（1.国网北京市电力公司电力科学研究院 北京 100161;2.国网北京市电力公司丰台供电公司 北京 100073）
摘要：近年来，北京地区轨道交通工程发展十分迅速，根据北京电网特殊情况，轨道交通所用电源多取自220及110千伏变电站10千伏母线，经10千伏线路传输至轨道交通用户侧进行整流，最终以±1500伏直流带负荷。因其交流变直流特性，对于变电站端计量方式的选择需要进行详尽分析，本文从技术角度对北京轨道交通工程10千伏计量方式的选择加以分析。
关键词：轨道；交通工程；10千伏；计量
一、有功电能计量方式的选取原则
对于有功电能计量方式的选择，DL/T 825-2002《电能计量装置安装接线规则》、DL/T 448-2000《电能计量装置技术管理规程》及《北京电力公司电能计量技术导则》均有明确表述。
（一）DL/T 825-2002《电能计量装置安装接线规则》
“4.1.2.1 中性点非有效接地系统一般采用三相三线有功、无功电能表，但经消弧线圈等接地的计费用户且年平均中性点电流（至少每季测试一次）大于0.1％ （额定电流）时，也应采用三相四线有功、无功电能表。”
“4.1.2.2 中性点有效接地系统应采用三相四线有功、无功电能表。”
（二）DL/T 448-2000《电能计量装置技术管理规程》
“5.2 a）接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线有功、无功电能表。接入非中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线有功、无功电能表或3只感应式无止逆单相电能表。”
（三）《北京电力公司电能计量技术导则》
“1.2.1 接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线接线方式。接入非中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线接线方式。”
从以上表述中看出，计量方式的选择主要根据接入系统的中性点是否有效接地，进而选用三相三线或三相四线作为有功电能计量方式。
二、三相有功电能计量方式简介
（一）三相四线有功电能的计量
三相四线计量方式常用于110千伏及以上电压等级的中性点接地系统的电能计量。电压回路采用三台电压互感器，其一次、二次均为星形接线，电能表电压线圈接于电压互感器二次对应的相别。电流回路采用三台电流互感器，其二次侧分相连接于电能表电流线圈。电压二次侧星形连接的中性点和电流二次绕组的一端均应分别可靠接地。
由上式可见，三相四线计量方式可测量三相对称负荷，也可测量三相不对称负荷或单相负荷，这种接线方式不会引起线路附加误差，是目前使用最为广泛的计量方式。
（二）三相三线有功电能的计量
三相三线计量方式常用于高压中性点不接地系统的电能计量，例如10千伏、35千伏等电压等级的电能计量。电压回路采用两台电压互感器，其一次、二次为不完全星形接线，也可采用三台电压互感器，其一次、二次采用星形接线，电能表电压线圈接于电压互感器二次对应的相别。电流回路采用两台电流互感器，其二次侧分相连接于电能表电流线圈。电压互感器不完全星形接线的二次侧B相、星形连接的二次中性点和电流二次绕组的一端均应分别可靠接地。
三、使用三相三线计量方式测量三相四线有功电能所引起的线路附加误差分析
在中性点不接地系统中，由于没有中性线的存在，A、B、C三相电流向量和为0，而在中性点接地系统中，A、B、C三相与中性线N电流总向量和为0。由此可知，由于三相三线计量方式无法计量中性线损耗的电能，一旦中性线电流不趋于0，将会造成线路附加误差的出现，而三相四线计量方式可以避免该问题。
使用三相三线计量方式测量三相四线有功电能所引起的线路附加误差为（推导过程略）：
四、关于北京轨道交通工程10千伏计量方式的选择
结合五年间进行的电能表现场校验情况，北京轨道交通（包括高速铁路）工程的负荷性质多为单相负荷或三相不平衡负荷，且列车通过时与无车时负荷电流变化大，引起功率因数变化大。根据以上分析可知，三相三线计量方式在负荷不平衡、功率因数波动时将会产生线路附加误差，影响计量的准确性。该线路附加误差受现场因素影响较多，因此无法计算出具体量化值。
根据文中三相三线与三相四线计量方式的误差情况，建议北京轨道交通工程10千伏计量方式选择使用三相四线作为首选计量方式，考虑到变电站现场实际情况，包括在运母线停电难、开关柜改造时内部空间受限等主、客观原因，需在轨道交通工程受电方、供电公司双方认可的条件下，采用三相三线计量方式，并对附加误差造成的有功电量损失加以额外电费计收。
参考文献：
[1]马振强.装表接电[M].北京:中国电力出版社,2013:100-109.
[2]DL/T 825-2002.电能计量装置安装接线规则.2002.
[3]DL/T 448-2000.电能计量装置技术管理规程.2000.
[4]北京电力公司电能计量技术导则.2006.
论文作者:陆翔宇,刘萱
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/12
标签：电能论文; 方式论文; 北京论文; 接线论文; 电流论文; 电压互感器论文; 误差论文; 《电力设备》2016年第19期论文;