六角圖講解演示ppt課件

1、電能計量錯結(jié)線六角圖分析,下 編,向量、功率、結(jié)線分析,一、單相計量的向量分析,單相交流電功率表達(dá)： 功率方向如圖：PA (感性負(fù)載) 表達(dá)式: PA=UAOIACOS(A,通過電流互感器，對二次功率Pa的計量，達(dá)到對實際功率PA的計量： 計量功率表達(dá)式： Pa= UaoIaCOS(a) PA =KLUaoIaCOS(a,條件就是必須保證計量二次參數(shù)的向量與一次參數(shù)的向量對應(yīng)，也即二次接線的極性和方向正確。 UAO =Uao IAIa符合規(guī)定的比例要求 A=a,接線正確與否的檢查和判斷： 了解負(fù)載的性質(zhì)，是感性？是容性？ 電壓a的測定，測電壓值（Uao伏數(shù)）、測電位（與確認(rèn)的零線比較）確定了a

2、o； 測電流值Ia； 測ao與a的相位差，注意測試時的接線應(yīng)該與表達(dá)的一致性,向量表達(dá)、分析、判斷: 檢查相位差是否與實際負(fù)載相對應(yīng)，在感性負(fù)載情況下： 若090，說明a 極性正確； 若180，說明a 極性錯誤，被接反了,對差錯的接線進(jìn)行糾正 一般于試驗端子處； 對糾正后的接線重新檢測 以檢驗上述檢查、分析、改動的正確性,二、三相交流電的向量基礎(chǔ),1、三相對稱交流電(一般指電壓)特點： 、三個相電壓A，B，C大小相等： UA=UB=UC=UX 三個相電壓相位差相等，依次相差120,三相對稱交流電特點,B比A滯后120或超前120；C比B滯后120或超前120,三個線電壓AB，BC，CA大小相等

3、： UAB=UBC=UCA=U 三個線電壓相位差相等，依次相差120： BC比AB滯后120或超前120；CA比BC滯后120或超前120,相電壓與線電壓的比例關(guān)系： U 3*UX 線電壓向量實質(zhì)上是 相應(yīng)相電壓的向量差,三相電壓是否對稱的判斷： 線電壓相等就可以確定了（電壓三角形原理）。 只要UAB=UBC=UCA，三角形的三條邊相等(向量必須首尾依次連接），便可確定線電壓、相電壓都對稱,三相交流的“序,正序:相電壓 A、B、C依次滯后120 線電壓 AB 、 BC 、 CA 依次滯后120 相電壓與線電壓的相位關(guān)系： 以上的線電壓比相應(yīng) 的相電壓超前30,逆序:又稱反序,負(fù)序 相電壓 A，

4、B，C依次超前120，或 A，B，C依次滯后240 線電壓AB，BC，CA依次超前120，或AB，BC，CA依次滯后240。 相電壓與線電壓的相位關(guān)系： 以上的線電壓比相應(yīng)的相電 壓滯后30,明確了正相序、反相序的不同條件下，相電壓與線電壓間的向量關(guān)系，便可從線電壓向量中找出相應(yīng)的相電壓向量： 在正相序線電壓向量中找出相應(yīng)的相電壓,在反相序線電壓向量中找出相應(yīng)的相電壓,電壓相序的測定：（前提條件是三相電壓平衡，用電壓三角形進(jìn)行測定,相序表法：按預(yù)先約定的相別對應(yīng)接到相序表的對應(yīng)端，通電之后如果反轉(zhuǎn)，則約定的各相依次是反相序；如果反之則是正相序,相位伏安表法：對預(yù)先約定相別名稱的二個相電壓或二個

5、線電壓，測定其相位差，便可判斷其相序，如選定電壓AB與BC進(jìn)行測定： 若AB與BC相位差接近120，說明三相電壓為正相序,若AB與BC相位差接近240，說明三相電壓為逆相序,三相對稱負(fù)載,其前提條件是各相所接的負(fù)載阻抗相同.(即大小相等，阻抗角相等，也即各相的電阻、電抗相等)。 三相電流A、B、C、具有上述三相電壓對稱的特點： 、大小相等 IA=IB=IC,各相之間的相位差都是120或240,各相電流與對應(yīng)的相電壓之間的相位差相等 A與A的相位差A(yù) B與B的相位差B C與C的相位差C 在三相電壓對稱、三 相負(fù)載對稱情況下 A=B=C,不對稱的判斷： 了解負(fù)荷情況，是感性還是容性； 各相之間的相

6、位差是否接近120或240； 如果三相靠近且相近 相位差約60，說明 有一相或二電流反極,不對稱電流的判斷,4.低壓三相對稱負(fù)載的功率三元件表達(dá),功率表達(dá)式（直入式接線）： P=PA+PB+PC =UAOIAcosA+UBOIBcosB+ UCOICcosC =3UxIcos =3UIcos 式中 A=B=C=、 UAO=UBO=UCO=UX IA=IB=IC U = 3Ux,功率表達(dá)式（經(jīng)電流互感器接入式接線）： P=PA+PB+PC =K（Pa+Pb+Pc） = K（UaoIacosa+UboIbcosb+ UcoIccosc） =3 KUxIcos =3UIcos,低壓三相三元件經(jīng)電流互

7、感器接入結(jié)線圖,注意問題,與單相交流電的功率表達(dá)一樣,應(yīng)保證互感器,電表端子的極性正確; 每一元件的電流、電壓的相別應(yīng)相對應(yīng),不能錯差,往后的錯結(jié)線六角圖分析也是針對以上二個主意問題進(jìn)行的,5、低壓三相三元件經(jīng)電流互感器接入的錯結(jié)線分析要點,1、量線電壓，確定電壓的對稱性.(相電壓相等,線電壓也相等)； 2、定相別： 正序：各相自左至右可定為A、B、C相， 反序：各相自左至右可定為A、C、B相 3、測定電流的相位（可取同一電壓，或者各自元件的電壓作為參考相位）； 4、了解負(fù)載的力率情況,5、進(jìn)行六角圖分析： 對電流向量進(jìn)行必要的調(diào)轉(zhuǎn)，使與電壓向量之 間的相位差符合負(fù)載力率角； 按相電流與相電壓

8、的對應(yīng)關(guān)系,重新確定電流向量的相別名稱； 找出電流相命與原來相名之間的對應(yīng)關(guān)系; 確定錯結(jié)線類型,6、錯結(jié)線功率計算及更正系數(shù)計算,作標(biāo)準(zhǔn)向量圖； 找出錯結(jié)線時的各元件的電流、電壓相量以及電流電壓之間的相位差； 寫錯結(jié)線功率表達(dá)式并簡化； 三相功率:PPA+PB+PC,代入公式求更正率： 更正率：x=PP 正確時功率 P錯誤時功率 同時 Kx=AA A正確時應(yīng)計電量， A錯誤時已計電量 AKxA,退補(bǔ)電量(結(jié)線正確時應(yīng)計電量-結(jié)線錯誤時電量）： 即AAAKAA（Kx）AGxA 式中 Gx= Kx Gx更正系數(shù) AGxA A應(yīng)補(bǔ)電量 A應(yīng)退電量,5.例題,某一用戶采用三相三元件有功電能表進(jìn)行計費(fèi)

9、，用戶負(fù)載為感性，大概功率因數(shù)約0.85；對電表進(jìn)行如下測定，其數(shù)據(jù)如下： UAO=220V、UBO=220V、UCO=220V、UAB=380V、 UBC=380V、UCA=380V 、IA=3.1A、IB=3.1A、IC=3.2A 電壓相序為正序。各元件的電壓與電流的相位差： A元件（AO與A）A=150、 B元件（BO與B）B=330、 C元件（CO與C）C=330,題意要求,請用六角圖進(jìn)行錯接線分析，確定其錯接線形式；計算更正系數(shù)（表達(dá)式,解答,依題意作出向量圖： 三個電壓對稱，三個元件都有電壓和電流，彼此之間又沒有特征區(qū)別，由于三個電壓為正相序，可確定三個電壓的相別名稱（右圖,已知的

10、三個電流尚不能確定相別，暫定為、，依各元件電壓、電流的相位差，作出以下六角圖,從以上的向量圖看，三個電流向量不對稱，相鄰向量成60，有二種情況： 可能 接反？ 或可能、接反,若接反，把 調(diào)轉(zhuǎn)180得到- ，這樣三個電流向量對稱了，但是與電壓的相位差與電壓超前，或滯后角太大，題意給出的滯后角為30至40，說明不會接反,不會接反，必定是2、3接反，把2、3 調(diào)轉(zhuǎn)180得到-2、 -3 ，這樣三個電流向量對稱了，而且電流與電壓的相位差符合了題意，滯后角為30至40，說明2、3被接反了,對三個電流重新進(jìn)行定相，服從于三個相電壓，定為（a、b、C），關(guān)系如下： a= -3 b = 1 C = -2 以上

11、三個電流關(guān)系式 轉(zhuǎn)換成以下式子： 1 =b 2 = -C 3 = -a,確定錯結(jié)線方式，錯誤接線方式為,用標(biāo)準(zhǔn)的正相序作錯誤接線的向量圖,計算錯誤結(jié)線的功率： P1=UAOIbcoscos(120+)UxIcos(120) P2= UBOIccoscos(300)UxIcos(300) P3= UCOIacoscos(300)UxIcos(300) P= P1+P2+P3=1/2UxI（cos-33sin,更正率計算： 3 UxIcos x=PP= 1/2UxI（cos-33sin） 6cos = cos-33sin 其中是表計正常月份的用電功率因數(shù)角,本題給出了正常負(fù)載功率因數(shù)為0.85，相

12、應(yīng)的功率因數(shù)角=32，代入上式計算得更正率： X=2.67 （負(fù)值，電表反轉(zhuǎn)，已計電量為負(fù)值） GX= KX=3.67 A GXA A上述錯誤接線時已計電量，本例子電表反轉(zhuǎn)，若電表示雙向進(jìn)碼的話，代入電量應(yīng)取負(fù)值。 本題計算結(jié)果：A，應(yīng)補(bǔ)電量,三、三相三線二元件交流電路的電能計量,1、計量結(jié)線圖,三相三線二元件有功電能表接線圖,2、計量向量圖,正相序結(jié)線,反相序結(jié)線,3、計量表達(dá)式,對于正相序： 功率表達(dá)式： P=PA+PC=UABIAcos(30+A)+UCBICcos(30-C) 由于完全對稱的三相電路具有以下的關(guān)系： UAB=UBC=UCA=U 、IA=IB=IC 、 A=B=C= 因此

13、 P=PA+PC=UIcos(30+)+UIcos(30-) = 3 UIcos,對于逆相序： 功率表達(dá)式： P=PA+PC=UABIAcos(30-A)+UCBICcos(30+C) 在三相完全對稱條件下 P=PA+PC=3UIcos,因此，三相三線二元件有功電能計量，相序變化不影響有功電能的計量,4、二次接線的特點,第一元件：取ab相電壓 、 a相電流(a相電壓與a相電流的入端同極)； 第二元件：取cb相電壓、 c相電流(c相電壓與c相電流的入端同極) ； 回路B相不裝電流互感器，b相的電流不存在，這就是向量分析過程中尋找b相電壓的唯一辦法； 二次電壓回路b相的位置存在不確定性，這樣，二次

14、電壓端子的相別確定方法就不同于三元件裝置； 電表的三個電壓端的相別具有唯一性,共有六種結(jié)線可能性,5、三相三線二元件的錯結(jié)線分析,前提條件： 明確所測負(fù)荷的性質(zhì)(感性？容性？)，大概力率角； 三相電壓應(yīng)對稱（電壓三角形進(jìn)行測定）； 明確哪一相沒有電流互感器(哪一相二次電流不存在)； 二個元件的電流值均衡：確認(rèn)電流互感器處于正常狀態(tài)，如內(nèi)部短路、端子錯結(jié)線（兩個電流互感器二次線圈電流經(jīng)串、并后再進(jìn)入電表的電流線圈的現(xiàn)象），所以，電能表二個元件電流值不應(yīng)該存在較大的懸殊,分析數(shù)據(jù)的采集及初步判斷： 二次電壓、電流的測定 （各線電壓、線電流應(yīng)相接近，可判斷是否電壓對稱,電流互感器、電壓互感器是否存在

15、故障或二次端闊錯接線）； 初定電壓及電流的相別名稱（真正的相別名稱在往后的分析中判斷確定）； 測定線電壓與電流的相位差,至少測定三組，要涉及二個線電壓、二個相電流）； 確定一個參考相量,根據(jù)測定的各相位差,作出向量圖,向量分析 按初定的相別名稱，取其中的一個線電壓為初相位； 根據(jù)上述所測定的線電壓、電流及其相位差關(guān)系，作向量六角圖； 根據(jù)線電壓向量，找出相電壓向量； 糾正電流向量，使之處于合理位置(能符合實際力率)； 確定電流的真正名稱； 定出相電壓的相名； 找出各向量的初定相名與真實相名之間的對應(yīng)關(guān)系； 確定錯結(jié)線方式,錯結(jié)線的功率計算，更正系數(shù)計算： 按電壓正相序，統(tǒng)一的力率角，作標(biāo)準(zhǔn)向量

16、圖； 找出錯結(jié)線時的各元件的電流、電壓相量； 找出錯結(jié)線時的各元件的電流、電壓相量之間的相位差； 寫錯結(jié)線功率表達(dá)式并簡化； PP1+P3=U12I1cos(1)+U32I3cos(3,代入公式求更正率： 更正率：x=PP P = 3 UIcos P正確時功率 P錯誤時功率 計算更正系數(shù)及退補(bǔ)電量： 更正系數(shù)Gx= Kx 退補(bǔ)電量AGxA,6、例題,從抄表結(jié)果發(fā)現(xiàn)，某一大用戶近期的用電量明顯下降，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該客戶的生產(chǎn)仍正常，計量裝置二次結(jié)線被更改，計量明顯異常，二次回路的測試數(shù)據(jù)如下： 電表接線端電壓：U12=98伏；U23=100伏；U31=101伏； 電表的電流回路電流：I1=3.

17、5安；I3=3.7安； 電壓與電流的相位差如下：12與1為7；23與3為65；23與1為125，用戶的用電功率因數(shù)在感性0.85附近,要求,分析其錯結(jié)線方式 計算更正系率、更正系數(shù),解答,對計量回路進(jìn)行相別排序： 、上述測量數(shù)據(jù)看，電壓值正常，電流值也正常，排除互感器故障因素,根據(jù)測得的電壓與電流相位差作如下向量圖,找出1、2、3,調(diào)轉(zhuǎn)相電流1 、3向量的方向，使之與相電壓間的相位關(guān)系符合（接近）實際功率因數(shù),1 、3相差60，其中必有一個接反： 1與附近的1最接近，且滯后角接近實際負(fù)載的功率因數(shù)角，判定1的極性正確，不用調(diào)轉(zhuǎn),3與附近的1最接近，但超前于1，與實際功率因數(shù)角不符；也接近2、但

18、滯后角太大，超過45，與實際負(fù)載的功率因數(shù)角相差太大，判定3的極性不正確，予以調(diào)轉(zhuǎn)180,3 且經(jīng)調(diào)轉(zhuǎn)后的向量3與附近的3最接近，且滯后角接近實際負(fù)載的功率因數(shù)角，判定3的極性被接反； 經(jīng)調(diào)轉(zhuǎn)后的向量3 與1 相差120，符合了相電流之間的相位關(guān)系,對3、1、1、2、3重新命相別名稱,附近沒有電流向量的電壓向量2，定為b，其他的向量3、1、1、3按順時針排列命名如右圖,找出各向量的初定相名與真實相名之間的對 應(yīng)關(guān)系，錯結(jié)線方式,按上面向量圖標(biāo)示，各向量的對應(yīng)關(guān)系如下,a =3 b =2 c =1 a =-3 c=1,1 =c 2 =b 3 =a 1=c 3 =-a,錯結(jié)線方式： 電壓結(jié)線：12