农电高级工培训教程(Y2C02)(低压三相四线Y/y0接线系统)前言
在电力生产中,对于电能的产生、输送、供应、使用等环节,需要进行电能的度量,电能计量装置就是进行电能度量的一种专用的“计量器具”。
按照不同的供电系统,配置不同的计量方式,以保证计量量值的准确、可靠。
当计量装置因为不同的原因,所计量的量值偏离正确值,由此进行的技术分析,属于本次培训所要涉及的主要内容。
对运行中的计量装置进行接线检查是查处“计量差错”的一种技术手段,当计量装置因不明原因处于
异常运行时,在线测试是获取准确信息的重要方式,因直接接入型电能表发生错误的现象非常直观,对计量异常的技术分析相对简单,本教程主要以低压三相四线,经电流互感器接入的计量装置为例说明现场检查分析的基本步骤和方法。
电力系统中,对于中性点直接接地系统,广泛使用Y/y0型接线方式完成电能计量。kwhkvarh低压配电系统(3X220/380V)NUVW*************TA1**TA2**TA3*?三相四线有、无功电能表经TA联合接线原理图?
三相四线有功电能表经TA接入原理图
kwh·NUVW······TA1··TA2··TA3·
关于机电式电能表:P?U?I?cos??t(kW?h)电压线圈电流线圈DT型
三相四线机电式电能表
内部结构示意图
功率表达式
P?P1?P2?P3计量装置中DT型三相四线有功电能表内部连接原理图
kwhP1(一元件)P2(二元件)P3(三元件)●●●●●●P1?UAIacos?aP2?UBIbcos?bP3?UCIccos?c“?”角,即该元件电压、电流向量的夹角(功率角)
关于计量装置中电流互感器的连接
LQG(Z)-0.66
二次端子
S2
S1
L2
P1
一次母排IA●Ia●TA(减极性连接)正弦交流电的旋转向量表示法
YcdXe0ic’baψfa’ωt190°ωt2ψb’180°d’ωt3ωt4360°ωte’270°f’
u0°90°180°270°360°120°120°120°ωtψ120°120°120°U?A三相交流电压向量关系图120°120°U?C120°?BU三相四线电能表Y/y0连接电压回路向量图
UA·UBUC··NU?A120??CU?BU三相四线有功电能表接入感性负载电压、电流向量图及功率表达式
UAIaφaφcφb??IcUC??Ib?UB?P??P(UAIacos?a)?(UBIbcos?b)?(UCIccos?c)1?P2?P3?当三相对称平衡时:UA?UB?UC?U;IA?IB?IC?I;?a??b??c??则有:
P??PUIcos?1?P2?P3?3相位表法判断电能表的接线
相位表法利用钳型电流表、电压表、相位表联合测绘向量图。
相位表法是以功率元件电压为参考相量,测量电压与电流相量的相位角,确定接入功率元件电压、电流相位,从而确定电能表的实际接线方式。
它适用的条件是:三相电压相量已知,且基本对称;电压和电流都比较稳定;已知负荷性质(感性或容性)和功率因数大致范围,且三相负载基本平衡。
UA???IbIcUC???aIa?Ic???左图为三相四线有功电能表在感性负荷下的全相量图。
当cosφ变化时,电流相量的位置会发生相应的变化,在采用相位表法作相量图时应考虑到这种变化。
?Ia?Ib?UB作相量图的方法:
首先确定接入电能表一、二、三元件的电压并画出其基准相量,然后依据功率元件相位角的采样结果旋转相应的角度得到并画出电流相量
(如果相位角为正则顺时针旋转,否则逆时针旋转)最后根据全向量图确定
元件电流相量为何相电流相量。[例:ψ1=15°,cosψ=0.966(L)]
UA?UA?UA?UAIa15???15?15?UC?UBUC??UBUC??UBUC??UB?
Y/y0接线“三相四线”计量接线分析步骤及要点:
一、测量接入电能表相电压、线电压;二、测量接入电能表负载电流;三、测量三个元件的功率角;四、绘制电压基准向量图;
按照顺相序绘制相电压基准向量图,并标注1、2、3(或A、B、C)角标)。
五、以基准向量图为起点,顺时针将获取的元件功率角对应标注在基础向量上,得到该元件电流向量,并标注元件上接入电流的角标。六、计算更正系数、分析表计转动、退补趋势以及退补电量。七、绘制错误接线图。
八、改正错误接线,使计量装置恢复正常计量。
实例分析(1):
电压回路:测试数据的下角标标注,要遵循计量单元的组别,根据已知条件——功率因数,获得正常计量时,元件上电流与电压的夹角,由此判断所对应电流向量的角标。
例:已知:cosφ = 0.966(L) ,则φ = 15°
测得元件功率夹角分别为:U1^I1Cos75°;据此作图如下:
U2^I2
U1I1???Cos15°;
U3^I3
Cos135°
?I3?第一元件:U1(-I3) ;
第二元件:U2I2;第三元件:U3 I1;
I3U3?I2?U2?实例分析(2):采样数据如下
功率角:P1= cos255° P2= cos75° P3= cos255°感性负载,作图如下。
UA?IcUC????IaIb?UB?UA夹225°为Ic;UB夹75°为-Ia;UC夹255°为Ib;
按照顺时针方向作图,不需要考虑电压接入相序,即便是逆相接入,只要第二元件由Ub作图不能满足条件,从Uc开始作第二元件向量图,即可完成。
实例分析(3):采样数据如下
P1功率角255°;P2功率角135°;P3功率角195°,作图:
第一步、以UA为基准,顺转225°,为Ic。
第二步、以UB为基准,顺转135°,还是Ic,显然是矛盾的,故,应从UC开始做P2功率角,即UC顺转135°角,为Ia;
第三步、以UB为基准,顺转195°,为-Ib,排列如下:
UA UC UBIc Ia -Ib255°135°195° UA?IbIcUC????Ia?本例表明逆向序做图的规律。?2其功率表达式:
UB?????P?P1951?P2?P3?UAIccos255?UCIacos135?UB(?Ib)cos电能计量装置错误电量退补趋势分析
当电能表运行进入错误状态后,会出现不计量、多计量或少计量的问题。经检查发现错误后,除应进行改正错误外,还应更正电量。所谓更正电量就是根据错误的抄见电量,求出实际的用电量,并进行电量的退、补。
更正系数法又称计算法。使用该方法必须首先求出更正系数K。即:
A0P03UIcos?K???APP1?P2?P3式中:
(1)
A0—正确计量电量(kw.h);
A—错误状态期间的抄见电量(kw.h);
P0—正确状态下电能表反映的合成功率;
—错误状态下,电能表各功率元件反映的功率;
PCos?—负载功率因数;