三相四线电能计量装置（电能表）安装—中级工

三相四线电能计量装置（电能）安装—中级工 Zcy 单元制等级工能力培训讲义 配电营业工 (中级工) 计量装置安装三:三相四线电能计量装置安装 中国电力. Zcy 2006年×月 三相四线电能计量装置 ---中级工 科目指导 科目名称:三相四线电能计量装置安装 编码: 培训学对应能力项 培训方式 脱产培训 脱产培训16学时 I2-I5 时 编码 培训地点 单元属性 计量装置安装 1. 能识读带TA的三相四线电能计量装置的图纸 2(能安装带TA的三相四线电能计量装置 3(掌握带TA三相四线电能表安装要求与规范并能正确接线 培训目标 4. 能简单分析和判断三相四线的接线错误 1. 带TA三相四线电能表用途和正确接线方式 2. 带TA三相四线电能表安装要求与规范, 培训内容 3、带TA三相四线电能表调换要求与规范, 4、三相四线简单错误分析判断方法 1(电流互感器的结构, 2(用户的接户方式与要求, 3(计量及配电装置的基本要求。 预备知识、内容 4. 计量装置整体接线检查 和技能 间接式电能计量控制柜 主要设施、设备常用的电工工具、绝缘导线。 和工具、材料 参考教材:《电能计量》,出版社:中国电力出版社 安全事项、防护1. 《电力生产安全工作规程》的有关。 措施 测试与考核 测试与考核形式:实作 考核时间:60分钟 第 2 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 三相电能计量装置安装 一、经TA接入式三相四线电能表的正确接线 低压三相四线制经TA接入式即参比电压为3×220/380V，电能表规格为:3×220/380V，3×1.5(6)A、3×3(6)A、3×5(6)A。相配套的电能计量装置为三台低压电流互感器。 1、经TA接入式三相四线电能表的用途: 一般三相用电负荷在50kW及以上并具有专用变压器的电力用户，采用此种接法。其用途为: 1)作为三相三线制高压供电低压计量具有专用变压器用户的三相动力计费用表。 2)三相四线制低压供电低压计量的普通中小工业、非工业电力用户的三相动力计费用表、照明计费用表。 3)三相四线制低压供电农业用三相动力计费用表。 2、经TA接入式三相四线电能表的接线形式:其常用接线图可分为两种: 第一种是电流互器器分相接线方式的电能表接线(简称:分相接线)，适用于计费用电能计量装置。其特点是电流互感器与电能表联接的二次回路，采用分相接线方式，每相电流互感器次级绕组应分别单独放线与电能表对应的电流线路相连接。对三相四线制而言，三只电流互感器的次级绕组共有六根联接导线。见图(1—1)。 图1—1 低压计量有功电能，经电流互感器接人式分相接线方式接线图 注:对需进行功率因数考核的用户,应采用三相四线有功及三相四线无功电能表计量，安装接线见图(1—2)、图(1—2)。或使用一只电子式多功能电能表。 第 3 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 图1—2 低压计量有功及感性无功电能，经电流互感器接人式分相接线方式接线图 图1—14 低压计量有功及感性、容性无功电能，经电流互感器接人式分相接线方式接线图 第 4 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 第二种是电流互感器简化接线方式的电能表接线(简称:简化接线)，适应用于非计费用电能计量装置。其特点是电流互感器与电能表联接的二次回路，采用简化接线方式，即各相电流互感器的次级绕组按照完全星形相接法连接。对三相四线制而言，三只电流互感器的次级绕组的同一个极性端(例如非极性端)合并相连，总共有四根联接导线。见图(1—3)。 图1—1 低压计量有功电能，经电流互感器接人式简化线方式接线图 需要指出的是图(1—3)为非计费用电能表接线图，DL/T825-2002《电能计量装置安装接线规则》规定对计费用的电能计量装置中不推荐，仅为内部测量用。此种接线方式从电路原理上与图(1—1)没有区别，但容易造成错误接线，也不容易检查。若有某相电流互感器二次导线接反时，将会使相线或零线导线中出现异常数值电流，而且只能靠停电来改正其二次接线。而分相接法较不容易接错，即使接错了也很容易检查和恢复。 二、经TA接入式三相四线电能表的接线规则 中华人民共和国电力行业DL/T825-2002《电能计量装置安装接线规则》要求:(简称:行标要求，下同。) 1、按待装电能表端钮盒盖上的接线图正确接线。 2、装表用导线颜色规定:A、B、C各相线及N中性线分别采用黄、绿、红及黑色。接地线用黄绿双色。这是符合国家标准GB/T2681-1981《电工成套装置中的导线颜色》规定。 3、三相电能表端钮盒的接线端子，应遵循“一孔一线”，“孔线对应”原则。禁止在电能表端钮盒端子孔内同时连接两根导线，以减少在电能表更换时易造成接错线的几率。 4、三相电源相序应按正相序装表接线。因三相电能表在接线图上已标明正相序，而且在室内检定时也是按正相序检定，特别是感应式无功电能表若是在逆相序电源下将会出现倒走。 5、对经互感器接入式的三相电能表，为便于日常现场检表和不停电换表处理需要，建议在电能表前端加装试验接线盒。 26、经TA接入式电能表装表用的电压线，应采用导线截面为2.5mm及以上的绝缘铜质导线;装 第 5 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 2表用的电流线，应采用导线截面为4mm的绝缘铜质导线。 7(三只低压电流互感器二次绕组宜采用不接地形式(固定支架应接地)，因低压电流互感器的一次、二次绕组的间隔对地绝缘强度要求不高，二次不接地可减少电能表受雷击放电的几率。 8(严禁在电流互感器二次绕组与电能表相连接的回路中有接头，必要时应采用电能表试验接线盒、电流型端子排等过渡连接。电流互感器二次回路严禁开路。 9、若低压电流互感器为穿芯式时，应采用固定单一变比量程，以防止发生互感器倍率差错。 10、采用合适的螺丝批，拧紧端钮盒内所有螺丝，确保导线与接线柱间的电气连接可靠。 11、电能表应牢固地安装在电能计量柜或计量箱体内。 三、电能计量装置安装前的准备工作 装表接电人员接到装接工单后，应做以下准备工作: 1、核对工单所列的计量装置是否与用户的供电方式和申请容量相适应，如有疑问，应及时向有关部门提出。 2、凭工单到表库领用电能表、互感器，并核对所领用的电能表、互感器是否与工单一致。 3、检查电能表的校验封印、接线图、检定合格证、资产标记是否齐全，校验日期是否在6个月以内，外壳是否完好，圆盘是否卡住。 4、检查互感器的铭牌、极性标志是否完整、清晰，接线螺丝是否完好，检定合格证是否齐全。 5、检查所需的材料及工具、仪表等是否配足带齐。 6、电能表在运输途中应注意防震、防摔，应放入专用防震箱内;在路面不平、震动较大时，应采取有效措施减小震动。 四、经TA接入式三相四线电能表安装与接电步骤 1、人员组织 工作班成员共3人，其中工作负责人1名，工作班成员2人。 2、工作方式 停电安装电流互感器和电能表。 3、主要工器具 压接钳、万用表、500V兆欧表、相序表、剥线钳、钢锯、登高工具、冲击钻、小榔头、套筒扳手、铝合金梯子及个人工器具。 4、工作程序 (1)办理装表接电工作票，按工作任务单要求到表库领取电流互感器和电能表，并正确运输到安装地点。 (2)检查安装场所是否符合安装技术要求，工作负责人向工作班成员交待现场实地状况和具体实施，并详细交待安全措施、技术措施和带电部位。 (3)按确定的装表接电方案按下列步骤进行计量装置安装: ?选择确定电能表及电流互感器安装位置。 ?根据负荷需要选择一次导线截面，按所需长度锯断或剪断导线，并削剥导线线头，压接线鼻子。 第 6 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 ?安装固定电流互感器，注意在同一方向安装，保证电流互感器二次桩头极性排列方向一致。 ?进行二次回路敷设安装。 ?悬挂有功电能表。 ?正确使用二次导线连接电流互感器和有功电能表，并拧紧所有接线螺丝。 ?工作负责人检查接线，确认接线正确。 (4)检查并清理工作现场，确认工作现场无遗留的工器具、材料等物品。 (5)进行送电前检查。 (6)拉开负荷侧总开关或隔离开关，搭通表前熔断器的熔体或隔离开关与断路器。 (7)搭接接户线电源(先搭中性线，后搭相线)或者送上配电变压器高压熔断器。 (8)进行带电试验检查(包括合上负荷开关，带负荷检查)。 (9)抄录电能表底度及电流互感器铭牌等相关数据，填写装表接电工作票各项内容，并要求用户签字认可。 (10)对电能表和电流互感器接线端子加装封铅封印，并进行封印封铅完整性登记，且要求用户签字认可。 (11)向表库清交电能表，并进行工作票传递至相关人员。 5、安全注意事项 (1)电能表中性线必须与电源中性线直接接通，严禁采用接地接金属屏外壳等方式接地。 (2)使用有绝缘柄的工具，并戴好绝缘手套和安全帽，必须穿长袖衣工作。 (3)登高作业时应戴好安全帽，系好安全带，防止高空坠落，使用梯子作业时，应有专人扶护，防止梯子滑动，造成人员伤害。 (4)临时接人的工作电源须用专用导线，并装设有漏电保护器;电动工具外壳应接地。 (5)在多雷地区，应增装低压氧化锌避雷器或其他防雷保护。 (6)安装在绝缘板、木板上的电能表及开关等设备的金属外壳应可靠接地或接零。 五、电能表的安装注意事项 1、电能表的安装场所应符合的规定 (1)周围环境应干净明亮，不易受损、受震，无磁场及烟灰影响。 (2)无腐蚀性气体、易蒸发液体的侵蚀。 (3)运行安全可靠，抄表读数、校验、检查、轮换方便。 (4)电能表原则上装于室外的走廊、过道内及公共的楼梯间，或装于专用配电间内(二楼及以下),以及专用计量屏内. (5)装表点的气温应不超过电能表标准规定的工作温度范围。 2、电能表的一般安装规范 (1)高供低计的用户，计量点到变压器低压侧的电气距离不宜超过20m。 (2)电能表的安装高度，对计量屏，应使电能表水平中心线距地面在0(6,1(8m的范围内;对安装于墙壁的计量箱宜为1(6,2(Om的范围。 (3)装在计量屏(箱)内及电能表板上的开关、熔断器等设备应垂直安装，上端接电源，下端接负荷。相序应一致，从左侧起排列相序为U、V、W或u(v、w)、N。 第 7 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 (4)电能表的空间距离及表与表之间的距离均不小于10cm。 (5)电能表安装必须牢固垂直，每只表除挂表螺丝外至少还有一只定位螺丝，应使表中心线向各 。方向的倾斜度不大于1。 当装用或校验感应式电能表时，由于安装位置偏离中心线而倾斜一定的角度时，将会引起附加误差，其原因有两个: ?由于圆盘对于电磁铁的相对位置发生变化，引起了转动力矩的改变。当电磁铁对于圆盘的相对位置两边不对称时，就会产生一个附加的力矩。其作用原理和低负荷补偿力矩相似。 ?由于转动体对上下轴承的侧压力随着电能表的倾斜而增大，引起了摩擦力矩的增大，使得电能表出现负误差。 倾斜引起的表计误差在轻负荷时会大得多，对磁力轴承的电能表倾斜引起的误差更为严重。因此感应式电能表安装时不能倾斜，以减少倾斜误差。 (6)安装在绝缘板上的三相电能表，若有接地端钮，应将其可靠接地或接零。 《交流有功和无功电能表》(JB,T5467--1991)规定:对在正常条件下连接到对地电压超过250V的供电线路上，外壳是全部或部分用金属制成的电能表，应该提供一个保护端。因此，单相220V电能表一般不设接地端;三相电能表有的也未设接地端。但对设有接地端钮的三相电能表，应可靠接地或接零。 (7)在多雷地区，计量装置应装设防雷保护，如采用低压阀型避雷器。当低压配电线路受到雷击时，雷电波将由接户线引入屋内，危害极大。最简单的防雷方法是将接户线入户前的电杆绝缘瓷瓶铁脚接地，这样当线路受到雷击时，就能对绝缘的瓷瓶铁脚放电，把雷电流泄掉，从而使设备和人员不受高电压的危害。在多雷地区，安装阀型避雷器或压敏电阻，较为适宜。 (8)在装表接电时，必须严格按照接线盒内的图纸施工。对无图纸的电能表，应先查明内部接线。现场检查的方法可使用万用表测量各端钮之间的电阻值，一般电压线圈阻值在kQ级，而电流线圈的阻值近似为零。若在现场难以查明电能表的内部接线，应将表退回。 (9)在装表接线时，必须遵守以下接线原则: ?三相电能表必须按正相序接线 ?三相四线电能表必须接零线 ?电能表的零线必须与电源零线直接联通，进出有序，不允许相互串联，不允许采用接地、接金属外壳等方式代替 ?进表导线与电能表接线端钮应为同种金属导体 (10)进表线导体裸露部分必须全部插入接线盒内，并将端钮螺丝逐个拧紧。线小孔大时，应采取有效的补救措施。带电压连接片的电能表，安装时应检查其接触是否良好。 3、零散居民户和三相供电的经营性照明用户电能表的安装要求 (1)电能表一般安装在用户室内进门处。装表点应尽量靠近沿墙敷设的接户线，并便于抄表和巡视的地方。电能表的安装高度，应使电能表的水平中心线距地面1.8,2.Om。 (2)电能表的安装，采用表板加专用电能表箱的方式。每一用户在表板上安装三相四线电能表一块，封闭电能表的专用表箱一个，瓷插式熔断器、闸刀开关。 (3)专用电能表箱应由供电公司统一设计，其作用为:?保护电能表;?加强封闭性能，防止窃电;?防雨、防潮、防锈蚀、防阳光直射。 第 8 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 (4)电能表的电源侧应采用电缆(或护套线)从接户线的支持点直接引入表箱，电源侧不装设熔断器，也不应有破口、接头的地方。 (5)电能表的负荷侧，应在表箱外的表板上安装瓷插式熔断器和总开关，熔体的熔断电流宜为电能表额定最大电流的1.5倍左右。 (6)电能表及电能表箱均应分别加封，用户不得自行启封。 六、电流互感器的安装 低压电流互感器的安装，一般应遵循以下安装规范: 1、电流互感器安装必须牢固。互感器外壳的金属外露部分应可靠接地。 2、同一组电流互感器应按同一方向安装，以保证该组电流互感器一次及二次回路电流的正方向均为一致，并尽可能易于观察铭牌。 3、采用经互感器接人方式时，各元件的电压和电流应为同相，互感器极性不能接错。否则电能表计量不准，甚至反转。 4、电流互感器二次侧不允许开路，双次级互感器只用一个二次回路时，另一个次级应可靠短接。 5、低压电流互感器的二次侧可不接地。这是因为低压计量装置使用的导线、电能表及互感器的绝缘等级相同，可能承受的最高电压也基本一致;另外二次绕组接地后，整套装置一次回路对地的绝缘水平将要下降，易使有绝缘弱点的电能表或互感器在高电压作用时(如受感应雷击)损坏。从减小遭受雷击损坏出发，也以不接地为佳。 七、二次回路的安装 1、电能计量装置的一次与二次接线，必须根据批准的图纸施工。二次回路应有明显的标志，最好采用不同颜色的导线。 二次回路走线要合理、整齐、美观、清楚。对于成套计量装置，导线与端钮连接处，应有字迹清楚、与图纸相符的端子编号排。 2、二次回路的导线绝缘不得有损伤，不得有接头，导线与端钮的连接必须拧紧，接触良好。 3、低压计量装置的二次回路连接方式: ?每组电流互感器二次回路接线应采用分相接法或星形接法。 ?电压线宜单独接入，不与电流线公用，取电压处和电流互感器一次间不得有任何断口，且应在母线上另行打孔连接，禁止在两段母线连接螺丝上引出。 4、当需要在一组互感器的二次回路中安装多块电能表(包括有功电能表、无功电能表、最大需量表、多费率电能表等)时，必须遵循以下接线原则: ?每块电能表仍按本身的接线方式连接; ?各电能表所有的同相电压线圈并联，所有的电流线圈串联，接人相应的电压、电流回路; ?保证二次电流回路的总阻抗不超过电流互感器的二次额定阻抗值; ?电压回路从母线到每个电能表端钮盒之间的电压降，应符合《电能计量装置技术管理规程》的要求。 八、装表接电工作完成后，应进行竣工检查 第 9 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 1、首先进行送电前检查。检查项目包括:核查安装的电能表、互感器是否与装表接电工作票所列相一致;检查电能表、互感器接线是否正确;检查各接线桩头是否紧固牢靠，有无碰线的可能;安全距离是否足够;检查互感器安装是否牢固，其二次接线是否正确，互感器外壳铁芯是否按要求正确接地;检查电能表与专用接线盒接线是否正确，接线盒内短路片位置是否正确，连接是否可靠;检查有无工具等物件遗留在设备上。 2、以上检查各项均通过无误后，进行送电试验检查。检查内容如下:观察电能计量装置运行是否正常;用万用表(或电压表)在电能表端子接线盒内测量电压是否正常;用相序表核对相序;带上负荷后观察电能表转盘转动情况。必要时，用秒表测算电能表计量的准确性及用相量图法校对接线的正确性。 3、按工作票及任务书要求抄录电能表、互感器的铭牌数据及电能表的起止度;同时将最大需量表指针调整为零值;对复费率电能表，并核对所示时间是否正确，以及“峰”、“谷”、“平”各时段是否设置整定正确。 4、现场检查完毕合格后，应立即加封印，并应由用户或运行维护人员在工作票封印完好栏上签字盖章。应加装封铅，封印(条)的部位有:电能表端子接线盒、二次回路各接线端子盒以及计量柜(箱)门等。 5、对新投运或改造后的用户计量装置，应及时进行一次核对检查。高压用户应在一个月以内，低压用户应在一周以内再去现场核查一次。 九、常见三相四线接线错误分析 由于现场情况比较复杂，用户的生产情况时刻在变，加上部分不法用户主观上故意窃电，如不及时发现，将会造成电量的大量流失。为了防止类似情况发生，在现场工作人员可以采取简单办法进行检查和分析，及时发现问题，杜绝不合理的计量方式和用户窃电现象的发生。 1、实负载比较法——瓦秒法 将电能表反映的功率(有功或无功)与线路中的实际功率比较，以定性判断电能计量装置接线是否正确。它是检查人员常用的一种检查手段。 操作方法:用一只秒表(或手表等类似的时钟装置)记录电能表圆盘(感应式)转N(r)或脉冲(电子式)闪烁N(imp)所需要的时间t(s),然后根据电能表常数求出负载功率。注意观察电能表转向，反转时功率应为负值。 有功电能表 P=3600*1000*N/Ct (W) 无功电能表 Q=3600*1000*N/Ct (var) 其中 C 有功电能表常数，r/kW?h或imp/kW?h K 无功电能表常数，r/kvar?h或imp/kvar?h 将计算的功率值与线路中负载实际功率值比较。若二者近似相等(电能表原有误差)，则说明电能表接线正确。若二者相差甚远，且超过了电能表的准确度等级允许的范围，则说明该套计量装置失准，再结合直观检查就可以判断该用户是否有窃电行为。 例1:某单相电能表2.0级，电能表常数2500r/kW?h，额定电压220V，标定电流5A，当负载为一只60W的白炽灯时，转盘转10r，用秒表记录时间为t=243s，问该单相电能表是否准确, 解:计算功率 Px=3600*1000*N/Ct=3600*1000*10/2500*243=59.3 (W) 第 10 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 实际功率 P=60 (W) 电能表相对误差 γ=(Px-P)/P *100%=(59.3-60)/60 *100%=-1.17% 电能表等级2.0, -1.17%,-2.0% 该电能表计量准确 例2:某10kV高压用户，计量装置配装的电流互感器变比为200/5A，电压互感器变比为10000/100V，电能表等级1.0级，常数为2500imp/kW?h，现场实测:电压10kV，电流170A，功率因数cosφ=0.9，在此负荷运行时，电能表发5imp用20s,请判断该电能表接线是否正确, 解:一次侧的实际负荷 P=ULILCOSφ=1.732*10000*170*0.9=2649960 (W) 3 电能计量装置测量的一次侧负荷 Px=(3600*1000*N/Ct)*KIKU=(3600*1000*5/2500*20)*(200/5)*(10000/100)=1440000(W) γ=(Px-P)/P *100%=(1440000-2649960)/2649960*100%=-45.7% 该计量装置不准确，可判断该用户存在窃电嫌疑，须进一步采用专用设备测量、分析具体窃电类型。 2、钳型电流表测量法 在现场使用钳型电流表，测量电能表的电流相关值，可以判断出某相电流极性接反(进出线接反)。此种测量法前提条件是三相电压顺相序接法，无缺失。且三相负载基本平衡，中性线无电流。 操作方法:用钳型电流表分别测量A、B、C三相电流进线，记录测量数据;然后测量A+B、B+C、,,, A+C的合并电流，记录数据。根据三相四线电路中平衡负载时应满足A+B+C=0。 III 三相电流相位之间相差120?，当接线正确时，任意两相合成其合成值在数值上等于其原来任一 相的数值。即=，=，=。因此不难判断，只要接线正IA，IB,ICIB，IC,IAIA，IC,IB 确，那么所测量的六个数据都应该近似相等。 当某一相电流极性接反时，其与另外一相的合成值就会发生变化。如A相接反时， =，=IC，=IB。此类情况应配合电能表转盘转向的观察IB，IC,IA，IC,IA，IB,IA33 (或电子式多功能表液晶屏电能方向的指示)，正转时是一相接反，而反转则说明两相接反(感应式电能表有止逆装置时不转)。此时正好相反，是A相接线正确，B、C相极性接反了。两种情况测量的结果完全一样。 图9-1 正确接线时三相电流及合成相量图 图9-2 一相电流接反时三相电流及合成相量图 第 11 页 共 12 页 三相四线电能计量装置 ---中级工 使用此方法存在的局限性是目前现场所装设的电能 计量装置，均使用单股绝缘铜芯导线，且装表时导线留 的余地都不长，无法使用钳型电流表把两相电流进线合 在一起测量。但作为一种简单易行的方法，现场工作人 员应了解并掌握其原理和实际操作、分析方法。 图9-3 二相电流接反时三相电流及合成相量图 科目小结 本单元从实际出发，介绍了带TA三相四线电能表的一般用途、正确接线，接线规则。进行现场三相四线电能表安装的准备工作要求;新装用户的装表接电步骤和要求;电能表、互感器及二次回路安装的要求、规范和注意事项;以及装表完成后，竣工验收的步骤和要求。使用简单的方法实负载比较法(瓦秒法)、钳型电流表测量法对用户的计量装置进行分析，判断是否有窃电行为。 作业练习 1、请说出什么是经电流互感器分相接法及优点。 2、请说明为什么低压电流互感器二次侧不需要接地。 3、写出当在一组互感器的二次回路中安装多块电能表时，必须遵循的接线原则。 4、某单相电子式电能表1.0级，额定电压220V，标定电流10A，常数2500 imp/kW?h，当负载为一只60W的白炽灯时，脉冲灯闪烁10次，用时230秒。问该电能表是否准确, 第 12 页 共 12 页