在判断三相电能表接线错误时,可以使用绘制向量图的方法进行判断并加以改正。所谓向量图法,就是利用一些仪表测出各相电压、电流的大小和相位,绘出表示各个电压和电流间相互关系的向量图,而后结合负载情况判定接线是否正确,并且在向量图中找到改正接线的正确途径。综上所述,向量图法是检查和更正三相有功和无功电能表最直接有效的方法。
在三相电路中对于对称星形电源,其线电压为UAB、UBC、UCA,相电压为UA、UB、UC,根据克希霍夫电压定律(KVL),有:
同时,相电压与相电流的关系与负载元件的特性有关。
由相电压与线电压、相电流与线电流、相电压与相电流的关系,可以绘制向量图来判断电能表接线是否正确,从而改正接线。
以三相三线有功电能表为例,首先,确定电压值和B相电压,检查接地点,找出接B相电压线的端钮,从而确定电压的相序和序别,根据测得的相序和找出的B相电压端钮,确定其余两个电压端钮连接的电压所属相别。
对A相电流应满足:Na-ab+Na-bc+Na-ca≈0
对C相电流应满足:Nc-ab+Nc-bc+Nc-ca≈0
然后绘制电流向量图,用相同的比例在相应的线电压上截取电流的投影,截取方法为正取正向、负取负向的原则,如转数Na-ab为正就在UAB上截取,为负就在UBA上截取,各投影的末端引垂线所得的交点与原点的连线确定了各项电流的相位和相对值。
最后,根据绘出的电压、电流向量图进行比较分析(见图2),一般就能判断电能表的接线有无错误。查清错误接线后,除特别要求外,应把接线改为正相序的正常接线,即把接地或不接地的B相电压线改接在电能表的中间电压端;A组元件加线电压UAB和电流UA;C组元件加线电压UCB和电流UC。除了要防止电流互感器次级回路开路和电压互感器次级回路短路外,每更换一根电压、电流线均应做好标记,以便识别和恢复原状。
完成接线后,还要再进行全面的检查,以便验证接线的正确与否。当然,随着科技的进步,计量检定仪器的发展也日新月异,不少仪器集成了计算模块,可以使用计算机处理将向量图通过显示装置更直观地展现出来,为我们的日常工作带来便利。
作者单位【山东省济宁市计量测试所】
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