三相四线有功电能的计量和计算

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M 三相四线有功电能的计量和计算

做好电能[量]计量工作不仅要求电能表本身的检修、校验符合规

定要求，更重要的是要求计量方式合理、接线正确。一只不符合标准的电能表最多造成百分之几的误差，但接线或计量方式错了，误差就可能达到百分之几十，甚至可能出现表计本身停走或者倒走，给电能

计量带来很大的损失。三相四线制的计量方式是低压供电系统的主要计量方式，因此，现介绍三相四线制的计量方式及其电能的计算。

1．计量原理

三相功率的表达式为：

在三相四线制电路可以看成三个的单相电路(每相之间有120°相位差)，所以可以用三只单相电能表或一只三元件的三相四线电能表来计量有功电能，其接线分别如图4—62、图4—63所示。无

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M 论三相负载是否平衡，这类接线都能正确地反映电能。例如，负载是一台单相380V 的电焊机或一相熔丝熔断、二相运行的电动机，可按图4—62接线(接在图4—63亦可，接法相同)或接于任何两相，矢量关系见图4—所示。

负载消耗的功率：

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M 这个例子可以说明，类似这种两相运行的不平衡负载用上述方法

计量是正确的。

除了用三元件三相电能表计量外，还可以用二元件三相电能表来

计量，如图4—65所示(通过接成三角形的电流互感器接入线路)。 三相功率瞬时值表达式为：

从式(4—404)可以看到，使用二元件三相电能表，因任一元件中电流线圈所通过的电流都是该相电流与未接元件相的电流之差，所以，同样可以达到计量目的。

2．计量的接线方式

(1)用一只三元件的三相四线电能表计量，接线见图4—63所示；矢量关系见图4—66所示。各元件上电流、电压分别为I k 、U A ，I B 、U B ，I C ，U C 。电能的计算：记数器上反映的读数就是三相总电能kWh 数。

(2)用三只单相电能表计量，接线见图4—62所示；矢量关系也是见图4—66。各只表上的电流、电压分别为I k 、U A ，I B 、U B ，I C ，U C 。

电能的计算：

1)三相负载时，总用电(kWh)数为三只表读数之和。 2)二相负载时，总用电(kwh)数为各表读数的代数和。注意，不能

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M 取算术和，负载为两相时，各只表的转动方向、转动力矩大小和负载功率因数角(30°十φ)有关，见式(4—399)、式(4—400)。下面分别对φ=60°、φ<60°和φ>60°时的三种情况进行分析。

a．当φ<60°时，[30°一(<60°)]在第一或第四象限，P 1为正值，电能表Wh l 正转；[30°+(<60°)]在第一象限，P 2为正值，电能表Wh 2正转，但读数小于Wh l 。

b．当φ=60°时，(30°一60°)在第四象限，P 1为正值，电能表Wh l 正转；(30°+60°)=90°，P 2为零值，电能表Wh 2停转。

c．当φ>60°时，[30°一(>60°)]在第四象限，P 1为正值，电能表Wh l 正转；[30°+（>60°）]在第二象限，P 2为负值，电能表Wh 2倒转。

从上面三种情况分析可知，当负载为两相时，随着φ的变化，电能表可以正转、停转甚至反转，因此，总用电能(kwh)数应为各表读数的代数和。

(3)用一只二元件的三相四线表，通过三只接成三角形的电流互感器计量，接线如图4—65所示；矢量关系见图4—67。各元件上的电流和电压分别为I AB 、U A 、I CB 、U C ，其计量原理见式(4—404)。电能的计算：记数器上反映的读数是三相总电能(kWh)数。

注意记数器上反映的读数有时需进行如下计算：

(1)当电能表配用变比为K T ，的电流互感器和变比为K P 的电压互感器时，实际用电能(kwh)数为：

W=两次抄表读数之差×KT×KP

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M (2)如果电能表本身有×10、×100的倍率，则上式还要乘上电能表本身倍率K。

(3)当电能表实际所接的电流互感器、电压互感器与铭牌上标注配

套使用的电流互感器、电压互感器有区别时，实际用电能(kWh)数：