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一起電能表異常反轉引起的思考與分析

發布時間:2009-06-05 作者:韓斌 來源:本站原創 瀏覽:3365

江蘇省濱??h供電公司 韓斌


  我公司在一次現場檢查中發現一機械加工企業(配變容量100kVA,力調用戶),總表為三只單相1.5(6)代有功,其中的C相表讀數與前次抄表時少了兩個字。加上該用戶平均用電量在6000kW·h左右,檢查人員懷疑有竊電可能,當切除用電負荷時,發現C相電能表在反轉,A相正轉,現場人員立即向局里匯報,我們組織人員到現場進一步檢查。

  經檢查發現,當切除負荷后,三只電能表其中A相正轉、B相不轉、C相反轉。運行現場發現該用戶電容柜自動補償器損壞后,電容補償一直為手動運行,同時發現電容器補償三相電流指示不平衡,其中B相電流為零,當場切除電容,再看三只電能表均不走。再試仍是原來情況,最后集中對B相電容補償回路進行檢查,發現B相PTO熔絲不通,說明斷開,重新更換后再投運,指示電流表正常,電能表三只均停走。

  情況分析:為什么電容器缺相運行會引起電能表反轉?是否會影響正常計量?作如下分析:

  現場故障時用電負荷為零,電容器接線方式為星形,電容器為純容性負載(有功損耗很小忽略不計),電源相序為正相序,見圖1系統接線圖和向量圖。

  當系統正常運行時(用電負荷為零),因為各相電路中容性電流的相位分別超前對應的電壓90°,各相電能表的功率為P=UIcos90°=0,所以三只單相電能表都不轉。

  當電容器B相熔絲熔斷即退出運行時,A、C相電容器形成串聯后接在電源Va和Vc之間,這時,電路中的電流幅值和相位都發生了變化,見圖2所示。

   即A相電流Ia超前電壓Vac角度為90°,因為Va超前Vac 30°,所以A相電流Ia超前電壓Va角度為60°;
  C相電流Ic超前電壓Vca角度為90°,因為Vc滯后Vca 30°,所以C相電流Ic的相位超前電壓Vc為120°;
  此時A相電流與C相電流大小相等,方向相反。
  因為電能表的電壓回路正常,所以各相電能表運行狀態下的功率分別為:
  Pa=VaIacos(90°-30°)=VIcos60°=0.5VI>0,則A相電能表正轉。B相電流為零,B相電表不轉。
  Pc=VcIccos(90°+30°)=VIcos120°=-0.5VI<0,則C相電能表反轉。

  結論:凡是有電容器補償的用戶,因電容器缺相運行引起的單相電能表(指代總表的三只單相表)在無用電負荷情況下的緩慢正轉或反轉屬正常情況,且不影響正確的計量,即三只單相表記錄的總電量不受影響,表面上看一只表正轉,另一只表反轉,其增加與減少的電量是相等的,進一步講,對有無功電容器補償裝置的用戶或變壓器臺區,電容器若發生缺陷運行所產生的異常對正確計量沒有任何影響。

  值得思考與提示的問題是,我縣每臺農改配變的配電箱都配有(20~40)kVAR的電容器補償(根據變壓器容量而配)。像上述的情況時有發生。在工作中遇有不少農電人員請示這類問題,要求安裝電子式電能表或1.5(6)A雙向計數式機械表,這都是不正確的。因為目前生產的電子式電能表,基本計度器采用步進電機驅動計度器計電量,當電流是反向時則計度器仍為正計量。機械式1.5(6)A雙向計數式電能表同樣是這樣的道理,也就是說用這樣的表作為計費表,當發生上述電容器缺相運行時,其中反轉的一只表此時計數為正電量,導致多計用戶電費,這種計量方式切不可用在有無功補償裝置的用戶及變壓器臺區。

  通過該異常情況分析,也充分顯示我們用電檢查(營銷)人員的業務知識要進一步提高,同時要組織好社會電工和農村電工的培訓,不斷提高他們的業務技術素質和依法經營的意識,確保電力系統正常穩定的運行。
    

缺插圖!

 

圖1  正常運行接線圖、向量圖
    

缺插圖!

 

 圖2  異常運行接線圖、向量圖

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