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[摘 要]本文探讨了功率表的正确接线方法，分析了接线误差和判断错误接线的方法，讨论了功率表指示数据在判别错误接线时的运用，在此基础上，总结了用力矩法和相量图法判别错误接线原因及纠正办法。
[关键词]功率表；错误接线；纠正方法
中图分类号：TM933.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
电压互感器及电量变送器是电网负荷调度、测量及保护等方面的重要元件，其测量的准确性直接影响了电力系统的经济运行、计量以及保护正确动作，由电流互感器、电压互感器接入功率表接线直接影响接入重要元件的准确性，因此必须掌握对错误接线的分析、判断。相量图法就是利用计量仪器测量各相电压、电流和相位，绘出错误接线图及表示各电压与电流间相互关系的相量图，然后结合负荷情况判断电能表的接线是否正确，并从相量图找到改正接线的途径。
1 功率表的正确接线方法及接线误差分析
（1）率表的正确接线方法。功率表的电流线圈（固定线圈）和电压线圈（可动线圈）各有一个端钮标有“×”或“±”的记号，为发电机端。测有功功率时，功率表的正确接线是：电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联，并且电流线圈的发电机端要接到电源端，另一端接到负载，电压线圈的发电机端可以接至电流线圈的前端钮（前接），也可以接在电流线圈后端钮（后接）。
（2）功率表的接线误差分析。瓦特表的接线误差其一为电流线圈消耗的功率，它与外加电压大小无关，而随负载电流变化；瓦特表的接线误差其二为电压线圈消耗的功率，它与该表电压的平方成正比。当接电流互感器时，瓦特表的接线误差增加了一项电流互感器引起的误差。相对而言，前接线方式在高电压小电流情况下接线误差较小，后接线方式在低电压，大电流情况下接线误差较小。
（3）功率的误差修正。当测量精度要求较高时，首先是选用高精度的测量仪表，其次将各测量值进行误差修正。即将功率测量值减去其误差得到实际功率，各种接线方式的误差值最好是用仪表实测阻抗后计算确定。
2 功率表错误接线
功率表错误接线，结果使可动部分反方向偏转，带动指针也反向偏转；或者在电压线圈和电流线圈之间出现较高电压，损坏线圈。
（1）电流线圈接反。电压线圈接线正确，电流线圈接反了。这时电流线圈中的电流方向与正确接线时相反，即与负载电流方向相反。
（2）电压线圈接反。电流线圈接线正确，电压线圈接反了，在电压、电流参考方向下，功率表指针反转。
（3）电流线圈和电压线圈都接反。电流相位差相等，指针不会反向偏转，但由于电压线圈支路的附加电阻很大，使电压线圈和电流线圈之间的电压较高，由于这两个线圈相距很近，所以在静电力的作用下，将会引起附加误差，同时还可能使线圈的绝缘击穿。
3 功率表错误接线分析
（1）两线圈间产生较大电位差的原因分析。设电源电压U=220V电源“—”端点为电位的基准点，即V-=0，则“+”端点电位V+ = 220V，由于附加电阻远大于可动线圈的内电阻，因此，电流通过电阻时，220V的电压几乎全部降落在电阻上，于是整个可动线圈的电位与“—”端点的电位近似相等且为零，即Va= V-= O；而固定线圈与“+”端点相连，其电位与“+”端点电位相同，为220V，两线圈间就产生了电位差，近似为220V。
（2）两线圈间引起较大静电误差的原因分析。彼此靠近的两线圈之间被空气隔开，形成一个电容器当两线圈间有电位差时，相当于电容器充电，两极间便产生静电场力相互吸引。根据电容器两极间电场力的公式，每个极板所受的电场力为：
式中：為介电系数；为电场强度；为电容器一个极板的面积。
上式表明，两线圈间的静电场力跟它们间的电位差的平方成正比。由此而产生的附加力矩也跟电位差的平方成正比。正是这个附加力矩使得功率表的可动线圈发生偏转，造成较大的静电误差。
4 根据指示值判别
（1）新安装或改动后的测量回路。当测量功率与实际值不相符时必须对互感器极性进行测试，电压回路可用相序表进行判断，而电流互感器的极性可用在电流互感器一次侧加直流，二次侧用直流电流表检查其极性，电流回路的相序可采用六角图法进行检查；如果相序和极性均正确，必须检查端子接线和接入回路表计的接线是否正确。
（2）正常运行中发现测量表计读数错误。在正常运行中发现表计数值有异常时：①先分析负荷性质，若无功功率指示为零，说明电流回路其中之一极性反接；若无功表指示为负值（指针反偏），说明电流回路与电压回路不对应。②再根据有功表读数进一步分析若有功为零，说明电流回路接反；若有功为负值，说明电流回路接反，同时极性也接反。
（3）其他判别方法。①采用保护回路矢量分析仪，分析保护回路矢量分析仪可进行三相电压、电流相角、频率、功率因数等电参数高精度测量，能判别电流互感器极性接法的正确性。②采用电能计量芯片SA9904A及PIC系列单片机判断，由钳形表接入电流，通过鳄鱼夹接入电压，无需断电，估计当前负荷性质就能判断接线错。
5 力矩法和相量图法判别
（1）力矩法的具体步骤：①拆除B相电压，则功率表应该指示一半的功率。②将A，C相电压接线互换位置，指示应为零。如果符合上述情况，则为正确接线，否则接线有误。只要三相电压相序接入正确，可根据上述常见三种错误接线方式，查找出属于那一种错误接线方式，然后纠正过来。
（2）相量图法可使用MG29型钳形相位伏安表，具体步骤为：①检查电压相序：接UAB为U1，UBC为U2，如果相位指示为1200，则为正相序，如果相位指示为2400，则为反相序。②取UAB为UA使用IB分别卡住A，C相电流，钳形表“*”应指向电流流入方向，并作记录。③观察线路负荷性质是容性或感性。④根据测量结果画出相量图，核对负荷性质，查出错误所在。⑤按正确接线重新接入仪表，并再测相量，检查复核。在使用MG29型钳形相位伏安表时应注意，回路电流不能太小，应大于1安培。（见图1）
6 结束语
（1）当出现功率表指示异常时，可根据有功、无功功率指示值判断接入表计的极性错误或互感器极性错。
（2）根据功率因数（电流与电压相位差）进行判别，当功率因数较高时有功功率测量值较小，表明电流回路有一相极性接反。
（3）当新安装的回路功率测量指示值与实际负荷不相符时应进行全面试验检查，不能简单改变测量仪器的接线可根据实际值与测量值之比求出电能测量的更正系数，对电量进行更正。
（4）对极性相序有要求的保护继电器也可采用上述方法，简单、实用，有一定应用价值。在现场有条件的情况下，可采用保护回路矢量分析仪对电流、电压进行相序及极性判别。
（5）通过对接线错误时导致定圈和动圈之间产生较大电位差及引起静电误差的原因分析，从有功测量值、无功测量值、互感器极性和相序以及测量仪器的接线判断分析，提出了功率测量错接线时的判断方法。
参考文献
[1] 田宏亮.向量图法分析三相功率表错接线[J].山东工业技术，2013（10）.
[2] 丁辉.电能计量装置的误接线分析[J].水电站机电技术，2011（11）.
[3] 刘稔，佟锐，郑继明，郭新江， 王雪.电能计量装置现场检验技术研究与应用[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2014（7）.
[4] 李彦群.电能表、电流互感器测量结果的不确定度评定[J].西北电力技术，2002（2）.
[关键词]功率表；错误接线；纠正方法
中图分类号：TM933.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
电压互感器及电量变送器是电网负荷调度、测量及保护等方面的重要元件，其测量的准确性直接影响了电力系统的经济运行、计量以及保护正确动作，由电流互感器、电压互感器接入功率表接线直接影响接入重要元件的准确性，因此必须掌握对错误接线的分析、判断。相量图法就是利用计量仪器测量各相电压、电流和相位，绘出错误接线图及表示各电压与电流间相互关系的相量图，然后结合负荷情况判断电能表的接线是否正确，并从相量图找到改正接线的途径。
1 功率表的正确接线方法及接线误差分析
（1）率表的正确接线方法。功率表的电流线圈（固定线圈）和电压线圈（可动线圈）各有一个端钮标有“×”或“±”的记号，为发电机端。测有功功率时，功率表的正确接线是：电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联，并且电流线圈的发电机端要接到电源端，另一端接到负载，电压线圈的发电机端可以接至电流线圈的前端钮（前接），也可以接在电流线圈后端钮（后接）。
（2）功率表的接线误差分析。瓦特表的接线误差其一为电流线圈消耗的功率，它与外加电压大小无关，而随负载电流变化；瓦特表的接线误差其二为电压线圈消耗的功率，它与该表电压的平方成正比。当接电流互感器时，瓦特表的接线误差增加了一项电流互感器引起的误差。相对而言，前接线方式在高电压小电流情况下接线误差较小，后接线方式在低电压，大电流情况下接线误差较小。
（3）功率的误差修正。当测量精度要求较高时，首先是选用高精度的测量仪表，其次将各测量值进行误差修正。即将功率测量值减去其误差得到实际功率，各种接线方式的误差值最好是用仪表实测阻抗后计算确定。
2 功率表错误接线
功率表错误接线，结果使可动部分反方向偏转，带动指针也反向偏转；或者在电压线圈和电流线圈之间出现较高电压，损坏线圈。
（1）电流线圈接反。电压线圈接线正确，电流线圈接反了。这时电流线圈中的电流方向与正确接线时相反，即与负载电流方向相反。
（2）电压线圈接反。电流线圈接线正确，电压线圈接反了，在电压、电流参考方向下，功率表指针反转。
（3）电流线圈和电压线圈都接反。电流相位差相等，指针不会反向偏转，但由于电压线圈支路的附加电阻很大，使电压线圈和电流线圈之间的电压较高，由于这两个线圈相距很近，所以在静电力的作用下，将会引起附加误差，同时还可能使线圈的绝缘击穿。
3 功率表错误接线分析
（1）两线圈间产生较大电位差的原因分析。设电源电压U=220V电源“—”端点为电位的基准点，即V-=0，则“+”端点电位V+ = 220V，由于附加电阻远大于可动线圈的内电阻，因此，电流通过电阻时，220V的电压几乎全部降落在电阻上，于是整个可动线圈的电位与“—”端点的电位近似相等且为零，即Va= V-= O；而固定线圈与“+”端点相连，其电位与“+”端点电位相同，为220V，两线圈间就产生了电位差，近似为220V。
（2）两线圈间引起较大静电误差的原因分析。彼此靠近的两线圈之间被空气隔开，形成一个电容器当两线圈间有电位差时，相当于电容器充电，两极间便产生静电场力相互吸引。根据电容器两极间电场力的公式，每个极板所受的电场力为：
式中：為介电系数；为电场强度；为电容器一个极板的面积。
上式表明，两线圈间的静电场力跟它们间的电位差的平方成正比。由此而产生的附加力矩也跟电位差的平方成正比。正是这个附加力矩使得功率表的可动线圈发生偏转，造成较大的静电误差。
4 根据指示值判别
（1）新安装或改动后的测量回路。当测量功率与实际值不相符时必须对互感器极性进行测试，电压回路可用相序表进行判断，而电流互感器的极性可用在电流互感器一次侧加直流，二次侧用直流电流表检查其极性，电流回路的相序可采用六角图法进行检查；如果相序和极性均正确，必须检查端子接线和接入回路表计的接线是否正确。
（2）正常运行中发现测量表计读数错误。在正常运行中发现表计数值有异常时：①先分析负荷性质，若无功功率指示为零，说明电流回路其中之一极性反接；若无功表指示为负值（指针反偏），说明电流回路与电压回路不对应。②再根据有功表读数进一步分析若有功为零，说明电流回路接反；若有功为负值，说明电流回路接反，同时极性也接反。
（3）其他判别方法。①采用保护回路矢量分析仪，分析保护回路矢量分析仪可进行三相电压、电流相角、频率、功率因数等电参数高精度测量，能判别电流互感器极性接法的正确性。②采用电能计量芯片SA9904A及PIC系列单片机判断，由钳形表接入电流，通过鳄鱼夹接入电压，无需断电，估计当前负荷性质就能判断接线错。
5 力矩法和相量图法判别
（1）力矩法的具体步骤：①拆除B相电压，则功率表应该指示一半的功率。②将A，C相电压接线互换位置，指示应为零。如果符合上述情况，则为正确接线，否则接线有误。只要三相电压相序接入正确，可根据上述常见三种错误接线方式，查找出属于那一种错误接线方式，然后纠正过来。
（2）相量图法可使用MG29型钳形相位伏安表，具体步骤为：①检查电压相序：接UAB为U1，UBC为U2，如果相位指示为1200，则为正相序，如果相位指示为2400，则为反相序。②取UAB为UA使用IB分别卡住A，C相电流，钳形表“*”应指向电流流入方向，并作记录。③观察线路负荷性质是容性或感性。④根据测量结果画出相量图，核对负荷性质，查出错误所在。⑤按正确接线重新接入仪表，并再测相量，检查复核。在使用MG29型钳形相位伏安表时应注意，回路电流不能太小，应大于1安培。（见图1）
6 结束语
（1）当出现功率表指示异常时，可根据有功、无功功率指示值判断接入表计的极性错误或互感器极性错。
（2）根据功率因数（电流与电压相位差）进行判别，当功率因数较高时有功功率测量值较小，表明电流回路有一相极性接反。
（3）当新安装的回路功率测量指示值与实际负荷不相符时应进行全面试验检查，不能简单改变测量仪器的接线可根据实际值与测量值之比求出电能测量的更正系数，对电量进行更正。
（4）对极性相序有要求的保护继电器也可采用上述方法，简单、实用，有一定应用价值。在现场有条件的情况下，可采用保护回路矢量分析仪对电流、电压进行相序及极性判别。
（5）通过对接线错误时导致定圈和动圈之间产生较大电位差及引起静电误差的原因分析，从有功测量值、无功测量值、互感器极性和相序以及测量仪器的接线判断分析，提出了功率测量错接线时的判断方法。
参考文献
[1] 田宏亮.向量图法分析三相功率表错接线[J].山东工业技术，2013（10）.
[2] 丁辉.电能计量装置的误接线分析[J].水电站机电技术，2011（11）.
[3] 刘稔，佟锐，郑继明，郭新江， 王雪.电能计量装置现场检验技术研究与应用[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2014（7）.
[4] 李彦群.电能表、电流互感器测量结果的不确定度评定[J].西北电力技术，2002（2）.