在功率因数角不定情况下
在功率因数角不定情况下
错误接线更正电量计算方法的探讨
吐鲁番电业局电能计量中心张宏权
【摘要】通过对一起计量误接线的分析，阐明了在功率因数角不定的情况下，如何对更正电量进行计算，对从事计量工作特别是计量外勤工作具有重要参考价值。
【关键词】计量；误接线；相量；
一、前言
在现代电力企业管理中，电能计量装置作为用户和供电企业之间进行贸易结算的“秤杆子”，其计量电能正确与否，无论对供电企业还是对用户来说，都显得无比重要。电能计量中心的一项重要职责就是确保电能计量装置正确计量。但不可避免的会遇到错误接线情况。无论是用户窃电改动了计量二次接线还是计量二次接线本身存在错误，在各种情况下，都会涉及到更正电量的计算。通常更正电量的计算会采用公式法，即根据正确接线情况下的功率表达式与错误接线情况下的电压、电流及功率因数角推算出的功率表达式相比，得到更正系数。最后用更正系数减一乘以错误接线情况下计量的电能，得到更正电量。即：更正系数K 为：K=，更正电量A P 为：A P =（K-1）W P 。虽然绝大多数情况我们可以按照公式法进行更正电量的计算，但由于按照公式法不可避免的会在计算更正系数表达式时，涉及到功率因数角。如果功率因数角变化不大，我们可以取平均功率因数进行计算，
但如果功率因数不定，用公式法就会有很大的局限性，甚至无法进行计算。如果遇到这种情况，往往会采用其他方法进行计算，那么公式法真的失灵了吗？本文通过一起错误接线，对在功率因数角不定的情况下，如何通过公式法进行更正电量的计算进行了探讨。
二、误接线经过
我局新建35kV 榆树变在主变送电后，对10kV 线路进行逐条投运。当日投运了部分10kV 线路，其他未投运10kV 线路被告知以后再投运。但其中一条10kV 线路投运后，对计量中心未告知，计量中心也未对其进行验收。在月末计算变电站母线平衡时发现该变电站10kV 母线严重不平衡，通过调度得知该变电站又投运了一条10kV 线路，于是安排人到变电站对该条线路计量二次回路进行检查。现场检查发现，该线路计量二次回路存在误接线。
三、误接线原因分析及计算
现场检查数据如下：
U ab =103V U cb =103V U ac =103V
I a =0.31A I c =0.33A I n =0.33A
U ab Ia :1650 U cb Ia :2240
U ab Ic :480 U cb Ic :1070
U ab In :2850 U cb In :3440
检查计量屏后接线发现，电能表的A 相电流进线接的是
互感器的N 相电流，电能表的C 相电流进线接的是互感器的A 相电流，电压二次线经核相后接线正确。初步确定为电压接线为A 、B 、C ，电流接线为：N 、A 、C 。相量图如下：
U AB U A
I c
U CB
I n
U C I a U B
其更正系数计算如下：
P 1= UAB I n cos（150+φ）+ UCB I a cos（90+φ）
三相负载平衡时，U AB =UCB =U，I a =In =I，则
P 1=UI（cos150cos φ-sin150sin φ+ cos90cos φ-sin90sin φ）
=UI（-00000031cos ϕ-sin ϕ-sin ϕ） 22
=-3UI cos(600-ϕ)
正确接线时的功率表达式为：
P 2=
则K= P 2UI cos ϕ2 ==-P 1-UI cos(600-ϕ) 1+3tg ϕ
可以看出，更正系数K 随着功率因数角φ的变化可正可负。电量的追补要看具体的功率因数角φ，当φ=300时，K=-1，此时更正率ε=K-1=-1-1=-2。当φ=-300时，K=∞，此时更正率ε也为无穷大。当φ>-300时，K 为正，此时电能表应计在正向，反之当φ
现场查看电能表底码为：输入有功总：12.61，输出有功总：1.12，输入无功总：39.88，输出无功总：0.08。由于此条线路属于用电性质，因此不可能反向发电，那么为什么电能表输入和输出有功都有走码呢？通过上述分析，我们知道更正系数可正可负，K 为正，电能表计在正向，K 为负，电能表计在反向。这就是电能表输入和输出有功都有走码的原因，这也从侧面说明，该条线路的功率因数正负变化很大，属于不定情况。这种情况下，由于功率因数角φ不定，更正系数K 值也根本无法确定，因此无法进行更正电量计算。 那么有没有其他方法进行计算呢？答案是肯定的。当前广泛使用多功能电能表作为计量装置的主要元件，而多功能电能表的有功和无功电能采样方法是相同的，则发生错误也是相同的。我们只要将电压相量向后移900，就可以得到当时记录的无功功率。
上述的错误接线无功功率为： 000-UI cos(60+90-ϕ) -3UI cos(150-ϕ) Q==
无功功率更正系数K Q =
==
通过推算最后得出：将
== 代入有功功率更正系数K P ，则：
K P =
实际有功电量为：
A P =KP ×W P ==
由
=可以得出
ctg 代入无功功率更正系数
K Q ，则：K Q
=实际无功电量为：
A Q =KQ ×W Q =-==-
上式中，W P ：当时记录的有功电量，必须是正负电量的代数和。W Q ：当时记录的无功电量，必须也是正负电量的代数和。（1、2象限为正，3、4象限为负）
以上信息都是当时电能表记录下来的，保存了当时的实际情况。所以按照这样的方法计算，是相对接近实际情况的，也是无可争议的。其他与功率因数相关的更正电量都可以按此方法进行计算。
上例中，A P
=
其中，8000为该条线路的倍率。
采用上述计算方法还有一个好处，上述例子中当φ=-300时，更正系数趋向无穷大，现场记录电量趋向零。按照常规是无法进行更正电量计算了，按照上述方法是完全可以的。 kWh
将W P =0代入上式，得到实际电量为：A P =
全吻合。
四、结语 ，与实际情况完
误接线情况千差万别，相应的更正电量的计算方法也有很多，这就要求我们要根据误接线产生的实际情况，灵活采用各种计算方法，使计算出的更正电量更加接近于实际情况，让供电企业和用户都能满意。实际我们采用公式法计算更正电量时，功率因数角往往都是采用现场实际的功率因数角，这就存在以偏概全的嫌疑，如果采用上述方法，得到的结果应该是最接近实际情况的。因此只要我们能够灵活运用此方法，对提高计量部门的权威性和社会形象都有巨大的帮助。