率示值,也可以是几条线路或主变另外几侧的功率叠加值。但这种方法需要负荷比较稳定,有时测量工作需要在多处同时进行,才能保证所测的功率因数范围比较准确。在掌握了判断错误接线方式的方法后,对我们的电能表外场校验工作很有帮助。比如我们在现场工作中遇到电能计量电流二次回路校验端子比如C相电流端子损坏,导致现场校验设备电流线无法串接入C相电流端子中。这时实际上可以利用N相电流端子,将现场校验设备的电流第一元件串接入N相电流端子,将现场校验设备的电流第二元件串接入A相电流端子中,将现场校验设备的电压第一元件接入Ubc,而将现场校验设备的电压第二元件接入Uac。这实际上是灵活运用了判断错误接线方式的思路:我们可以先假设先将现场校验设备的电流第一元件串接入A相电流,而将现场校验设备的电流第二元件串接入N相电流,将现场校验设备的电压第一元件接入Uab,将现场校验设备的电压第一元件接入Ucb,这时将在现场校验设备上出现一个错误的电压。
通过这个错误的电流、电压关系相量图,我们再根据判断错误接线方式的方法,确定其错误接线方式,再从现场校验设备上来纠正错误接线,同样也能正确的校验电能表。
3.3 本章小结
通过以上的分析讨论,对于电能计量装置错误接线方式的确定,重点就是要确定电流与电压的关系,确定了两者的关系,问题就迎刃而解。对于断电压的情况,一定要分清电压互感器的所带负载性质,以上只讨论了一只三相三线的有功电能表和一只60度型的三相三线无功电能表,实际工作可能会遇到更复杂的情况。同时对于断电情况,也要分清是电压互感器一次侧断熔丝,还是二次回路断线。在负荷功率因数比较稳定的情况下,通过电能表现场校验设备的电流、电压替代法来确认更正系数,不失为一种好方法。
4 电能计量分析
4.1 电能的计量分析
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4.1.1 有功电能的计量 一、 单相有功电能表 1、原理接线图
* * 火线 电源 零线 (直接接入式)
2、功率表达式:
有功功率P (90°>Ф>0°) ?UIcos?无功功率???Pdt 3、向量图
ú ú i φ i
COSФ=1.0 COSФ=0
二、 三相电路有功电能计量
1)三相四线电路有功电能的计量
三相四线电路可看成由三个单相电路组成,所以总的电能为各相电能之和。 因为电能与功率仅差一个时间因子,所以为方便起见,以下用功率表示单位时间内的电能。 1、原理接线图:
* * 第 - 17 - 页
* * A B 电源 C 负荷
N (直接接入式)
负荷 * * * * CT A B C PT (带CT、PT接入式) 2、功率
P?UIcos?UIcos?UIcos aaabbbccc当三相对称时P ?3UIcos?PPUP:相电压有效值。 IP :相电流有效值。
???该计量电路适用于对称不对称电路,对感应式电能表,有三元件三盘式、三元件二盘式和三元件单盘式等结构。 当三相对称时,设:
u()t?2Uin?t,aPs2? u()t?2Uin(?t?),bPs32?u()t?2Usin(?t?),
i()t?2Isin(?t??)aP第 - 18 - 页
2?i()t?2Ipsin(?t???)b32?i()t?2Isin(?t???)
三相的瞬时功率P (t)?u(t)i(t)?u(t)i(t)?u(t)i(t)?3UIcos??PabbbccPP该式表明,正弦三相对称电路任一时刻的瞬时功率值都等于平均功率,因此,我们可以用任意时刻的采样值,直接算出平均功率,而不必计算一个周期的平均值。 2) 三相三线制有功电能计量 1、原理接线图:
* * * * A B 负荷
C (直接接入式)
负荷 * * * * 第 - 19 - 页
CT A B C PT (带CT、PT接入式)
2、功率表达式: P=3ILULCOSФ
PAB=UABIA COS(30°+Ф)、PCB=UCBIC COS(30°-Ф)
3、向量图: UAB UCB UA IC φ IA UC UCA
(1)Y型负载
对三相三线制电路,相电压UaN、UbN、UcN不易直接测量,因此用不采
ii0用上式直接测量每相的有功电能。但由基尔霍夫定律i ,把 a?b?c?i?(i?ib?c) 代入上式,可得瞬时功率
P=U
aNIa 第 - 20 - 页