PDF《三相电能表失压故障追补电量在线计算》

0 0 8《 电能质量三相电压不平衡》 规定, 电力系统公共连接点正 常电压不平衡度限值为2%, 短时不超过4%.根据 相关实际测量统计, 绝大多数三相电压不平衡度满 足或小于该要求, 而传统的失压电量追补方法不仅 要求三相电压对称, 还要求三相电流对称, 而三相电 流对称性不属于电能质量指标, 其不平衡度甚至达 到2 0%以上, 因此, 采用本文方法的误差远小于传 统追补电量的计算方法. 下文运用本文提出的方法分别分析三相四线电 能表和三相三线电能表各失压故障状况下追补电量 的在线计算方法.

3 三相四线失压追补电量计算方法 理想状况不考虑三相电压不平衡条件下, 正常 计量时三相四线电压、 电流矢量图如图3所示, 三相 ―

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1 ― ・研制与开发・ 陈劲游, 等 三相电能表失压故障追补电量在线计算 电压U ・ A, U ・ B, U ・ C 大小相等, 相位差为1

2 0 ° . 图3 三相四线未失压时的电压电流相位图 F i g .

3 P h a s o rd i a g r a mo f t h r e e - p h a s e f o u r - w i r e v o l t a g ea n dc u r r e n t 正常计量时三相、 四相合相功率PT 可表示为: PT= UA I a c o s φA+ UB Ib c o s φB+ UC I c c o s φC (

1 ) 式中: UA, UB, UC 为分相电压幅值;

I a, Ib, I c 为三相 负荷电流幅值;

φA, φB, φC 为分相电压和 负荷电流 之间的夹角. 3.

1 某一相失压且其他两相电压正常 以A相失压为例, 图4所示为三相四线 A 相失 压时的电压、 电流相位图.当发生失压时, 接入电能 表的 A 相电压幅值大为减小, 由UA 变为UA '

, 相位 也相应改变, U ・ A '

与A相负荷电流I ・ a 的夹角由φA 变为φA '

. 图4 三相四线 A相失压时的电压电流相位图 F i g .

4 P h a s o rd i a g r a mo f t h r e e - p h a s e f o u r - w i r e v o l t a g ea n dc u r r e n td u r i n gAp h a s ev o l t a g e l o s s 在不考虑三相电压不平衡条件下, 由于 B 相和 C相未失压, 可利用 B相电压幅值或 C 相电压幅值 来代替 A 相幅值, 即UA= UB= UC (

2 ) U ・ B 与I ・ a 的夹角ψB a以及U ・ C 与I ・ a 的夹角ψC a 均不受影响, 为正确值, 则可计算: φA=1

2 0 ° - ψB a=2

4 0 ° - ψC a (

3 ) A 相失压期间, 若以正常相 B相电压幅值来替 代A相正确的电压幅值, 由式( 2) 、 式( 3) 可得三相 四线正确功率为: PT ″ = UB I a c o s (

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0 ° - ψB a) + UB Ib c o s φB+ UC I c c o s φC (

4 ) A 相失压期间, 若以正常相 C 相电压幅值来替 代A相正确的电压幅值, 可得三相四线正确功率 为: PT ″ = UC I a c o s (

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0 ° - ψC a) + UB Ib c o s φB+ UC I c c o s φC (

5 ) 失压期间三相故障功率为: PT '

= UA '

I a c o s φA '

+ UB Ib c o s φB+ UC I c c o s φC (

6 ) 功率差为: Δ P=PT ″ -PT '

(

7 ) 整个失压期间应追补电量为: A =∑ T Δ t=0 Δ PΔ t (

8 ) A 为正值时, 表示电能表少计了电量, 此时 A 应为向用户追补的电量;

A 为负值时, 表示电能表 多计了电量, 此时 A 应为退还用户的电量. 同理, 当 B相失压、 其他相电压正常或 C 相失 压、 其他相电压正常时, 在不考虑三相电压不平衡条 件下, 可利用正常相电压幅值来代替失压相电压幅 值, 并利用夹角计算功率因数, 计算失压相正确功 率, 参与合相功率和电能计量, 得到失压期间追补电 量, 方法同上, 此处不再赘述. 3.