摘要：在新裝計量裝置中由于電流互感器相序、極性的錯誤導致電能表的誤接線，造成電能計量的不準確。本文列舉了幾種三相三線電能表常見的誤接線，通過向量分析推導出電能表誤接線時所反映的有功、無功功率表達式，進而求出其對計量的影響。
關鍵詞：三相三線制電能表 誤接線 更正系數(shù)
電能計量是電力商品交易中的"一桿秤"，它的準確與否直接涉及到供用電雙方的經濟利益。同時供電單位將計量管理，列為線損率管理的先決條件。
由于一般10kV及以上的高壓系統(tǒng)均采用三相三線的供電方式，所以高壓系統(tǒng)大多采用三相兩元件電能表計量電能。三相三線電能表的接線并不復雜，但由于疏忽，特別是附有電壓互感器與電流互感器的電能表，錯接的機會較多。三相三線電能表錯接線時會產生許多怪現(xiàn)象：有的不轉，有的反轉，有的隨負載功率因數(shù)角的變化有時正轉，有時反轉，有的雖然正轉，但計量出的電量數(shù)與實際不相符。由于電壓互感器的電壓相序可由相序表判斷，錯誤的可能性較小，本文著重討論電流互感器錯接線對電能計量的影響。如果將電流互感器的二次線接錯，共有八種接線，其中1種可以正確計量電能，有2種電能表不走，有3種電能表反轉，有2種電能表雖正轉，但計量出的電能是錯誤的。假設三相負載是平衡對稱的，即有如下關系：
UA=UB=UC=Uφ，IA=IB=IC=I，φa=φb=φc=φ，正確的接法為有功電能表第一元件接入UABIA，第二元件接入UCBIC。相角差為60°的無功電能表第一元件接入UBCIA，第二元件接入UACIC，有功功率為
，無功功率為
。下面分別列出在負載對稱時，不同接線方式下的三相三線有功電能表，和60°接線無功電能表的計量功率表達式及更正系數(shù)。
1 A、C兩相元件接錯時
(1) 第一元件接入IC，第二元件接入IA：
根據向量圖1（a）得出：
有功計量功率為：PI=UABICcos(90°-φ)
PⅡ=UCBIAcos(90° φ)
P'=PⅠ PⅡ=UIcos(90°-φ ) UIcos(90° φ)=0
式中 PⅠ-第一元件所計有功功率
PⅡ-第二元件所計有功功率
P'-表計計量總功率
(2) 第一元件接入-IC，第二元件接入-IA時，根據向量圖1（b）得出有功計量功率為：
PⅠ=UABICcos(90° φ)
PⅡ=UCBIAcos(90°-φ)
P'=PⅠ PⅡ=UIcos(90° φ) UIcos(90°-φ)=0
以上兩種接法，計得有功功率為零，有功電能表不走，無法計量有功電量。由此也不考慮無功電能表的計量。
圖1 向量圖
(3) 第一元件接入IC，第二元件接入-IA，根據向量圖分析，可知：
有功計量功率為：PI=UABⅠCcos(90°-φ)
PⅡ=UcBIAcos(90°-φ)
P'=PⅠ PⅡ=UIcos(90°-φ) UIcos(90°-φ)=2UIsinφ
無功電能表中第一元件通入電壓UBC、電流IC；第二元件通入電壓UAC、電流-IA，且由于電壓線圈回路中電阻R的作用，使電壓磁通向量與電壓向量由原來的90°變?yōu)?0°，相當于各相元件相應電壓相位超前30°角，所以無功功率計算可以寫成：
QⅠ=UBCICcos(150° 30° φ)=-UIcosφ
QⅡ=UACIacos(150° 30° φ)=-UIcosφ
Q'=QⅠ QⅡ=-2UIcosφ
式中 QⅠ-第一元件所計無功功率
QⅡ-第二元件所計無功功率
Q'-表計計量總無功功率
無功表反轉
(4) 第一元件接入-IC，第二元件接入IA
根據向量圖分析
有功計量功率為：PⅠ=UABICcos(90° φ)
PⅡ=UCBIAcos(90° φ)
P'=PⅠ PⅡ=2UIcos(90° φ)=-2UIsinφ
無功計量功率為：
QⅠ=UBCICcos(30°-φ-30°)=UIcosφ
QⅡ=UACIAcos(30°-φ-30°)=UIcosφ
Q'=QⅠ QⅡ=2UIcosφ
這種情況下有功電能表反轉，無功表正轉。
2 A、C兩相元件極性分別接反時
(1) 第一元件接入-IA，第二元件接入IC
根據向量圖分析可知：
有功計量功率為：PⅠ=UABIAcos(150°-φ)
PⅡ=UCBICcos(30°-φ)
P'=PⅠ PⅡ=UI×[(cos150°cosφ sin150°sinφ) (cos30°cosφ sin150°sinφ)]=UIsinφ
無功計量功率為：
QⅠ=UBCICcos(90° 30° φ)=UIcos(120°＋φ)
QⅡ=UACIAcos(150°-30°-φ)=UIcos(120°-φ)
此時，無功表反轉。
(2) 第一元件接入IA，第二元件接入-IC為：
根據向量圖分析可知：
有功計量功率為：PⅠ=UABIAcos(30° φ)
PⅡ=UCBICcos(150° φ)
P'=PⅠ PⅡ=UI×[(cos30°cosφ-sin30°sinφ) (cos150°cosφ-sin150°sinφ)]=-UIsin
無功計量功率為：
QⅠ=UBCIAcos(90°-30°-φ)=UIcos(60°-φ)
QⅡ=UACICcos(30° 30° φ)=UIcos(60° φ)
此時，有功表反轉，無功表正轉。
(3) 第一元件接入-IA，第二元件接入-IC為：
根據向量圖分析可知：
有功計量功率為：PⅠ=PⅠ=UABIAcos(150°-φ)
PⅡ=UCBICcos(150° φ)
無功計量功率為：
QⅠ=UBCIAcos(90° 30° φ)=UIcos(120° φ)
QⅡ=UACICcos(30° 30° φ)=UIcos(60° φ)
這種情況下有功表和無功表皆反轉。
根據以上分析，可以歸納出如下結果，見表1。
表1 三相三線電能表誤接線對應的功率查對表
| 電流相序 |
有功功率 |
無功功率 |
| IC，IA |
0 |
不考慮 |
| -IC，-IA |
0 |
不考慮 |
| IC，-IA |
2UIsinφ |
-2UIcosφ |
| -IC，IA |
-2UIsinφ |
2UIcosφ |
| -IA，IC |
UIsinφ |
|
| IA，-IC |
-UIsinφ |
|
| -IA，-IC |
|
| 當然，電能表的錯接線除了上述幾種外還有電壓相序錯誤、電壓斷線、電流斷線等情況，但只要能根據實際的接線進行向量分析，得出實際的有功功率與無功功率的計算表達式，也就可得知計量失誤的影響。 |
