PDF《三相电能表失压故障追补电量在线计算》

1 三相电能表失压种类 1.

1 三相四线电能表接线及失压种类 图1所示为接有电流互感器( T A) 的三相四线 电能计量装置接线图.三相四线电能表采用三元件 分相计量, 各相电压均以中性点 N 为参照.表内各 相电压采样互不影响. 三相四线电能表分3类共7种失压: ①某一相 失压, 其他两相电压正常, 包括A相失压、 B 相失压、 C相失压3种失压情况;

②某两相失压, 另一相 电压正常, 包括 A 相 B相失压、 A 相C相失压以及 B相 C相失压3种情况;

③三相全失压, 该情况三相 电压全部异常[ 4] . ―

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1 ― 第37卷第19期2013年10月10日Vol.37No.19Oct.10,

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1 3 图1 三相四线电能计量装置接线图 F i g .

1 C o n n e c t i o nd i a g r a mo f t h r e e - p h a s e f o u r - w i r e e l e c t r i c e n e r g ym e t e r i n gd e v i c e 1.

2 三相三线电能表接线及失压种类 图2所示为接有电压互感器( T V) 和TA的三 相三线电能计量装置接线图.电能计量装置电压回 路有高压侧一次回路和低压侧二次回路.由图2可知, 接A相的 T V 高压或低压回路断开, 电能表的 A B相电压大为减少, 相位也发生改变( 具体数值取 决于 T V 接线及电能表内部三相接线及阻 抗的大 小) , 电能表 C B 相电压正常, 其电压大小和相位与 T V 高压侧一次电压相对应, 此种情况称为 A 相失 压;

同样, C 相高压或低压回路断开, 电能表 C B 相 电压大为减少, 相位也发生改变, 电能表 A B相电压 正常, 此种情况称为 C相失压;

B相高压或低压回路 断开, 电能表 A B相和 C B相电压都大为减少, 相位 也发生改变, 但AC相电压正常, 此种情况称为B相 失压;

当任意二相高压或低压回路同时断开或三相 同时断开时, 电能表三相电压同时低于临界电压, 此 种情况称为三相全失压. 图2 三相三线电能计量装置接线图 F i g .

2 C o n n e c t i o nd i a g r a mo f t h r e e - p h a s e t h r e e - w i r e e l e c t r i c e n e r g ym e t e r i n gd e v i c e 由此可见, 三相三线电能表只有A相失压、 C相失压、 B相失压、 三相全失压这4种失压.前 3种失压, 只有一相线电压正常, 三相全失压时三相 电压全部异常[ 4] .本文讨论的失压追补电量计算方 法不包含全失压情况.

2 利用未失压相电压追补失压故障下电量 的原理和误差分析 根据三相电压对称原理, 理想的三相交流电力 系统其三相电压应有同样的幅值, 且相位角互差1

2 0 ° . 利用未失压相电压追补失压相电量原理如下. 在理想状况下, 当三相电能表某一相或某两相失压 时: ①利用未失压正常相的电压幅值, 来代替失压相 的电压幅值;

②利用未失压相和失压相负荷电流夹 角以及相电压间1

2 0 ° 的固定角差, 计算失压相和该 相负荷电流的夹角, 计算功率因数;

③得到失压相电 压幅值和功率因数后, 可计算失压相正确的有功和 无功功率, 并参与合相功率和电能的计量, 实现三相 电能表失压期间正确电量的在线计算. 该方法无需假设三相电流对称, 适用于三相负 荷电流不对称的情况, 解决了传统方法三相负荷电 流不对称条件下失压电量的追补问题. 由上述分析可知, 无论三相负荷电流是否对称, 在三相电压对称的理想状况下, 应用该方法得到的 失压相功率计算误差为零, 即失压状况下采用该方 法得到的追补电量计量精度只取决于表计电压、 电 流及相位的测量精度. 实际电网三相电压不可能是完全平衡的理想状 况, 但由于电网三相电压不平衡度是供电质量指标 之一, 按国家标准GB/T15543―2