電能計量裝置錯接線方式下更正系數(shù)的確定
摘要電能計量裝置的錯誤接線引起計量的不正確。本文提出了根據(jù)正確和錯誤接線所對應(yīng)的功率表達式之比，來求取更正系數(shù)，最后確定應(yīng)追回的少收電費。
關(guān)鍵詞電能計量錯接線更正系數(shù)確定
電能計量裝置發(fā)現(xiàn)有錯接線可能時，可以通過六角圖測試法相量分析后來確定錯接線方式。
例：某一錯接線三相三線計量方式所對應(yīng)的功率表達式：
Ｐ＝ＵＬＩph［cos（90°＋φa）+cos（30°＋φc）］＝31／2ＵＬＩphcos(60°＋φ)
三相三線正確的功率表達式
?。?＝31／2ＵＬＩphcosφ
以上式中P為三相三線錯接線所對應(yīng)的計量功率；Ｐ0為正確接線所對應(yīng)的計量功率；UＬ為線電壓；Ｉph為相電流，cosφ為負載的功率因數(shù)，φa＝φc＝φ。
更正系數(shù)Ｇx＝Ｐ0／Ｐ＝（31／2ＵＬＩphcosφ）／［31／2ＵＬＩphcos（60°＋φ）］＝2／（1－31／2tgφ)
得出更正系數(shù)的表達式，還需確定負載的功率因數(shù)，才能確定更正系數(shù)，該方法存在二個問題，①負荷的功率因數(shù)難以確定，由于原有功、無功電量是錯接線方式計量的電量，使用該數(shù)據(jù)計算得到的功率因數(shù)，顯然是錯誤的。②計量電能表在正確的接線方式下，由于環(huán)境的溫度、濕度、電壓、頻率、工作位置、外磁場、功率因數(shù)等影響量的變化，該表的誤差特性曲線也會發(fā)生變化。那么，在錯接線方式下的計量電能表，同樣應(yīng)該考慮由影響量變化引起的誤差特性曲線的變化，尤其是當(dāng)出現(xiàn)缺少一個驅(qū)動力矩的錯接線方式時，由不平衡誤差為主要部分的相對誤差的變化值更大，為此本人采用標準電能表在現(xiàn)場實測錯接線的更正系數(shù)來直接獲取更正系數(shù)，來解決以上的兩個問題。
1 解決問題的實測方法
1.1 當(dāng)計量裝置用TA、TV無損壞時產(chǎn)生的錯接線時。首先，采用六角圖測試法，對錯接線進行相量分析，確定該電能計量裝置的錯接線方式，然后，保護其計量電能表的錯接線狀態(tài)。在該錯接線方式下，若計量二次回路能夠分離為正確二次接線和錯誤的二次接線，那么，使用等級精度不大于0.2級的計量電能表的作為標準電能表，接入正確的二次回路中，這樣標準電能表所接入的接線方式是正確的電能計量接線方式，而計量電能表所接入的接線方式是錯誤的計量接線方式，用正確接線方式下的標準電能表來校驗錯誤接線方式下的計量電能表的相對誤差，通過計算就得到計量電能表錯接線的更正系數(shù)。
1.2 當(dāng)計量用TA、TV被損壞時產(chǎn)生的錯接線：
(1)用與1.1相同的方法確定錯接線方式。
(2)調(diào)換被損壞的TA、TV，恢復(fù)正確的接線方式。
(3)根據(jù)確定的錯接線方式，在聯(lián)合接線盒與計量電能表接線盒二次接線模擬錯接線方式。使計量電能表仍保持原來的錯接線方式計量。而此時聯(lián)合接線盒與TA、TV的二次接線端之間的二次接線為正確接線，使用與1.1相同的校驗方法，就得到錯接線方式的更正系數(shù)。
1.3 當(dāng)錯誤接線方式下，正確接線與錯誤接線無法同時在同一計量二次回路存在時，也就是當(dāng)錯接線存在時，正確的計量接線方式就無法恢復(fù)，或當(dāng)計量二次接線被糾正為正確的線方式時，錯誤的接線方式就無法模擬時，采取六角圖測試法，確定錯接線方式，計算更正系數(shù)。然后，使用標準電能表，接入錯接線方式下的計量回路中，用錯接線方式下的標準電能表來校驗錯接線方式下的計量電能表的相對誤差，通過計算可以得到該錯接線方式的更正系數(shù)。當(dāng)標準電能表接入錯接線回路，若某一驅(qū)動元件發(fā)生倒走，即負力矩時，不管被檢的計量電能表是否反轉(zhuǎn)，為了保證標準表應(yīng)有的準確度，則通過反接標準電能表電流的方法，使之正轉(zhuǎn)。注意標準表的最后讀數(shù)應(yīng)加上一個負號。
2 實測方法的誤差分析
設(shè)正確接線方式的標準表計量的功率為P0，錯接線方式下的標準表計量的功率為P，錯接線方式下計量電能表的功率P′，計量電能表存在計量誤差時的更正系數(shù)為Ｇ′X，不存在計量誤差時的更正系數(shù)為ＧＸ，那么用標準電能表在正確接線方式下校驗錯誤接線下的計量電能表的相對誤差為ε%時，更正系數(shù)的計算：
因為ε%＝（Ｐ′－Ｐ0）／Ｐ0×100％
又Ｇ′Ｘ＝Ｐ0／Ｐ′
所以ε％＝［（Ｐ0／Ｇ′Ｘ）－Ｐ0］／Ｐ0×100％
ε％＝（1／Ｇ′Ｘ）－1 得Ｇ′Ｘ＝1／（1＋ε％）
以上表達式可以看出，該更正系數(shù)，包括二個方面：
(1)計量電能表由錯接線方式引起的相對誤差；
(2)錯接線下計量電能表的相對誤差。
用標準電能表在錯接線方式下校驗錯接線方式下計量電能表的相對誤差時，更正系數(shù)的計算：
ε％＝（Ｐ′－Ｐ0）／Ｐ0×100％，Ｐ′＝Ｐ（1＋γ％）
?。?prime;Ｘ＝Ｐ0／Ｐ′＝Ｐ0／Ｐ（1＋γ％）
由于ＧＸ＝Ｐ0／Ｐ＝1／（1＋ε％）
則Ｇ′Ｘ＝1／［（1＋ε％）（1＋γ％）
從以上表達式可以看出，該更正系數(shù)，包括二個方面：
(1)計量電能表由錯接線方式引起的相對誤差；
(2)錯接線下計量電能表的相對誤差。
3 例證
某高供高計用戶電能計量用TA變比100A／5Ａ、TV變100kV/0.1kV、倍率2000。該用戶開工生產(chǎn)后，發(fā)現(xiàn)其用電單耗明顯少于同類企業(yè)的用電單耗，懷疑該用戶存在計量裝置錯接線的可能和竊電的嫌疑，立即赴現(xiàn)場檢查，計量柜封印都完好無損，排除人為竊電的可能，隨后進行六角圖測試，相量分析后，確定該電能計量裝置的錯接線方式為第一元件，第二元件即是A相電流反接造成的錯接線的方式，相量圖如圖1所示。
根據(jù)錯誤接線方式計算確定更正系數(shù)，錯誤接線的功率表達式
?。校剑眨粒拢ǎ桑粒踓os（180°＋30°＋φＡ）］＋ＵＣＢＩＣ［cos(30°－φＣ)］
＝ＵAＢＩA［cos(30°＋φＡ)］＋ＵＣＢＩＣ［cos(30°－φＣ)］＝ＵＬＩphsinφ
ＧＸ＝［31／2ＵＬＩphcosφ］／（ＵＬＩphsinφ）＝31／2tgφ
現(xiàn)場實測(改正為正確接線時)：cosφ＝0.78 tgφ＝0.80 ＧＸ＝3.1／2／0.80＝2.165
實測法：使用0.1級電子式標準電能表表，電能常數(shù)為8×10.6脈沖／kWh，被實測的計量電能表電能常數(shù)為1800r／kWh、等級1.0級，現(xiàn)場校驗方法使用1.1實測方法，根據(jù)相量分析確定的電能計量裝置的錯接線方式，那么標準表A相電流需反接輸入，才能使標準表的接線在正確接線方式下來校驗錯誤接線下的計量電能表的相對誤差來更正系數(shù)。
算得標準數(shù)＝（標準電能表的方式常數(shù)×Ｎ）／被校電能表的常數(shù)＝（8×106×Ｎ）／1800＝4444.4×Ｎ
當(dāng)N選定被檢表10r或10個脈沖時，標準數(shù)＝44444脈沖
實測標準數(shù)的脈沖為98100個脈沖根據(jù)電能表現(xiàn)場校驗的相對誤差的計算法，相對誤差＝（算得標準數(shù)－實測標準數(shù)）×Ｎ／實測標準數(shù)×100％
那么相對誤差：
ε＝（44444－98100）／98100×100％＝－54.695％
被校電能表為1.0級，如誤差按0.1計，則相對誤差ε＝－54.70％
?。牵兀?（1＋ε）＝1／［1＋（－54.70％）］＝2.208
該電能計量表自投入運行以來，累計抄見示數(shù)為52個數(shù)字，累計電量為：
52×ＴＡ變比×ＴＶ變比＝52×2000＝104000（kWh）
由于該用戶是新開工用戶，那么可以判定錯接線發(fā)生之日就為該用戶的裝表接電之日，那么該用戶的退補方法按計算法為：
應(yīng)補電量＝ＧＸ×累計電量－累計電量
?。剑ǎ牵兀?）×累計電量
＝（2.165－1）×104000＝121160（kWh）
按實測法為：
應(yīng)補電量＝ＧＸ×累計電量－累計電量
?。剑ǎ牵兀?）×累計電量
＝（2.208－1）×104000＝125632（kWh）
比較兩方法，可得到少補電量＝125632－121160＝4472(kWh)，上述例子說明，通過實測法不僅可以挽回少補的電量損失，而主要的通過實測法還可以對計算法得到的更正系數(shù)進行驗證，檢驗六角圖相量分析法確定的錯誤接線，是否符合現(xiàn)場實際的情況，把握退補電量最后一關(guān)，確保退補電量工作萬元一失。
4 現(xiàn)場實測工作的注意事項
(1)現(xiàn)場實測工作至少由2人擔(dān)任，嚴格遵守《安規(guī)》有關(guān)規(guī)定進行工作。
(2)實測時，現(xiàn)場的負荷必須達到《電能計量裝置檢驗規(guī)》SD109-83規(guī)定的電能表現(xiàn)場檢驗條件。若現(xiàn)場運行的負載很不穩(wěn)定，那么可以查閱該用戶運行值班記錄，選擇一個負載曲線比較平坦的時段內(nèi)進行實測，偶爾短時間的沖擊負荷以及大負荷的起動，不是適合校驗的。
(3)實測時，標準表的正確接線方式，必須是通過六角圖測試法經(jīng)相量分析后，確認為正確的標準接線方式時，才可用正確接線方式下的標準電能表，校驗錯接線方式下的計量電能表的相對誤差，來獲取更正系數(shù)。
5 結(jié)論
由于電能表的錯誤接線，使電費收入減
關(guān)鍵詞電能計量錯接線更正系數(shù)確定
電能計量裝置發(fā)現(xiàn)有錯接線可能時，可以通過六角圖測試法相量分析后來確定錯接線方式。
例：某一錯接線三相三線計量方式所對應(yīng)的功率表達式：
Ｐ＝ＵＬＩph［cos（90°＋φa）+cos（30°＋φc）］＝31／2ＵＬＩphcos(60°＋φ)
三相三線正確的功率表達式
?。?＝31／2ＵＬＩphcosφ
以上式中P為三相三線錯接線所對應(yīng)的計量功率；Ｐ0為正確接線所對應(yīng)的計量功率；UＬ為線電壓；Ｉph為相電流，cosφ為負載的功率因數(shù)，φa＝φc＝φ。
更正系數(shù)Ｇx＝Ｐ0／Ｐ＝（31／2ＵＬＩphcosφ）／［31／2ＵＬＩphcos（60°＋φ）］＝2／（1－31／2tgφ)
得出更正系數(shù)的表達式，還需確定負載的功率因數(shù)，才能確定更正系數(shù)，該方法存在二個問題，①負荷的功率因數(shù)難以確定，由于原有功、無功電量是錯接線方式計量的電量，使用該數(shù)據(jù)計算得到的功率因數(shù)，顯然是錯誤的。②計量電能表在正確的接線方式下，由于環(huán)境的溫度、濕度、電壓、頻率、工作位置、外磁場、功率因數(shù)等影響量的變化，該表的誤差特性曲線也會發(fā)生變化。那么，在錯接線方式下的計量電能表，同樣應(yīng)該考慮由影響量變化引起的誤差特性曲線的變化，尤其是當(dāng)出現(xiàn)缺少一個驅(qū)動力矩的錯接線方式時，由不平衡誤差為主要部分的相對誤差的變化值更大，為此本人采用標準電能表在現(xiàn)場實測錯接線的更正系數(shù)來直接獲取更正系數(shù)，來解決以上的兩個問題。
1 解決問題的實測方法
1.1 當(dāng)計量裝置用TA、TV無損壞時產(chǎn)生的錯接線時。首先，采用六角圖測試法，對錯接線進行相量分析，確定該電能計量裝置的錯接線方式，然后，保護其計量電能表的錯接線狀態(tài)。在該錯接線方式下，若計量二次回路能夠分離為正確二次接線和錯誤的二次接線，那么，使用等級精度不大于0.2級的計量電能表的作為標準電能表，接入正確的二次回路中，這樣標準電能表所接入的接線方式是正確的電能計量接線方式，而計量電能表所接入的接線方式是錯誤的計量接線方式，用正確接線方式下的標準電能表來校驗錯誤接線方式下的計量電能表的相對誤差，通過計算就得到計量電能表錯接線的更正系數(shù)。
1.2 當(dāng)計量用TA、TV被損壞時產(chǎn)生的錯接線：
(1)用與1.1相同的方法確定錯接線方式。
(2)調(diào)換被損壞的TA、TV，恢復(fù)正確的接線方式。
(3)根據(jù)確定的錯接線方式，在聯(lián)合接線盒與計量電能表接線盒二次接線模擬錯接線方式。使計量電能表仍保持原來的錯接線方式計量。而此時聯(lián)合接線盒與TA、TV的二次接線端之間的二次接線為正確接線，使用與1.1相同的校驗方法，就得到錯接線方式的更正系數(shù)。
1.3 當(dāng)錯誤接線方式下，正確接線與錯誤接線無法同時在同一計量二次回路存在時，也就是當(dāng)錯接線存在時，正確的計量接線方式就無法恢復(fù)，或當(dāng)計量二次接線被糾正為正確的線方式時，錯誤的接線方式就無法模擬時，采取六角圖測試法，確定錯接線方式，計算更正系數(shù)。然后，使用標準電能表，接入錯接線方式下的計量回路中，用錯接線方式下的標準電能表來校驗錯接線方式下的計量電能表的相對誤差，通過計算可以得到該錯接線方式的更正系數(shù)。當(dāng)標準電能表接入錯接線回路，若某一驅(qū)動元件發(fā)生倒走，即負力矩時，不管被檢的計量電能表是否反轉(zhuǎn)，為了保證標準表應(yīng)有的準確度，則通過反接標準電能表電流的方法，使之正轉(zhuǎn)。注意標準表的最后讀數(shù)應(yīng)加上一個負號。
2 實測方法的誤差分析
設(shè)正確接線方式的標準表計量的功率為P0，錯接線方式下的標準表計量的功率為P，錯接線方式下計量電能表的功率P′，計量電能表存在計量誤差時的更正系數(shù)為Ｇ′X，不存在計量誤差時的更正系數(shù)為ＧＸ，那么用標準電能表在正確接線方式下校驗錯誤接線下的計量電能表的相對誤差為ε%時，更正系數(shù)的計算：
因為ε%＝（Ｐ′－Ｐ0）／Ｐ0×100％
又Ｇ′Ｘ＝Ｐ0／Ｐ′
所以ε％＝［（Ｐ0／Ｇ′Ｘ）－Ｐ0］／Ｐ0×100％
ε％＝（1／Ｇ′Ｘ）－1 得Ｇ′Ｘ＝1／（1＋ε％）
以上表達式可以看出，該更正系數(shù)，包括二個方面：
(1)計量電能表由錯接線方式引起的相對誤差；
(2)錯接線下計量電能表的相對誤差。
用標準電能表在錯接線方式下校驗錯接線方式下計量電能表的相對誤差時，更正系數(shù)的計算：
ε％＝（Ｐ′－Ｐ0）／Ｐ0×100％，Ｐ′＝Ｐ（1＋γ％）
?。?prime;Ｘ＝Ｐ0／Ｐ′＝Ｐ0／Ｐ（1＋γ％）
由于ＧＸ＝Ｐ0／Ｐ＝1／（1＋ε％）
則Ｇ′Ｘ＝1／［（1＋ε％）（1＋γ％）
從以上表達式可以看出，該更正系數(shù)，包括二個方面：
(1)計量電能表由錯接線方式引起的相對誤差；
(2)錯接線下計量電能表的相對誤差。
3 例證
某高供高計用戶電能計量用TA變比100A／5Ａ、TV變100kV/0.1kV、倍率2000。該用戶開工生產(chǎn)后，發(fā)現(xiàn)其用電單耗明顯少于同類企業(yè)的用電單耗，懷疑該用戶存在計量裝置錯接線的可能和竊電的嫌疑，立即赴現(xiàn)場檢查，計量柜封印都完好無損，排除人為竊電的可能，隨后進行六角圖測試，相量分析后，確定該電能計量裝置的錯接線方式為第一元件，第二元件即是A相電流反接造成的錯接線的方式，相量圖如圖1所示。
根據(jù)錯誤接線方式計算確定更正系數(shù)，錯誤接線的功率表達式
?。校剑眨粒拢ǎ桑粒踓os（180°＋30°＋φＡ）］＋ＵＣＢＩＣ［cos(30°－φＣ)］
＝ＵAＢＩA［cos(30°＋φＡ)］＋ＵＣＢＩＣ［cos(30°－φＣ)］＝ＵＬＩphsinφ
ＧＸ＝［31／2ＵＬＩphcosφ］／（ＵＬＩphsinφ）＝31／2tgφ
現(xiàn)場實測(改正為正確接線時)：cosφ＝0.78 tgφ＝0.80 ＧＸ＝3.1／2／0.80＝2.165
實測法：使用0.1級電子式標準電能表表，電能常數(shù)為8×10.6脈沖／kWh，被實測的計量電能表電能常數(shù)為1800r／kWh、等級1.0級，現(xiàn)場校驗方法使用1.1實測方法，根據(jù)相量分析確定的電能計量裝置的錯接線方式，那么標準表A相電流需反接輸入，才能使標準表的接線在正確接線方式下來校驗錯誤接線下的計量電能表的相對誤差來更正系數(shù)。
算得標準數(shù)＝（標準電能表的方式常數(shù)×Ｎ）／被校電能表的常數(shù)＝（8×106×Ｎ）／1800＝4444.4×Ｎ
當(dāng)N選定被檢表10r或10個脈沖時，標準數(shù)＝44444脈沖
實測標準數(shù)的脈沖為98100個脈沖根據(jù)電能表現(xiàn)場校驗的相對誤差的計算法，相對誤差＝（算得標準數(shù)－實測標準數(shù)）×Ｎ／實測標準數(shù)×100％
那么相對誤差：
ε＝（44444－98100）／98100×100％＝－54.695％
被校電能表為1.0級，如誤差按0.1計，則相對誤差ε＝－54.70％
?。牵兀?（1＋ε）＝1／［1＋（－54.70％）］＝2.208
該電能計量表自投入運行以來，累計抄見示數(shù)為52個數(shù)字，累計電量為：
52×ＴＡ變比×ＴＶ變比＝52×2000＝104000（kWh）
由于該用戶是新開工用戶，那么可以判定錯接線發(fā)生之日就為該用戶的裝表接電之日，那么該用戶的退補方法按計算法為：
應(yīng)補電量＝ＧＸ×累計電量－累計電量
?。剑ǎ牵兀?）×累計電量
＝（2.165－1）×104000＝121160（kWh）
按實測法為：
應(yīng)補電量＝ＧＸ×累計電量－累計電量
?。剑ǎ牵兀?）×累計電量
＝（2.208－1）×104000＝125632（kWh）
比較兩方法，可得到少補電量＝125632－121160＝4472(kWh)，上述例子說明，通過實測法不僅可以挽回少補的電量損失，而主要的通過實測法還可以對計算法得到的更正系數(shù)進行驗證，檢驗六角圖相量分析法確定的錯誤接線，是否符合現(xiàn)場實際的情況，把握退補電量最后一關(guān)，確保退補電量工作萬元一失。
4 現(xiàn)場實測工作的注意事項
(1)現(xiàn)場實測工作至少由2人擔(dān)任，嚴格遵守《安規(guī)》有關(guān)規(guī)定進行工作。
(2)實測時，現(xiàn)場的負荷必須達到《電能計量裝置檢驗規(guī)》SD109-83規(guī)定的電能表現(xiàn)場檢驗條件。若現(xiàn)場運行的負載很不穩(wěn)定，那么可以查閱該用戶運行值班記錄，選擇一個負載曲線比較平坦的時段內(nèi)進行實測，偶爾短時間的沖擊負荷以及大負荷的起動，不是適合校驗的。
(3)實測時，標準表的正確接線方式，必須是通過六角圖測試法經(jīng)相量分析后，確認為正確的標準接線方式時，才可用正確接線方式下的標準電能表，校驗錯接線方式下的計量電能表的相對誤差，來獲取更正系數(shù)。
5 結(jié)論
由于電能表的錯誤接線，使電費收入減
