江西省萍乡市计量所　刘彦刚  阳柏常

　　在萍乡地区，为了发现农村计量装置因故障而少计电量，较普遍采用三只单相电能表计量三相四线制低压用户的电量。一用户计量装置接线如图1所示，装于配电板上，其二次线布置在板后。现场校准时，用钳形互感器在一次线上取电流信号，在同一相的一次线上取电压信号，对对应相电能表校准。三只电能表工作误差均较大，如A相当电压为230V，电流为90A，COSφ=0.695(L)时，相对误差r_A=+38.6%。在电能表接线端子处取电压和电流信号，对电能表校准，三只电能表工作误差均较小，如A相电压为230V，电流为4.5A，COSφ=0.963(C)时，相对误差仅为+1.2%。由于对电能表校准结果一次和二次不一致，又用电能表现场校准仪的两变比分别为100/5和5/5的钳形互感器，同时测各相被检计量装置的电流互感器一、二次电流，得知互感器变比正确，且比差、角差均合格。故怀疑计量装置二次接线有问题，从配电板后仔细检查发现:电能表电流线圈接于对应相电流互感器，但极性接反，电压线圈错接在别相上，如A相电能表的电压线圈接于C相电源线上，如图1所示。
    

    图1

　　在此错误接线情况下，向量图如图2所示。仍以A相为例，在一次线上取电压、电流信号时COSφ_A=0.695(L)φ_A=46°，由于实际接线A相电能表Wh_A取的是C相电压，这样Wh_A得到的电流与电压相位差为(120°+46°=)166°，大于90°，按理电能表会反转，由于电流极性接反，Wh_A得到的是_C和-=-(180°-120°-46°)14°，COSφ-=0.970(C)，电能表正转，但所计电能与A相实际消耗的电能不同，故在A相一次上取电压、电流信号，对Wh_A校准时，其相对误差包括接线错误造成的误差r′_A。
    

    图2

　　计算得到的r′_A与实测得到的r_A很接近，说明r_A主要是错误接线造成的。
　　在Wh_A接线端子上取电压、电流信号，由于电能表现场校准仪得到的电能与Wh_A计的电能均是相同的错误，此时电能表现场校准仪显示的+1.2%是Wh_A在该工作点的工作误差。
　　此例错误接线在一般情况下造成的接线误差(仍假定三相电压对称)r′由下式决定:
    
　　一般情况下负载为感性，φ在0°～90°之间变化。
　　当φ取值区间:[0°，30°)，r′为负；
　当φ=30°，r′为零。
　　当φ取值区间:(30°，90]，r′为正，φ=90°时，理论上造成无穷大的正误差。

　　由上述一般情况的讨论可知，确是电能表被错误接线，大都会造成负误差。特别是在三相四线制，且纯阻性负载时，COSφ=1，当电压、电流有效值一定，应计电能最大，在此情况下，无论怎样错误接线，都不可能使电能表上电流与电压相位差的余弦较1更大。但在负载功率因数较低情况下会出现正误差。

　　该例错误接线，如没有检查接线，直接在电能表接线端上取电压、电流信号，就不能发现该+38.4%的较大正误差，会认为误差仅为+1.2%，而判合格。

　　可见JJF1055—1997《交流电能表现场校准技术规范》规定:电能表工作误差校准之前，要先检查电能表的接线，很有必要。对于三相电能表，利用三相电压、电流间的相位关系，有许多检查接线错误的办法，特别是现在的电能表现场校准仪都有较强的电能表错误接线检查功能，使得本来较难检查的三相电能表的接线，变得相对简捷。对于单相电能表计量三相四线制用户的电量时，电能表接线检查倒是要求我们现场校准人员特别注意。如若该例错误接线中，当Wh_A接A相电流，错接B相电压，参考图2所示的向量关系可知:功率因数低于0.866(L)，特别是功率因数在0.5(L)左右时，错误接线造成的误差不是很大，仅是将应为感性的负载，显示为容性，更是较难发觉。

　　在二次线不方便直观检查时，可以将计量三相四线制用户电量的三只单相电能表，认为是一只三相四线制电能表，并用电能表现场校准仪检查接线。为了测出整套计量装置(包括接线误差)的实际工作误差，可直接从被测相一次取电压和电流信号，保证电能表现场校准仪测到的电能是实际消耗的电能，去检测被校表，能取到事半功倍的效果。