肖蕾 杜濤 劉亮
摘要:電度表是測(cè)定生產(chǎn)生活用電量的儀表。對(duì)于三相電度表,根據(jù)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式、電壓互感器接線方式不同來(lái)選擇是采用三相三線制電度表還是三相四線制電度表,對(duì)于用電負(fù)荷測(cè)量的精確性至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:同期線損;誤差;電度表;三相三線制
一、三相三線電度表與三相四線電度表計(jì)量原理
(a)三相三線電度表只有兩個(gè)測(cè)量元件,測(cè)量Uab、Ia;Ucb、Ic。
(b)三相四線電度表有三個(gè)測(cè)量元件,測(cè)量Ua、Ia;Ub、Ib;Uc、Ic。
二、三相三線式兩元件電度表計(jì)量公式
因?yàn)槿嗳€電度表只有兩個(gè)測(cè)量元件, 所以, 三相三線電度表一般用在三相負(fù)載基本平衡的情況下, 如對(duì)電動(dòng)機(jī)的計(jì)量,以及中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的計(jì)量。
三、三相四線式三元件電度表計(jì)算公式
三相四線電度表具有三個(gè)測(cè)量元件,一般用在三相負(fù)載不平衡的情況下, 如生活用電。對(duì)于有效接地系統(tǒng)的高壓電網(wǎng)必須采用三相四線制電度表測(cè)量電能。
四、大電流接地系統(tǒng)必須用三相四線電度表測(cè)量電能
(一)三相三線和三相四線電路的瞬時(shí)功率通用公式:
從上式可以看出, 三相電路的瞬時(shí)( 或平均) 功率等于各相瞬時(shí)( 或平均) 功率之和。
(二)三相三線電路可以使用二元件有功電能表測(cè)量
在三相三線電路中,沒(méi)有中線,各相零序電流沒(méi)有通路,
所以在三相三線電路中, 式⑤與式②是完全等效的, 因此, 在無(wú)中性線或中性線電流為 0 的系統(tǒng)中,采用二元件有功電能表測(cè)量, 是完全正確的。
(三)110kV 及以上大電流接地系統(tǒng)不能使用二元件有功電能表測(cè)量
在 110kV 及以上大電流接地系統(tǒng)中通常認(rèn)為通過(guò)變壓器中性點(diǎn)接地的接地電流趨于0,但實(shí)際上,高壓電網(wǎng)中各相電壓、線路阻抗和負(fù)載阻抗不會(huì)對(duì)稱,接地電流 in不為0,
實(shí)際測(cè)量電力系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)接地電流都超過(guò)相電流的 0.1%,有的發(fā)電廠最大甚至達(dá) 20%。當(dāng)cosφ=0.85 時(shí),按式⑩估算,采用兩元件電度表測(cè)量的誤差最大值為±(0.5~7.8)%。
五、在 10kV 系統(tǒng)中三相三線制電度表同三相四線制電度表能夠配合的原因
(一)降壓變電站主變低壓側(cè)一般采用Δ型接線方式
降壓變電站主變低壓側(cè)一般采用Δ型接線方式,采用三相三線制系統(tǒng),無(wú)中性點(diǎn),各相零序電流沒(méi)有通路,所以主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)和10kV出線開(kāi)關(guān)均可以采用三相三線制二元件電度表進(jìn)行計(jì)量,不會(huì)產(chǎn)生誤差。
(二)10kV配電變壓器一般連接組別為:Dyn11
在10kV配電變壓器高壓側(cè)無(wú)中性點(diǎn)可采用三相三線電度表,低壓側(cè)中性點(diǎn)直接在配變臺(tái)區(qū)接地,380/220V系統(tǒng)采用三相四線制電度表或者單相電度表,都能準(zhǔn)確計(jì)量。所以此時(shí)10kV配電變壓器高壓側(cè)采用三相三線制電度表,低壓側(cè)采用三相四線制電度表是可以配合計(jì)量的。
六、相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
根據(jù)國(guó)標(biāo)《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GBT 50063-2017》:4.1.7 系統(tǒng)接地方式以及電能計(jì)量裝置采用的接線方式對(duì)電能計(jì)量裝置精度有較大的影響,三相三線式接線方式能精確計(jì)量的先決條件是中性點(diǎn)電流為零,當(dāng)中性點(diǎn)電流不為零時(shí)其計(jì)算方法從原理上就存在誤差,中性點(diǎn)有效接地、經(jīng)電阻、或消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)均有不平衡電流的存在,因此,對(duì)中性點(diǎn)有效接地應(yīng)采用三相四線制的方式,在經(jīng)電阻或消弧線圈接地系統(tǒng)中如PT、CT的設(shè)置滿足要求也推薦采用三相四線制接線方式。
七、結(jié)束語(yǔ)
以上分析可以得出, 對(duì)于小電流接地系統(tǒng), 系統(tǒng)一般采用三相三線的供電方式,所以大多采用三相三線制電度表計(jì)量電能。而對(duì)于380/220V 三相四線低壓系統(tǒng)和110kV 及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng), 必須采用三相四線制測(cè)量電能。三相三線制電度表相關(guān)的同期線損缺陷,須及時(shí)完成計(jì)量表計(jì)更換,從原理上解決兩側(cè)電度表配置不當(dāng)造成同期線損計(jì)量誤差的問(wèn)題。
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