本發(fā)明涉及電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

電能計(jì)量作為計(jì)量工作的一個(gè)重要組成部分，是電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理及電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平和管理水平不僅事關(guān)電力工業(yè)的發(fā)展和電力企業(yè)的形象，而且影響電能貿(mào)易結(jié)算的公平、公正和準(zhǔn)確可靠，關(guān)系到電力企業(yè)、廣大電力客戶和老百姓的利益。電能表的計(jì)量準(zhǔn)確性可以通過(guò)電能計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)的校驗(yàn)得到保證，而現(xiàn)場(chǎng)接線的準(zhǔn)確性，不僅取決于裝表人員的工作責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平以及工作的熟練程度，而且由于電力客戶法律法規(guī)意識(shí)淡漠、有意竊電，致使計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線直接影響到計(jì)量的準(zhǔn)確性，因此做好電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線的檢測(cè)非常重要。

高壓三相三線電能計(jì)量裝置多用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的高壓用戶，電能計(jì)量裝置須經(jīng)電壓互感器TV和電流互感器TA接入，如圖1所示。正確接線時(shí)，高壓三相三線電能計(jì)量裝置1、2、3三個(gè)電壓接線端的電壓相序應(yīng)和輸入的三相電壓U、V、W的電壓相序相同，即第一元件電壓第一元件電流第二元件電壓第二元件電流

現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)直接測(cè)量各相對(duì)地電壓來(lái)檢測(cè)高壓三相三線電能計(jì)量裝置的接線是否錯(cuò)誤。然而，在某些特殊場(chǎng)合，由于無(wú)法直接測(cè)量各相對(duì)地電壓，現(xiàn)有的檢測(cè)方法要求首先確定電壓、電流的隨相關(guān)系，在實(shí)際應(yīng)用中，確定電壓、電流的隨相關(guān)系出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率較大且分析周期長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是在無(wú)法直接測(cè)量各相對(duì)地電壓的情況下檢測(cè)高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線過(guò)程中電壓、電流隨相關(guān)系出錯(cuò)概率較大、分析周期長(zhǎng)的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法，包括：測(cè)量第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值、第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值、第一元件電壓和第一元件電流的相位差、第二元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差；根據(jù)第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值判斷電壓互感器是否存在斷線或極性反接情況；在電壓互感器不存在斷線和極性反接情況時(shí)，根據(jù)第一元件電壓和第二元件電壓的相位差確定電壓接入相序；根據(jù)第一元件電壓和第一元件電流的相位差、第二元件電壓和第二元件電流的相位差以及電壓接入相序確定向量圖；根據(jù)功率因素角范圍、負(fù)載性質(zhì)以及特殊角度集合確定第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度；根據(jù)向量圖、第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度確定電壓和電流的隨相關(guān)系；根據(jù)電壓和電流的隨相關(guān)系完善向量圖；根據(jù)完善后的向量圖確定錯(cuò)誤接線功率表達(dá)式及更正系數(shù)。

可選的，采用相位伏安表測(cè)量第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值、第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值、第一元件電壓和第一元件電流的相位差、第二元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差。

可選的，根據(jù)第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值判斷電壓互感器是否存在斷線或極性反接情況包括：在第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值基本相等時(shí)，判斷電壓互感器不存在斷線和極性反接情況，否則判斷電壓互感器存在斷線或者極性反接情況。

可選的，功率因素角范圍包括和其中，為功率因素角。

可選的，特殊角度集合為{30°，90°，150°，210°，270°，330°}。

可選的，負(fù)載性質(zhì)包括負(fù)載為感性負(fù)載和負(fù)載為容性負(fù)載。

可選的，根據(jù)功率因素角范圍、負(fù)載性質(zhì)以及特殊角度集合確定第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度包括：

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為感性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合中第二個(gè)小于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合中第二個(gè)小于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為容性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合中第二個(gè)大于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合中第二個(gè)大于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為感性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合中第一個(gè)小于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合中第一個(gè)小于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為容性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合中第一個(gè)大于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合中第一個(gè)大于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度。

可選的，根據(jù)向量圖、第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度確定電壓和電流的隨相關(guān)系包括：

若第一元件電流未接反，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第一元件電壓與第一元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓之間的夾角；

若第一元件電流接反，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第一元件電壓與第一元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角；

若第二元件電流未接反，則第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较颉⒌诙妷号c第二元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓之間的夾角；

若第二元件電流接反，則第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第二元件電壓與第二元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明提供的高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法，不需要直接測(cè)量各相對(duì)地電壓，通過(guò)測(cè)量第一元件電壓的電壓值、第二元件電壓的電壓值、第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值、第一元件電壓和第一元件電流的相位差、第二元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差，并結(jié)合向量圖，能夠快速地進(jìn)行電壓相序錯(cuò)誤、電流進(jìn)出線接反的高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線分析，準(zhǔn)確地進(jìn)行差錯(cuò)電量計(jì)算，消除因錯(cuò)誤接線導(dǎo)致的差錯(cuò)計(jì)量。同時(shí)，本方法還具有原理簡(jiǎn)單、計(jì)算方便的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1是高壓三相三線電能計(jì)量裝置正確接線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的高壓三相三線電能計(jì)量裝置的基坐標(biāo)圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的高壓三相三線電能計(jì)量裝置的向量圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的高壓三相三線電能計(jì)量裝置完善后的向量圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

圖2是本實(shí)施例的高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法的流程示意圖，所述高壓三相三線電能計(jì)量裝置的正確接線如圖1所示。結(jié)合圖1和圖2，所述高壓三相三線電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線快速檢測(cè)方法包括：

步驟S1，測(cè)量第一元件電壓的電壓值U₁₂、第二元件電壓的電壓值U₃₂、第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值U₁₃、第一元件電壓和第一元件電流的相位差第二元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差在本實(shí)施例中，采用相位伏安表測(cè)量上述各相參數(shù)。為更好地對(duì)本實(shí)施例提供的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明，假設(shè)采用相位伏安表測(cè)量獲得的參數(shù)如下：U₁₂＝99.7V，U₃₂＝99.6V，U₁₃＝100.3V，

步驟S2，根據(jù)第一元件電壓的電壓值U₁₂、第二元件電壓的電壓值U₃₂以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值U₁₃判斷電壓互感器是否存在斷線或極性反接情況。具體地，在第一元件電壓的電壓值U₁₂、第二元件電壓的電壓值U₃₂以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值U₁₃基本相等時(shí)，判斷電壓互感器不存在斷線和極性反接情況，否則判斷電壓互感器存在斷線或者極性反接情況。所述基本相等是指第一元件電壓的電壓值U₁₂、第二元件電壓的電壓值U₃₂以及第一元件電壓和第二元件電壓的電壓差值U₁₃兩兩之間相差不超過(guò)預(yù)設(shè)閾值。通常，該預(yù)設(shè)閾值根據(jù)相位伏安表的測(cè)量精度進(jìn)行設(shè)置：相位伏安表的精度越高，該預(yù)設(shè)閾值設(shè)置得越小。在本實(shí)施例中，U₁₂＝99.7V，U₃₂＝99.6V，U₁₃＝100.3V，因而判斷電壓互感器不存在斷線和極性反接情況。

步驟S3，在電壓互感器不存在斷線和極性反接情況時(shí)，根據(jù)第一元件電壓和第二元件電壓的相位差確定電壓接入相序。具體地，根據(jù)第一元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第一元件電流的相位差可以計(jì)算獲得第一元件電壓和第二元件電壓的相位差在本實(shí)施例中，獲得因而電壓接入相序?yàn)槟嫦嘈颍鴺?biāo)如圖3所示。若計(jì)算獲得則電壓接入相序正相序。

步驟S4，根據(jù)第一元件電壓和第一元件電流的相位差第二元件電壓和第二元件電流的相位差以及電壓接入相序確定向量圖。具體地，根據(jù)和確定第一元件電壓和第二元件電壓在基坐標(biāo)中的位置，再根據(jù)第一元件電壓和第一元件電流的相位差以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差確定第一元件電流和第二元件電流在基坐標(biāo)中的位置。本實(shí)施例中，高壓三相三線電能計(jì)量裝置的向量圖如圖4所示。

步驟S5，根據(jù)功率因素角范圍、負(fù)載性質(zhì)以及特殊角度集合確定第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度具體地，功率因素角范圍包括和其中，為功率因素角，從高壓三相三線電能計(jì)量裝置的讀數(shù)可以看出功率因素角的范圍。在本實(shí)施例中，特殊角度集合為{30°，90°，150°，210°，270°，330°}。進(jìn)一步，負(fù)載性質(zhì)包括負(fù)載為感性負(fù)載和負(fù)載為容性負(fù)載。

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為感性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)小于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)小于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為容性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)大于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)大于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為感性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)小于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變小的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)小于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度；

當(dāng)功率因素角范圍為時(shí)，若負(fù)載為容性負(fù)載，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)大于第一元件電壓和第一元件電流的相位差的角度，第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為沿角度變大的方向、所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)大于第二元件電壓和第二元件電流的相位差的角度。

在本實(shí)施例中，若從高壓三相三線電能計(jì)量裝置的讀數(shù)看出功率因素角的范圍為且負(fù)載為感性負(fù)載。由于因而為沿角度變小的方向、集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)小于114^°的角度，即為沿角度變小的方向、集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第二個(gè)小于174^°的角度，即由可知功率因素角在范圍之內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中的元素是首尾相接的。例如，若從高壓三相三線電能計(jì)量裝置的讀數(shù)看出功率因素角的范圍為負(fù)載為感性負(fù)載且則所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)小于的角度為30°，第二個(gè)小于的角度為330°；若從高壓三相三線電能計(jì)量裝置的讀數(shù)看出功率因素角的范圍為負(fù)載為容性負(fù)載且則所述特殊角度集合{30°，90°，150°，210°，270°，330°}中第一個(gè)大于的角度為330°，第二個(gè)大于的角度為30°。

步驟S6，根據(jù)向量圖、第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度以及第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度確定電壓和電流的隨相關(guān)系。

具體地，若第一元件電流未接反，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较颉⒌谝辉妷号c第一元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓之間的夾角；

若第一元件電流接反，則第一元件電壓和第一元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第一元件電壓與第一元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角；

若第二元件電流未接反，則第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第二元件電壓與第二元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓之間的夾角；

若第二元件電流接反，則第二元件電壓和第二元件電流的相位差適用的特殊角度為在向量圖中沿順時(shí)針?lè)较?、第二元件電壓與第二元件電流對(duì)應(yīng)的相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角。

在本實(shí)施例中，參考圖4所示的向量圖，第一元件電壓與相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角為30°，說(shuō)明第一元件電流對(duì)應(yīng)隨相電壓且第一元件電流接反；第二元件電壓與相電壓反向延長(zhǎng)線之間的夾角為90°，說(shuō)明第二元件電流對(duì)應(yīng)隨相電壓且第二元件電流接反。由上可知，

步驟S7，根據(jù)電壓和電流的隨相關(guān)系完善向量圖。在本實(shí)施例中，完善后的向量圖如圖5所示。

步驟S8，根據(jù)完善后的向量圖確定錯(cuò)誤接線功率表達(dá)式及更正系數(shù)。在本實(shí)施例中，第一元件的有功功率第一元件的無(wú)功功率第二元件的有功功率第二元件的無(wú)功功率令U_UW＝U_VW＝U,I_U＝I_W＝I，則總的有功功率為：

總的無(wú)功功率為：

有功功率更正系數(shù)為：

無(wú)功功率更正系數(shù)為：

其中，P₀為正確的有功功率，Q₀為正確的無(wú)功功率。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。