三相三線有功電能表計(jì)量三相三線有功電能,有兩種非標(biāo)準(zhǔn)正確接線方式:
(1)元件1采用線電壓UBC和相電流ib,元件2采用線電壓UAC和相電流iA,這種接線方式的瞬間功率表達(dá)式為P=UBCib+UACiA;
(2)元件1采用線電壓UCA和相電流ic,元件2采用線電壓UBA和相電流ib,這種接線方式的瞬間功率表達(dá)式為P=UCAic+UBAib。在三相三線系統(tǒng)中,如果B相接地,則這兩種非標(biāo)準(zhǔn)接線方式就可能漏計(jì)電度。
比如:高壓兩線一地輸電方式或低壓三相三線供電方式,B相在電能表外的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)若同時(shí)接地運(yùn)行,則三相三線有功電能表必然漏計(jì)電度,因此通常不采用這兩種接線方式。而常用的標(biāo)準(zhǔn)正確接線只有一種(如圖1),錯(cuò)誤接線卻有許多種。為了迅速地判別電能表接線是否正確,可采用下述簡易方法:
(1)首先對任何正轉(zhuǎn)的電能表,如果原電能表接線正確,通過三次對調(diào)任意兩根電壓進(jìn)線后,三次電能表都應(yīng)停轉(zhuǎn),如不停轉(zhuǎn)或有一次不停轉(zhuǎn),則證明原電能表接線肯定有錯(cuò)誤。因?yàn)樵娔鼙斫泳如果正確,對調(diào)任意兩根電壓進(jìn)線后,其功率計(jì)算如下:
①對調(diào)A、B兩相電壓(矢量圖如圖2a所示)其功率為:
P1=UBAIAcos(150-φA)=-UIcos(30+φ)
P2=UCAICcos(30+φC)=UIcos(30+φ)
P=P1+P2=0
②對調(diào)B、C兩相電壓(矢量圖如圖2b所示),其功率為:
P1=UACIAcos(30-φA)=UIcos(30-φ)
P2=UBCICcos(150+φC)=-UIcos(30-φ)
P=P1+P2=0
③對調(diào)A、C兩相電壓(矢量圖如圖2c所示),其功率為:
P1=UCBIAcos(90+φA)=-UIcos(90-φ)
P2=UABICcos(90-φC)=UIcos(90-φ)
P=P1+P2=0
(1)首先對任何正轉(zhuǎn)的電能表,如果原電能表接線正確,通過三次對調(diào)任意兩根電壓進(jìn)線后,三次電能表都應(yīng)停轉(zhuǎn),如不停轉(zhuǎn)或有一次不停轉(zhuǎn),則證明原電能表接線肯定有錯(cuò)誤。因?yàn)樵娔鼙斫泳如果正確,對調(diào)任意兩根電壓進(jìn)線后,其功率計(jì)算如下:
①對調(diào)A、B兩相電壓(矢量圖如圖2a所示)其功率為:
P1=UBAIAcos(150-φA)=-UIcos(30+φ)
P2=UCAICcos(30+φC)=UIcos(30+φ)
P=P1+P2=0
②對調(diào)B、C兩相電壓(矢量圖如圖2b所示),其功率為:
P1=UACIAcos(30-φA)=UIcos(30-φ)
P2=UBCICcos(150+φC)=-UIcos(30-φ)
P=P1+P2=0
③對調(diào)A、C兩相電壓(矢量圖如圖2c所示),其功率為:
P1=UCBIAcos(90+φA)=-UIcos(90-φ)
P2=UABICcos(90-φC)=UIcos(90-φ)
P=P1+P2=0
三次對調(diào)電壓進(jìn)線后,從電能表的功率計(jì)算說明,如果原接線正確,在對調(diào)電壓進(jìn)線后都應(yīng)停轉(zhuǎn)(或有微動(dòng))。
(2)通過三次對調(diào)電壓進(jìn)線,如果電能表三次都停轉(zhuǎn),只能說明原電能表接線可能正確。電能表對調(diào)電壓進(jìn)線停轉(zhuǎn),只是電能表原接線正確的必要條件,還不是充分條件。為此還必須進(jìn)一步進(jìn)行判斷。方法是:首先斷開B相電壓,此時(shí)電能表每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為原接線電能表每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的一半。因?yàn)樵谠泳正確情況下,斷開B相電壓進(jìn)線(參看圖1虛線處斷開),其功率為:
P1=1/2UACIAcos(30-φA)=UIcos(30-φ)
P2=1/2UCAICcos(30+φC)=UIcos(30+φ)
P=P1+P2= UIcosφ
從功率計(jì)算說明,在電能表正確接線時(shí),斷開B相電壓電能表正轉(zhuǎn)速度應(yīng)降低一半。然后再把A、C兩相電壓進(jìn)線對調(diào),使電能表停轉(zhuǎn),繼續(xù)進(jìn)行斷開電壓進(jìn)線的試驗(yàn)。先斷開A相電源進(jìn)線,則電能表的功率為:
P1=UCBIAcos(90+φA)=UIcos(90+φ)=-UIsinφ
再斷開C相電源的電壓進(jìn)線,則電能表的功率為:
P2=UABICcos(90-φC)=-UIcos(90-φ)=UIsinφ
功率值P1和P2大小相等,方向相反。說明無論用戶的功率因數(shù)如何,兩次斷線后,電能表的轉(zhuǎn)數(shù)都應(yīng)一樣,但轉(zhuǎn)向相反。
通過上述對調(diào)電壓進(jìn)線和分別斷開一相電壓進(jìn)線后,觀察電能表所處的狀態(tài),可以準(zhǔn)確地判斷電能表的接線是否正確。因?yàn)閷﹄娔鼙矶喾N錯(cuò)誤接線進(jìn)行的綜合分析和計(jì)算的結(jié)果表明,在任何錯(cuò)誤接線的情況下,都不可能同時(shí)出現(xiàn)上述六種情況的組合。
例如將一次側(cè)電源進(jìn)線A、B、C相分別誤接為C、A、B相,接線和矢量圖如圖3所示(圖中UCA (AB)表示實(shí)際的UAB線電壓誤接為UCA線電壓,其余矢量表表示類同。檢查步驟如下:
①對調(diào)二次側(cè)A、C兩相電壓;
②對調(diào)二次側(cè)A、B兩相電壓;
③對調(diào)二次側(cè)C、B兩相電壓。
三次對調(diào)任意兩根二次側(cè)電壓進(jìn)線后,出現(xiàn)三次停轉(zhuǎn)(功率計(jì)算式略)。這說明原本錯(cuò)誤的接線,在對調(diào)電壓進(jìn)線時(shí)也能引起三次電能表停轉(zhuǎn),它只是判定原電能表接線可能正確的必要條件,還要按照斷開一相電壓進(jìn)線的方法作進(jìn)一步地判斷。步驟如下:
①首先斷開B相二次電壓進(jìn)線,其功率計(jì)算式如下:
P2=UCAICcos(30+φC)=UIcos(30+φ)
當(dāng)φ=0時(shí)轉(zhuǎn)速正好慢一半,當(dāng)φ≠0時(shí),轉(zhuǎn)速快慢與功率因數(shù)有關(guān),不是正好慢一半。
②對調(diào)二次側(cè)A、C相電壓進(jìn)線后分別斷開A相和C相電壓進(jìn)線。斷開A相時(shí)功率為:
P2A=UBCIBcos(30+φB)=UIcos(30+φ)
斷開C相時(shí)功率為:
P1C=1/2UABICcos(90-φC)=1/2UIsinφ
P2C=1/2UBAIBcos(30-φB)=1/2UIcos(30-φ)
斷開A相和斷開C相時(shí)的功率值沒有出現(xiàn)大小相等、方向相反的情況。
由此已清楚判明原電能表接線有錯(cuò)誤,完成了判明電能表接線正確與否的必要和充分條件。此例說明了在錯(cuò)誤接線時(shí)三次對調(diào)任意兩根電壓進(jìn)線后出現(xiàn)了三種電能表停轉(zhuǎn)的情況,但按照斷開一相電壓進(jìn)線的方法,沒有出現(xiàn)另外三種情況。同樣亦可舉例說明與此相反的情況。
本文所介紹的簡易方法,在現(xiàn)場實(shí)際操作中非常方便實(shí)用。
電度表的接線與電量推算
一、電度表接線的檢查
在低壓電路中,大部分單相或三相四線電度表都是直接接入電路的,接線比較簡單,即使有錯(cuò)誤接線,也比較容易發(fā)現(xiàn)和糾正。但在高壓電路中,必須將電度表接入電壓、電流互感器的二次回路,由于互感器有極性、相序問題,以致錯(cuò)接的可能性大為增加。因此,對于新安裝或更換的電度表和互感器,以及變動(dòng)過二次回路接線的電度表,都必須對接線進(jìn)行檢查。
若在高壓倒停電的情況下檢查接線,可使用萬用表檢測。帶電檢查的方法較多,如相位表標(biāo)準(zhǔn)電度表等。檢查時(shí)應(yīng)注意,電壓線圈不能短路,電流線圈嚴(yán)禁開路?蓮囊韵聨讉(gè)方面檢查
1.檢查三相電壓是否正常。
在正常情況下,三相電壓應(yīng)基本平衡。如果相差太多時(shí),可能存在電壓回路誤接線或斷線,也可能是電壓互感器一次側(cè)保險(xiǎn)絲熔斷,或者是極性不對。
2.檢查三相電流是否正常。
在三相負(fù)載平衡時(shí),三相電流應(yīng)基本相等。如果三個(gè)電流相差太大,則往往是電流互感器極性連接錯(cuò)誤。
3.分相檢查轉(zhuǎn)矩
1)分別拆下A、C相電壓的保險(xiǎn)絲即分別斷開A、C相電壓,使三相三線電度表的兩個(gè)元件不正常,若三相負(fù)載平衡,cosψ=1,在相同時(shí)間內(nèi),兩者的轉(zhuǎn)速應(yīng)近似相等。如果在cosψ<1的情況下,斷開C相電壓,此時(shí)圓盤的轉(zhuǎn)速應(yīng)比斷開A相電壓時(shí)的轉(zhuǎn)速慢。這是因?yàn)榈谝唤M元件電流與電壓的夾角大,有功功率較小的緣故,如果分別斷開A、C相電壓,發(fā)現(xiàn)電度表反轉(zhuǎn),即表示IA或IC在電度表進(jìn)出線上有可能接反。
2)斷開B相電壓,此時(shí)功率因數(shù)若與原來的相同,則圓盤的轉(zhuǎn)速應(yīng)比斷開的B相電壓前的轉(zhuǎn)速慢一倍,因?yàn)閿嚅_B相電壓時(shí),就相當(dāng)于兩個(gè)電壓線圈串聯(lián)后接上了UAC電壓。這時(shí),每個(gè)電壓線圈,所承受的電壓即為原來的1/2。若接線錯(cuò)誤,則不會(huì)保持這個(gè)比例關(guān)系。
二、電量的更正
當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的電度表有錯(cuò)誤接線時(shí),除應(yīng)糾正錯(cuò)誤接線外,還應(yīng)對錯(cuò)誤接線的電度表的示數(shù)予以更正。
1、三相四線電度表三相電流互感器變比不同時(shí)更正電度的計(jì)算:
設(shè)三相四線表所配CT變比分別為KA、kB、kC而錯(cuò)誤的按kN計(jì)算,則正確的電能表達(dá)式為:
三相三線的高壓計(jì)度電度表常見的錯(cuò)誤接線有七種,檢查中,只要我們對其有所了解,就可以根據(jù)矢量關(guān)系判斷出實(shí)際接線,從錯(cuò)誤接線中求出真實(shí)電度來。應(yīng)注意:這些公式是以三相電壓對稱,三相電流平衡為前提的。
一.使電度表慢轉(zhuǎn)有;
第一,打開電度表外殼,電度表的1,3為入線端,1接火線,3接地線;2,4為出線端.竊電者拆去數(shù)匝電流線圈,再將線頭反方向繞幾匝,重新接好,蓋上電度表外殼,再做假鉛封.
方法之二:在電度表接線端上線電壓線圈上串聯(lián)一個(gè)起限流降壓作用的電阻,
方法之三:在電度表接線端上線電流線圈上并聯(lián)一個(gè)用康銅絲制成的分流電阻,
方法之四:在非金屬外殼的電度表外附加電磁鐵,磁力線方向與電度表的制動(dòng)電磁力線方向一致,加大制動(dòng)力矩,
二,使電表停轉(zhuǎn)
方法之五用針2支,針眼穿多股軟導(dǎo)線后,將針尖剌入1,2接線導(dǎo)線,使電度表電流線圈短路
方法之六:將電度表的入線端反接1線接地,3線接火線.竊電者在室內(nèi)另設(shè)一地線.竊電時(shí),2端懸空,電流線圈無電流通過
方法之七:在電表頂鉆一小孔,竊電時(shí),插入小針,使其卡死電度表的轉(zhuǎn)盤
方法之八:重新調(diào)整附加起動(dòng)力矩機(jī)構(gòu),使其變小,電度表不能順利起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),竊電者在使用小負(fù)負(fù)荷時(shí),電度表不轉(zhuǎn)動(dòng)
三、使電表反轉(zhuǎn)
方法之九:將電表電流線圈的1,3端反接,使電度表流入反向電流.
方法之十:使用輔助變壓器,輸出低壓大電流,反向大電流流入電流線圈1,3中去,使電表反轉(zhuǎn)