三相三線制電能表

1、二相二線制電能表摘要：在新裝計(jì)量裝置中由于電流互感器相序、極性的錯(cuò)誤導(dǎo)致電能表的誤接線，造成電能計(jì)量的不準(zhǔn)確。 本文列舉了幾種三相 三線電能表常見(jiàn)的誤接線，通過(guò)向量分析推導(dǎo)出電能表誤接線時(shí) 所反映的有功、無(wú)功功率表達(dá)式，進(jìn)而求出其對(duì)計(jì)量的影響。關(guān)鍵詞：三相三線制電能表 誤接線 更正系數(shù)電能計(jì)量是電力商品交易中的"一桿秤”，它的準(zhǔn)確與否直接 涉及到供用電雙方的 經(jīng)濟(jì)利益。同時(shí)供電單位將計(jì)量 管理，列為 線損率管理的先決條件。由于一般10kV及以上的高壓系統(tǒng)均采用三相三線的供電方式，所以高壓系統(tǒng)大多米用三相兩兀件電能表計(jì)量電能。三相三線電能表的接線并不復(fù)雜， 但由于疏忽，特別是附有電壓互

2、感器 與電流互感器的電能表， 錯(cuò)接的機(jī)會(huì)較多。三相三線電能表錯(cuò)接 線時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多怪現(xiàn)象：有的不轉(zhuǎn)，有的反轉(zhuǎn)，有的隨負(fù)載功率 因數(shù)角的變化有時(shí)正轉(zhuǎn)，有時(shí)反轉(zhuǎn)，有的雖然正轉(zhuǎn)，但計(jì)量出的 電量數(shù)與實(shí)際不相符。由于電壓互感器的電壓相序可由相序表判 斷，錯(cuò)誤的可能性較小，本文著重討論電流互感器錯(cuò)接線對(duì)電能 計(jì)量的影響。如果將電流互感器的二次線接錯(cuò)，共有八種接線， 其中1種可以正確計(jì)量電能，有2種電能表不走，有3種電能表 反轉(zhuǎn)，有2種電能表雖正轉(zhuǎn)，但計(jì)量出的電能是錯(cuò)誤的。假設(shè)三 相負(fù)載是平衡對(duì)稱的，即有如下關(guān)系：LA=Lt=LC=U）, I A=I B=I C=I , （|） a=b=c=（|）,正確的接

3、法為有功 電能表第一元件接入LAbIa,第二元件接入U(xiǎn)bBI c。相角差為60 的無(wú)功電能表第一元件接入U(xiǎn)BCI a,第二元件接入LAcI c,有功功率為PF5* ,無(wú)功功率為Q=®Isi叫。下面分別列出在負(fù)載對(duì) 稱時(shí)，不同接線方式下的三相三線有功電能表，和60°接線無(wú)功電能表的計(jì)量功率表達(dá)式及更正系數(shù)。1 A C兩相元件接錯(cuò)時(shí)（1）第一元件接入I C,第二元件接入Ia：根據(jù)向量圖1 （a）得出：有功計(jì)量功率為：Pi=LAbI ccos（90 ° -力）R =LCeI Acos（90 ° +）P'=Pi +Pu =UIcos（90 °

4、-）+UIcos（90 ° +）=0式中 Pi -第一元件所計(jì)有功功率Pn -第二元件所計(jì)有功功率P'-表計(jì)計(jì)量總功率（2）第一元件接入-I C,第二元件接入-I A時(shí)，根據(jù)向量圖1 （b）得出有功計(jì)量功率為：Pi =LAbI ccos（90+）Pu =UCeI acos（90 ° -）P'=P i +Pu =UIcos（90 ° +）+UIcos（90 ° -）=0以上兩種接法，計(jì)得有功功率為零，有功電能表不走，無(wú)法 計(jì)量有功電量。由此也不考慮無(wú)功電能表的計(jì)量。圖1向量圖(3) 第一元件接入IC,第二元件接入-I A,根據(jù)向量圖分析,

5、可知：有功計(jì)量功率為：Pi=UbI cCOS（90 ° -力）R =LCbI aCOS（90 ° -力）P'=P i +Pu =LIcos（90 ° -力）+LIcos（90 ° -）=2UIsin 2UJ希口甲無(wú)功電能表中第一元件通入電壓 LBc、電流Ic;第二元件通入 電壓Lao電流-I A,且由于電壓線圈回路中電阻 R的作用，使電 壓磁通向量與電壓向量由原來(lái)的 90°變?yōu)?0° ,相當(dāng)于各相元 件相應(yīng)電壓相位超前30°角，所以無(wú)功功率計(jì)算可以寫(xiě)成:Q =LBd ccos(150 ° +30°

6、 +力)=-LIcos (|)Q =LAd acos(150 ° +30° +4 )=-LIcos (|)Q'=Qi +Q =-2LIcos。式中Qi -第一元件所計(jì)無(wú)功功率d -第二元件所計(jì)無(wú)功功率Q'-表計(jì)計(jì)量總無(wú)功功率無(wú)功表反轉(zhuǎn)(4)第一元件接入-I C,第二元件接入I a根據(jù)向量圖分析有功計(jì)量功率為：Pl =UbI ccos(90 ° + e )Pu =UCBI acos(90+)P'=P I +Pu =2UIcos(90 ° +4 )=-2UIsin 。無(wú)功計(jì)量功率為：Q =Utd ccos(30-。-30 )=UIco

7、s。Q =Ud acos(30 ° -。-30 ° )=UIcos。Q'=Qi +Q =2UIcos。這種情況下有功電能表反轉(zhuǎn)，無(wú)功表正轉(zhuǎn)。2 A、C兩相元件極性分別接反時(shí)(1)第一元件接入-I A,第二元件接入I C根據(jù)向量圖分析可知：有功計(jì)量功率為：Pi =UxbI Acos(150 ° -力)Pu =UCeI ccos(30-)P'=P i +Pu =UI x (cos150 ° cos 4 +sin150 ° sin。)+(cos30cos。+sin150 ° sin。)=UIsin (|)更正系數(shù)*區(qū)。綁牛斧

8、口有。誼中WJ SlliCp無(wú)功計(jì)量功率為：Q =Ltd ocos(90+30 +)=UIcos(120 ° +)Q =LAd acos(150 ° -30° -)=UIcos(120 ° -)Q' Q| + Q| UIcdeIZO*= 3/Z X 17!eos此時(shí)，無(wú)功表反轉(zhuǎn)。(2)第一元件接入I A,第二元件接入-I C為：根據(jù)向量圖分析可知：有功計(jì)量功率為：Pi =LAbI acos(30 ° +)R =LCeI ccos(150 ° +)P'=P i +Pu =UI x (cos30 ° cos。-s

9、in30 ° sin。)+(cos150cos。-sin150 ° sin。)=-UIsin無(wú)功計(jì)量功率為：Q =LEd acos(90 ° -30° -)=UIcos(60 ° -)Q =LAd ccos(30 ° +30° +)=UIcos(60 ° +)Q'=Q * Qu =UI56005=7/2LrIcos此時(shí)，有功表反轉(zhuǎn)，無(wú)功表正轉(zhuǎn)。(3) 第一元件接入-I A,第二元件接入-I C為：根據(jù)向量圖分析可知：有功計(jì)量功率為：Pi =Pi =LAeI acos(150 ° -力)Pu =LC

10、eI ccos(150 ° +).P Pi + Pj i EJI X £co*l Wcow + junlM"+ cusL50*cO3|s一 sinlSQ*sinp)J2l/!cosl5D' /3Ul無(wú)功計(jì)量功率為：Q =Ltd Acos(90 ° +30° +)=UIcos(120 ° +)Q =LAd ccos(30 ° +30° +)=UIcos(60 ° +)這種情況下有功表和無(wú)功表皆反轉(zhuǎn)。根據(jù)以上分析，可以歸納出如下結(jié)果，見(jiàn)表1表1三相三線電能表誤接線對(duì)應(yīng)的功率查對(duì)表電流相序布功功率無(wú)功功率I C, I A0不考慮-I C, -I A0不考慮I C, -I A2UIsin （|）-2UIcos （|）-I C, I A-2UIsin 。2UIco