康文廣，朱彬，劉冬，張海麗

(天津市電力公司城西供電分公司，天津300385)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力客戶(hù)逐步增多，電能需求量日益增加，計(jì)量是否準(zhǔn)確不但影響到供電企業(yè)的形象和聲譽(yù)，而且直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在農(nóng)村電網(wǎng)中，由于農(nóng)網(wǎng)大面積改造、線(xiàn)路頻繁切改和裝表接電等原因，經(jīng)常會(huì)造成三相交流電能表接線(xiàn)出現(xiàn)逆相序。所謂逆相序，是指三相電壓、電流相對(duì)應(yīng)接入電能表，而接入電能表電壓的次序?yàn)閁WV、WVU、VUW三種形式，則稱(chēng)此時(shí)電能表接線(xiàn)為逆相序［1］。對(duì)三相三線(xiàn)制供電線(xiàn)路而言，線(xiàn)路逆相序運(yùn)行對(duì)線(xiàn)路上的單相設(shè)備沒(méi)有影響，對(duì)三相旋轉(zhuǎn)設(shè)備，一般可通過(guò)觀(guān)察三相交流旋轉(zhuǎn)設(shè)備的正反轉(zhuǎn)，改變?nèi)嘣O(shè)備的接線(xiàn)，使其正轉(zhuǎn)即可正常使用，但是逆相序會(huì)對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響，本文將重點(diǎn)探討這方面的內(nèi)容。

1 逆相序?qū)θ娔鼙淼挠绊?/h2>

(1)三元件電能表采用的是三元件有功電能表原理和跨相90°型無(wú)功電能表原理。三元件電能表計(jì)量的有功功率為P=Pa+Pb+Pc=Ua Ia cosθa+Ub Ib cosθb+Uc Ic cosθc?？梢?jiàn)，三元件有功電能表計(jì)量的有功功率僅跟各自的相電壓、相電流及它們的夾角有關(guān)，與三相相序無(wú)關(guān)，所以，逆相序不影響三元件有功電能表的正確計(jì)量。

(2)跨相90°型無(wú)功電能表接線(xiàn)，是指第一元件取A相電流和線(xiàn)電壓Ubc，第二元件取B相電流和線(xiàn)電壓Uca，第三元件取C相電流和線(xiàn)電壓Uab。某元件流過(guò)哪相電流，電壓就取的是另外兩相，即所謂“跨相”之意，并且電壓中的超前相接電壓線(xiàn)圈的首端［2］，其原理圖如圖1所示。

(3)正相序時(shí)，三元件無(wú)功電能表的三個(gè)元件反應(yīng)的無(wú)功功率分別為

圖1 跨相90°型無(wú)功電能表接線(xiàn)原理圖

(4)逆相序時(shí)，三元件無(wú)功電能表的三個(gè)元件反應(yīng)的無(wú)功功率分別為

圖2 三元件無(wú)功電能表正相序相量圖

圖3 三元件無(wú)功電能表逆相序相量圖

可見(jiàn)，三元件無(wú)功電能表在逆相序時(shí)計(jì)量的無(wú)功功率與正相序時(shí)大小相等，方向相反，見(jiàn)圖2，圖3所示。對(duì)于同時(shí)可計(jì)量正向無(wú)功和反向無(wú)功的電能表，供電部門(mén)是按照正、反向無(wú)功電量的絕對(duì)值之和計(jì)算用戶(hù)的月平均功率因數(shù)的，所以逆相序不影響三元件無(wú)功電能表的正確計(jì)量。

2 逆相序?qū)Χ娔鼙淼挠绊?/h2>

(1)二元件電能表采用的是二元件有功電能表原理和內(nèi)向角60°型無(wú)功電能表原理，見(jiàn)圖4所示。正相序時(shí)，如圖5所示，兩元件電能表計(jì)量的有功功率為

圖4 三相三線(xiàn)兩元件有功電能表原理接線(xiàn)圖

圖5 三元件無(wú)功電能表逆相序相量圖

逆相序VUW、UWV、WVU時(shí)，兩元件電能表計(jì)量的有功功率分別為

二元件電能表只能適用于中性點(diǎn)對(duì)地絕緣系統(tǒng)，一次供電系統(tǒng)中沒(méi)有接地線(xiàn)，如我國(guó)農(nóng)村35 kV、10 kV配電網(wǎng)，該系統(tǒng)能基本保證IA+IB+IC=0，三相電路對(duì)稱(chēng)，可滿(mǎn)足Uba=Ubc=Uab，Ia=Ib=Ic，θa=θb=θc，故不論正相序還是逆相序式(8)、(9)、(10)有功功率均為P=P1+P2=U I cosθ，可見(jiàn)，逆相序不影響二元件有功電能表的正確計(jì)量

(2)內(nèi)向角60°型無(wú)功電能表，接線(xiàn)原理圖如圖6所示，其中第一元件取A相電流和線(xiàn)電壓，第二元件取C相電流和線(xiàn)電壓;為了便于分析，這里設(shè)定:正相序時(shí)，相位超前120°相位超前120°;逆相序時(shí)，U·a相位滯后120°相位滯后120°;不論正、逆相序，電能表的結(jié)構(gòu)決定:相位滯后于60°相位滯后于60°;每組元件ФI磁路損耗角視為0°。則有:

圖6 三相三線(xiàn)兩元件60°型無(wú)功電能表原理接線(xiàn)圖

①正相序時(shí)，無(wú)功電能表兩元件反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力矩為MQ1+MQ2，如圖7所示。

當(dāng)兩元件結(jié)構(gòu)相同，三相電路完全對(duì)稱(chēng)，令K1=K2=K，θa=θc=θ，則電能表總的驅(qū)動(dòng)力矩為

②逆相序時(shí)，如圖8所示，無(wú)功電能表兩元件反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力矩分別為

圖7 兩元件60°型無(wú)功電度表正相序相量圖

圖8 兩元件60°型無(wú)功電度表逆相序相量圖

當(dāng)兩元件結(jié)構(gòu)相同，三相電路完全對(duì)稱(chēng)，令K1=K2=K，θa=θc=θ，則電能表總驅(qū)動(dòng)力矩為

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷一般為阻感負(fù)載，故從式(17)可以看出:

可見(jiàn)，二元件無(wú)功電能表在逆相序時(shí)計(jì)量的無(wú)功功率與正相序時(shí)相比可大、可小、也可以相等，大小僅與電壓與電流的夾角有關(guān)，所以，在實(shí)際工作中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注二元件電能表逆相序問(wèn)題。當(dāng)功率因數(shù)小于0.5時(shí)，無(wú)功表轉(zhuǎn)速變慢，少計(jì)無(wú)功電量，因?yàn)椤豆β室驍?shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》中的功率因數(shù)是指依據(jù)電能表計(jì)量的月有功和無(wú)功電量計(jì)算出月平均功率因數(shù)，如式(18)所示，所以這時(shí)候計(jì)算得出的月平均功率因數(shù)會(huì)偏大一些，按照功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表也就是懲罰電費(fèi)會(huì)減少，需要追收電費(fèi)［3］;當(dāng)功率因數(shù)大于0.5時(shí)，無(wú)功表轉(zhuǎn)速變快，多計(jì)無(wú)功電量，這時(shí)候計(jì)算得出的月平均功率因數(shù)會(huì)偏小一些，也就是懲罰或獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)減少，需要退收電費(fèi)。

式中:WP為有功電能表月積累數(shù)(kW·h);WQ為無(wú)功電能表月積累數(shù)(kvar·h)

表1 以0.90為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表

3 結(jié)論

逆相序?qū)θ娔鼙碛?jì)量沒(méi)有影響，對(duì)二元件有功電能表計(jì)量沒(méi)有影響，但是對(duì)無(wú)功電能表計(jì)量會(huì)產(chǎn)生影響。在實(shí)際工作中，對(duì)于100 kVA及以上的非居民用電戶(hù)，其電費(fèi)組成包括按功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)部分，當(dāng)二元件無(wú)功電能表接線(xiàn)為逆相序時(shí)，應(yīng)按照實(shí)際的功率因數(shù)退、補(bǔ)無(wú)功電量，并且按照《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行電費(fèi)的退、補(bǔ)。

所以，這就要求供電企業(yè)在電網(wǎng)改造、裝表送電時(shí)一定要注意計(jì)量裝置的相序問(wèn)題，除了將用電設(shè)備接線(xiàn)做調(diào)整，使其可以正常使用外，還要及時(shí)改正電能計(jì)量裝置的接線(xiàn)，使其為正相序，保證電能表的準(zhǔn)確計(jì)量。

［1］電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心.裝表接電［M］.2版.北京:中國(guó)電力出版社，2008:87.

［2］吳安嵐.電能計(jì)量基礎(chǔ)及新技術(shù)［M］.2版.北京:中國(guó)水利水電出版社，2008:123－124.

［3］水利電力部、國(guó)家物價(jià)局.功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法［S］.1983:4.