摘要：现代培训工作中经常需要使用模拟装置培训人员，以达到节约成本，降低风险的目的。本文介绍了一种旧设备改造成电能计量错接线模拟装置的改造方案，并将改造原理推广，提出一些新的应用，解决一些复杂的现实问题。

电能计量装置是供电企业的“秤杆子”，计量装置的正确规范安装和营业检查就是供电企业“强筋健体”封堵“漏洞”的重要手段，要做到“安的对、查得出，算的准”就需要加强装表接电和用电检查人员的培训工作，让培训更贴近实际工作，才会收到事半功倍的效果。培训中让培训对象掌握计量装置的正确安装、窃电侦查方法以及了解各种接线方式对计量结果的影响，往往需要进行错误接线模拟。市场上错接线模拟专用设备价格较高，对基层供电企业来说投资过大，而各级供电企业都设有计量中心，若能将计量中心更新换代退出运行的三相电能表校验试验台，加以改造，增加控制电路，就可以实现电能计量装置接线模拟功能，这样既减少了设备购置的投资，又可以使老旧设备得到充分利用。

设计思路：在对已知的、常见的一千多种错误电能表接线（表1）分析后发现，尽管接线错综复杂，但都可以归结为以下三个接线要素:电压互感器（T V）接线、电流互感器（TA）接线、电表能表尾接线。三相电能表试验台都具有三相/单项输出功率、电压、电流、大小方向以及功率因数等各种电参数控制、测量功能。若增加控制电路对各种电压、电流接线方式进行更改，即可以实现三相三线、三相四线（除TV极性接反、一次断路之外）绝大多数联合接线错误的模拟，若增加电压换向(隔离变压器、移相变压器、电压换向器等)等元器件可以将全部接线方式加以实现。            
              表1： 各种接线方式下可能错接线统计表            

设计方案：在原有三相校验台的基础上增加计量模拟屏、接线切换箱、联合接线端子、电能表、电流互感器、电压电流测量指示装置即可实现电路模拟。电压、电流测量回路中增加控制开关，控制电压、电流测量值显示与否，可以增加或者减少已知电参数，控制考题难易。试验台的校验功能可以用于对电能表在各种错接线状态下的差错电量估算测量。

三相试验台程控电源模拟母线三相电流(或TA二次电流)输入，电流依次经过接线切换箱控制的TA二次出线正反控制模块、四线制六线制转换模块、电流（TA二次）短路（混连）模块、电流换相模块、表尾电流方向切换模块、表尾联合接线盒，最后到达电能表电流线圈，在五个模块中可分别实现电流互感器二次输出线反接、电流互器简化的四线制接线与六线制接线转换、电流（TA二次）短路、TA二次混连、电压电流不对应造成跨相、在电能表表尾处电流进线反接等类型的错接线功能。

接线箱控制电压输入原理：电压切换可控制三相三线与四线制切换、相序切换、电压（TV一次、二次）通/断、电压跨相四个模块，可分别实现三相三线/四线的转换、电压相序、电压线在电能表表尾不对应造成跨相等接线方式。

说明：

1.TA二次混连（两/三只电流互感器二次串/并联，包括同极性串联和不同极性串联）采取负载箱输出电流接入电流互感器一次，由互感器二次输出转化。

2.TV二次极性反接接线方式，由于校验仪器设计因素，一般不能实现TV一次断相、极性接反的情况，可以在控制箱部分加装电压换向(隔离变压器、移相变压器、电压换向器等)等元器件方式实现，负载箱电压接在一次/输入侧，二次/输出侧就可以实现一次断相、TV极性反接（含接地）情况。

模拟屏操作：互感器二次接线端子及电压电流接线控制箱上的配线，在题目设定面预先设置好，在操作面板上允许操作者使用万用表、电流表、伏安相位表、三相用电检查仪等仪表进行测量，拆、装电能表，更改接线盒连线。依据测量结果，判明错误接线类型后，画出向量图，根据向量图进行理论计算，计算退补电量，然后更正接线，最后和软件模拟结果相比较、分析。如: (l)若为互感器极性反接，则可在互感器二次端子处进行更改接线。(2)若为表尾电流进出反接，可在表尾接线处或在联合接线盒处更改接线。在操作过程中必须遵守《电力生产安全规定》上的安全规定，避免造成运行中TA二次回路开路或电压（TV二次）回路的短路。
    模拟装置的改造思路亦可实现的其他应用
    1、对更换互感器铭牌（窃电）、不合格互感器（各负荷点误差大大超出误差限）进行定量分析。现场检查仪仅能在现场负荷情况下进行定性分析，而对互感器在各个负荷点准确误差不能确定，已有电流互感器实验仪由于电流源智能化保护设计原因，一般具有误差阀值保护功能，对于较大误差，一般判定为变比错误，也不能准确检定。遵循试验台改造中模拟TA二次混连改造思路，将试验台电流输出接入被测电流互感器一次，互感器二次接入电能表电流端子，测量电能表此时运行误差，可间接测出电流互感器误差。由于接入了TA，测量时电能表的常数需重新计算，安装TA后，电能表折算常数：    
                          K*= K/N       
K: 电能表标注常数           N：被测电流互感器实际使用变比

如：铭牌标注为250/5穿心互感器，一次穿5匝（保证负荷箱输出电流不超限），常数为8000imp/kwh单相电能表一只，电能表折算常数: K*=8000/(50/5)=800imp/kwh，检定装置检定的经常数折算后电能表误差即为互感器误差,即测试台显示电能表误差若为-50.0%，则该互感器实际变比为500/5。

   表2：常用电流互感器变比理论测量差值对照表 （单位：%）

2利用模拟屏和试验台检定功能对复杂错接线进行模拟、辅助分析。常用的用电现场检查仪和现场校验装置一般不能对发生错误接线的整套计量装置在不同运行状态下(在不同功率因数，不同负荷)的综合误差进行测定，特别是三相不平衡的条件下，即使要获得当前运行状态下的准确误差也是现场检查难以做到的。对差错电量计算复杂的错接线情况（如两只或三只TA串联）可以用试验台进行模拟，对错接线情况条件进行现场还原，依据现场状况设计错误接线方式（考虑测量装置自身参数可能很大程度上影响模拟结果的准确，宜使用错接线现场拆回仪表进行模拟），按现场运行状态施加载荷输出，利用模拟测量结果和理论计算结果进行比对分析，排除理论计算选用公式错误、特殊错接线情况下仪表自身参数特征在理论计算中有较大不确定因素的影响。

结语：使用退出运行的三相电能表试验台改造为计量装置模拟接线屏，既节约了设备投入资金，又可以使闲置的设备得到利用，同时改造完成的模拟屏还具有一般错接线模拟装置所不具备的互感器、电能表误接线差错电量的测量功能，为差错电量追补、理论计算提供了一个可以借鉴的模拟工具，对维护供电企业的经济效益起到作用。

参考文献：

[1] 彭  平,彭黎迎,朱晓慧.交流电能表检定装置的检定与维修[M] .北京:中国计量出版社,1997.

[2] 赵喜云.现场电流互感器错误接线对计量影响的分析，河北电力技术.2003年增刊.第22电卷（27-29）. 

[3] 郝  珊.电能计量接线的模拟培训装置.日用电器.2006.07（49-50）