第五章 电能计量方式
本章重点讲述单相和三相有功电能以及无功电能的计量方式和适用范围。电能计量包括单相、三相三线和三相四线制电路中有功电能和无功电能的计量。测量电路中电能表除了直接接入式的以外,还有经互感器接入的,即电能表和互感器的联合接线。
第一节 单相有功电能的计量 单相交流电路有功功率的计算公式为
图5-1所示为测量单相电路有功电能的接线。电能表的电流线圈或电流互感器的一次绕组必须与电源相线串联,而电能表的电压线圈应跨接在电源端的相线与零线(中线)之间。电流、电压线圈标有黑点“ *”的一端(称为电 源端)应与电源端的相线连接。当负载电流I和流经电压线圈的电流IU,都由黑点这端流入相应的线圈时,电能表的驱动力矩MQ可由相量图得到,即
因此,按此接线电能表可以正确计量电能。
如图5-2所示,若有一个线 圈极性接反,例如电流线圈极性接反时,则流入电能表电流线圈 中的电流方向与图5-1中的相反,产生的电流磁通方向也相反,在这种情况下,电能表的驱动力矩为
驱动力矩为负值,导致电能表反转。
如图5-3所示的电能表接线,电压线圈跨接在负载端时,电能表测量的电能包括负载和电压线圈消耗的电能。当用户不用电时,由于电能表的电流、电压线圈中仍有电流存在,使电能表产生转动,这种现象称为正向潜动。在实际中这种接线是不被采用的。
第二节 三相有功电能的计量 一、三相三线制电路有功电能的测量 (一)三相电路中的功率
如图5-4所示,三相三线制电路的负载可以连接成星形和三角 形两种接线。由交流电路的理论得知,无论三相电路对称与否。三相电路的瞬时功率p总是等于各相瞬时功率之和,即
当负载连接成星形时,则三相电路的瞬时功率p为
式中 u各相电压的瞬时值;
i 各相电流的瞬时值。
根据基尔霍夫第一定律,三相三线制电路中有
第五章 电能计量方式
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