二、三相三线有功电能表的错误接线分析
1.L1 相电流互感器极性接反
三相二线有功电能表 Ll 相电流互感器极性接反的线路如图 2 所示。
这时两组元件中计量的有功功率表达式为
P1=U12I1cosφ=(150°-φ1)
P2=U32I3cosφ=(30°-φ3)
如果三相电压、电流均对称,三相电能表的总功率为
P=P1+P2=U12I1cos=(150°-φ1)U32I3cos
(30°-φ3)=2UIsin30sinφ=UIsinφ
式中,U 和 I 分别为线电压和线电流。
三相总功率 P 随阻抗角φ变化,它们两者的关系可以概括如下:
(1)当φ=0°,即 cosφ=1 时,则 P=0,所以铝盘不转。
(2)当φ=60°,即 cosφ=0.5 时,则 P= 3姨UI/2,此时线路中的功率也恰好等于 3姨UI/2,所以,铝盘转速正常,电能表可以正确计量。
(3)当φ<60°,即吩 cosφ>0.5 时,则铝盘转速变慢。
(4)当φ>60°,即 cosφ<0.5 时,则铝盘转速变快。
(5)当φ=90°,即 cosφ=0 时,则铝盘转速达到最快。
当负载为感性时,随着负载功率因数的降低,铝盘转速的变化由慢变快。当负载为容性时,铝盘反转,反转的转速由容性功率因数决定。
2.L3 相电流互感器极性接反
三相三线有功电能表 L3相电流互感器极性接反的线路如图 3 所示。
这时两组元件中计量的有功功率表达式为
P1=U12I1cosφ= (30°+φ1)
P2=U32I3cosφ=(150°+φ3)
如果三相电压、电流均对称,三相电能表的总功率为
P=P1+P2=U12I1cos=(30°+φ1)U
32I3cos(150°+φ3)=UI [cos (30°+ φ)-cos(30°-φ)]=-UIsinφ
式中,U 和 I 分别为线电压和线电流。