的相位差，画出计 量装置各元件电压、电流相量，判断错误接线类型，所以相量图法的关键是先判断出电压接 线的具体相别，找到正确电压作参考基准。
[0003] 实际工作中高压三相三线计量装置，一般情况下先确定电能表电压相序，再测三 相电压端子对地的电压找出b相即二次b相接地，从而确定电压相别。但有些情况下，无法 通过测对地电压的方式找b相，例如b相接地断开或b相未接地或直接用三相用电检查仪 测相序等，这样就无法确定具体三相电压相别，相量图无正确电压相量作参考基准，只能以 电流作基准，而电流初始判断结果又不唯一，因为一个测试角度对应两种可能，判断时需画 两次相量图，不仅速度慢，而且一般人不习惯以电流相量作参考基准，极易出错。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种算法简单、数据量小、使用方便、快速准确 的判断计量装置错误接线的方法。
[0005] 为实现上述目标，本发明采用的技术方案如下： 一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，本方法总结分析高压三相三线计量装置 各相量间关系，提出了基于跨相法原理判断电压相别的新方法，解决了三相电压相别判断 问题，解决了相量图判断接线的电压基准问题。并在此基础给出了完整的判断三相三线计 量装置错误接线的方法和步骤，此测量方法可仅根据测试数据，无需画画相量图即可判断 计量装置接线，也可以常用的电压相量作参考基准，画一次相量图即可快速准确判断结果。
[0006] 本方法的具体步骤如下： 步骤(一）：确定测试基本前提条件： 三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相同差值，不超过10°，且负荷功率因数 角φ的范围要已知，φ不大于60°，因为若不知功率因数角Φ范围，无法确定哪个角度满 足90° ±Φ或270° ±Φ的角度； 采用相位伏安表测量三相三线二元件计量装置的实际三相电压A2、泣32的大小和实际三相电流A、4的大小；即分别用元件I(?、Λ)和元件2 (?、 )表示二元件计量装置的中二元件的实际电压和电流； 另外，分别用元件I(G#、A)和元件2([^、A)表示二元件计量装置正确接线时二 元件的电压和电流； 当测得三相电压$2、込2的数值相等，其相角相差120°，无断线、极性反或接触不 良，且测得的三相电流Z1、?3与实际负荷一致，无短路及开路，执行步骤(二）； 步骤(二）：采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的如下量： ① 元件1和元件2的电流Z1和/3之间的相角差，即/3滞后厶的角度； ② 元件1和元件2的电压O12和[>32之间的相角差，即?32滞后仏的角度； ③ 元件1的电流Z1和元件2的电压O32之间的相角差，即Z1滞后O32的角度； ④ 元件2的电流/3和元件1的电压--12之间的相角差，即i3滞后?12的角度； ⑤ 元件1的电流4和其电压A之间的相角差，即滞后￡>12的角度； ⑥ 元件2的电流4和其电压[>32之间的相角差，即4滞后--32的角度； 步骤(三）：分析判断错误接线： (1) 分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别： 根据正确接线时元件1和元件2的电流4和4之间相角关系表1，可知同一大小的相 角差对应两种可能的结果，利用实际测得的元件1和元件2的电流人和/3之间相角关系与 所述表1进行比对，判断得出电流^和士的相别； 表1. /2和、之间相角关系
【权利要求】
1. 一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其特征在于：其包括如下步骤： 步骤(一）：确定测试基本前提条件： 三相三线电路电压对称，三相负荷功率因数角相同差值，不超过10°，且已知负荷功率 因数角Φ的范围； 采用相位伏安表测量三相三线二元件计量装置的实际三相电压A2、O32的大小和实际三相电流A、4的大小；即分别用元件I(?、Λ)和元件2 (?、 )表示二元件计量装置的中二元件的实际电压和电流； 另外，分别用元件I 和元件2 、总）表示二元件计量装置正确接线时二 元件的电压和电流； 当测得三相电压$2、A2的数值相等，其相角相差120°，无断线、极性反或接触不 良，且测得的三相电流Z1、4与实际负荷一致，无短路及开路，执行步骤(二）； 步骤(二）：采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的如下量： ① 元件1和元件2的电流A和/3之间的相角差，即i3滞后的角度； ② 元件1和元件2的电压化和【>32之间的相角差，即O32滞后匕的角度； ③ 元件1的电流A和元件2的电压c?32之间的相角差，即Z1滞后^的角度； ④ 元件2的电流i3和元件1的电压ε>12之间的相角差，即i3滞后?12的角度； ⑤ 元件1的电流Z1和其电压之间的相角差，即Z1滞后ε?12的角度； ⑥ 元件2的电流4和其电压D32之间的相角差，即4滞后^32的角度； 步骤(三）：分析判断错误接线： (1)分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别： 根据正确接线时元件1和元件2的电流和/,之间相角关系表1，可知同一大小的相 角差对应两种可能的结果，利用实际测得的元件1和元件2的电流4和/3之间相角关系与 所述表1进行比对，判断得出电流Zjpi3的相别； 表1.』2和4之间相角关系
以所述表1中的4和4相角差为依据，当A和4之间的相角差为240。或60。，即4 滞后厶的角度为240。或60°时，厶和4分别为4和4,此时4和4正向或反向；当4滞 后A的角度为240。时，4和4所对应的4和4为全正向或全反向；当4滞后A的角度为 6〇。时，义和厶所对应的4和4为其中一相电流反向； 当A和4之间的相角差为120。或300。，即4滞后A的角度为120。或300。时，A和4分别为4和4,此时4和4正向或反向；当4滞后A的角度为120。时，4和4所对 应的4和4为全正向或全反向；当4滞后A的角度为3〇〇。时，/\和4所对应的4和4为 其中一相电流反向； (2) 分析电压相角关系，确定电压相序： 不同电压接线情况下，二元件计量装置的接线相序和滞后ε?12的角度的关系如下 表2 : 表2.接线相序和电压相角差的对应关系
以所述表2中a、b、c三相之间的电压、实际?32滞后L>12的角度和相序的关系为依据， 胃翻:@￡&齡￡&白勺触* 300。札獅幢触辦： 的角度为60°时，此时电压为逆相序：acb、cba、bac; (3) 分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别： 电流与电压跨相时，某相电流与其他两相形成的线电压的相量关系见表3 : 表3.跨相电流与电压的相角差的对应关系
加到所述计量装置上的三个线电压为ab、bc、ca间的电压，二元件上的电压&、&至 少有一个是ab、be间的电压，a相电流&与be间电压&、c相电流^与ab间电压形 成跨相关系，角度大小为90° ±〇或270° 土Φ，其中，Φ为负荷功率因数，感性为+，容 性为一； 反过来，当电流滞后电压角度大小为90° ±〇或270° 土Φ，则说明电流与电压必为 跨相关系，电流与形成线电压的两电压端子不同相； 跨相法电压相别判断：通过测量，在]滞后&、&的角度，&滞后&、￡^四个测试 角度中寻找，其中必有是90° ±〇或270° 土Φ，其中，Φ为负荷功率因数的角度，则存在 90° ±〇或270° 土Φ相角差的两个电压端子必定和与之比较相角的电流不同相，剩下的 电压端子和所述电流同相，结合上一步骤（2)中的电压相序，即可判断电压相别； (4)分析电压、电流相角关系，确定电流方向： 首先根据已判断出的计量装置的电压相别，可确定存在90° ±〇或270° 土Φ相角 差的电压相量，分析电压与电流相量相角关系，确定存在90° ±〇或270° ±〇相角差电 流相量；结果如表4 : 表4.根据电压与电流相量相角关系判断跨相接线电流相量
根据已判断出的元件电流的方向，结合表3中三相三线二元件计量装置电流相角的关 系，确定另外一个元件的电流的方向； i滞后ii240°或120°，两元件电流为全正向或全反向，i滞后jl6〇°或300°， 两元件电流其中一相电流正向、一相电流方向，至此判断出计量装置接线情况。
2.根据权利要求1所述的一种快速准确判断计量装置错误接线的方法，其特征在于： 所述负荷功率因数角Φ的范围不大于60°。
【文档编号】G01R31/02GK104316822SQ201410616050
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】赵喜云, 谷晓斌 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司培训中心