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1、三相四线电能表不接零线电能计量分析 三相四线电能表不接零线电能计量分析 三相四线电能表，一般在安装时都将零线接入。在安装时没有将零线接入，经过 理论计算和试验得出：在正常情况下 （三相电压对称，电流对称或不对称 ）不接零 线均不会造成计量误差；如果三相不对称的时候，则会造成计量误差，而且此误 差与接零线时的误差不同。1正确接线时的计量情况 三相四线有功电能表的标准接线方式如图 1 所示：此种接线情况的向量图如图 2 所示：Ia 、Ib 、Ic 分别通过元件 1、 2、3的电流（即负载电流 ），Ua 、Ub 、Uc 分别为元 件 1、2、3的电压线圈承受的电压 （即电源电压 ），a、 b、 c
2、分别为三相负载 的功率因数角。此时电能表三组元件所测得的功率分别为：1 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 元件 1：P1=Ua×Ia×cos、a Q1=Ua×Ia ×sin a元件 2：P2=Ub×Ib×cost 、bQ 2=Ub×Ib×sin b 元件 3： P3=Uc×Ic ×cost 、cQ 3=Uc×Ic ×sin c 三相对称时： Ua=Ub=Uc=UIa=Ib=Ic=I a= b= c= 电能表测得的有功功率为： P=P1+P2+P3=3UIcos 无
3、功功率为： Q=Q1+Q2+Q3=3UIsin 此电能表测得的功率即为三相负载实际取用的功率。2当零线没有接入电能表时在负载不平衡的情况下，向量图如图 4 所示元件 l ：此时电能表的基准点从 O 点移到了 O'点，三组元件测得的功率分别为：P1=Ua' × Ia ×cos a'2 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 Q1=Ua' × Ia ×sin a' 元件 2： P2=Ub' ×Ib ×cosb'Q2=Ub' ×Ib ×sin b
4、9; 元件 3： P3=Uc' ×Ic ×cosc'Q3=Uc' × Ic ×sin c' 总有功功率为： P=Pl+P2+P3 总无功功率为： Q=Q1+Q2+Q3 3接零线与不接零线情况下，电压不对称情况下有无功功率的比较 实验条件一： 电能表接零线，三相电压电流对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.3A 电能表实测数据实验条件二： 电能表不接零线 （在实验条件一的基础上拔掉电能表的零线输入 ）， 三相电压电流对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.3A3 / 12实验条件三： 二块电能表均接零线，三相电压不对称、功
5、率因数 =0.8L、电流=0.3A实验条件四： 二块电能表均不接零线 （在实验条件三的基础上拔掉电能表的零 线），三相电压不对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.3A以上四个试验中，如果电能表一块接零线，一块不接零线，其数据为对应的数据 组合。4 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 4接零线与不接零线情况下，电流不对称有功无功功率的比较 实验条件一： 电能表一块接零线，一块不接零线，三相电流不对称、电压对称， 功率因数 =0.8L、电压 =57.7V.标准表数据表计数据实验条件二： 低功率因数下 ,二块电能表一块不接零线 （在实验条件三的基础上拔 掉电能表的零线输入 ），一块零线完
6、好，三相电流不对称、功率因数 =0.2585L 标准表数据5 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 表计数据5低负荷运行，接零线与不接零线情况下，电压不对称有功无功功率的比较 实验条件一： 电能表接零线，三相电压电流对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.01A 电能表实测数据实验条件二： 电能表不接零线 （在实验条件一的基础上拔掉电能表的零线输入 ）， 三相电压电流对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.01A6 / 12实验条件三： 二块电能表均接零线，三相电压不对称、功率因数 =0.8L、电流=0.01A实验条件四： 二块电能表均不接零线 （在实验条件三的基础上拔掉电能表的零 线
7、），三相电压不对称、功率因数 =0.8L、电流 =0.01A以上四个试验中，如果电能表一块接零线，一块不接零线，其数据为对应的数据 组合。7 / 12三相四线电能表不接零线电能计量分析6低负荷运行 ,接零线与不接零线情况下，电流不对称有功无功功率的比较 实验条件一： 电能表一块接零线，一块不接零线，三相电流不对称、电压对称， 功率因数 =0.8L、电压 =57.7V.标准表数据表计数据实验条件二： 低功率因数下 ,二块电能表一块不接零线 （在实验条件三的基础上拔 掉电能表的零线输入 ），一块零线完好，三相电流不对称、功率因数 =0.2585L 标准表数据8 / 12 三相四线电能表不接零线电能
8、计量分析 表计数据从以上的实验可以看出， 当三相不对称（电压或电流）时，电能表不接零线，对 各相电压和有无功率有一定的影响，对有无功功率的影响与负载的特性有关。 7现场电量数据分析MB3 表（供电局）变比： 132000 9D表（用户侧） 变比： 330000 有功电量单位： kWh 无功电量单位： kvarh 无功组合方式：MB3 表（供电局）的正向无功组合方式为：象限 +象限； 9D 表（用户侧） 的正向无功组合方式为：象限 +象限。9 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 有功电量比较：供电局 MB3 表（本月 -上月） 2.72 ×132000=359040 （kWh
9、 ） 用户 9D 表（本月 - 上月） 0.91 ×330000=300300（kWh ）（从抄表日期上来看， 9D表比 MB3 表本月抄表日期要提前一天，所以电量要 少。）供电局 MB3 表 （上月-上上月） 10.27 ×132000= 1355640（kWh ）用户 9D表 （上月-上上月） 4.11 ×330000= 1356300（kWh）10 / 12三相四线电能表不接零线电能计量分析相对误差为 （1356300-1355640）/1356300 =0.048%（1）无功电量比较：（因 2 种表正向无功的组合方式不同， MB3 表（供电局）的无功 组合
10、方式为：象限 +象限， 9D 表（用户侧）的无功组合方式为：象限 + 象限，所以下面的无功电量比较取用 4 个象限的无功绝对值相加来进行比较）。 供电局 MB3 表 （本月 -上月） 0.61 ×132000=80520（kvarh） 用户 9D表 （本月 -上月） 0.23 ×330000=75900（kvarh）（从抄表日期上来看， 9D表比 MB3 表本月抄表日期要提前一天，所以电量要 少。）供电局 MB3 表 （上月-上上月） 3 ×132000= 396000（kvarh） 用户 9D表 （上月-上上月） 0.92 ×330000= 30360
11、0（kvarh） 相对误差为 （396000-303600） /396000 ×100=23.33%（2）到抄表日为止，无功总电量：供电局 MB3 表 （本月-上上月） 3.61*132000= 476520（kvarh） 用户 9D表 （本月 -上上月） 1.15*330000=379500（kvarh）相对误差为 （476520-379500） /476520 ×100=20.36% 月平均功率因数计算：供电局 MB3 表 （本月）： P/S= 2.72/2.72*2.72+0.61*0.61=0.9757 （上月）： P/S=10.27/.27*10.27+3*3=
12、0.9598 用户 9D表（本月）： P/S=0.91/0.91*0.91+0.23*0.23=0.9695（上月）： P/S=4.11/4.11*4.11+0.92*0.92=0.9758 5分析结论从以上分析的式 （1）、式 （2）中的数据可以看出：11 / 12 三相四线电能表不接零线电能计量分析 上月有功电量，供电局的 MB3 表和用户的 9D 表计量一致 上月无功电量，供电局的 MB3 表和用户的 9D 表计量有差别 原因：由于用户是间歇用电，即大部分时间内是空载，但这时变压器的 空载损耗是存在的，且功率因数很低（ 0.2 左右），无功功率成分很大，因此供 电局的 MB3 表计量的无功电量比用户的 9D 表计量的无功电量要大。12 / 12