V型電壓互感器接線(xiàn)分析與計(jì)算

1、v型電壓互感器接線(xiàn)分析與計(jì)算摘要：本文主要闡述了在高壓電能計(jì)量中v型電壓互感器與三相 三線(xiàn)電能表所組成的計(jì)量系統(tǒng)的接線(xiàn)方式，通過(guò)對(duì)正確與錯(cuò)誤接線(xiàn)的 分析和計(jì)算，為公司電能的正確計(jì)量提供理論上的技術(shù)支持，同時(shí)也 可為計(jì)量人員的分析提供相應(yīng)的幫助，從而加快公司計(jì)量工作的進(jìn)一步發(fā)展。v型電壓互感器三相有功電能表接線(xiàn)分析計(jì)算隨著節(jié)能工作的進(jìn)一步推進(jìn)，計(jì)量工作成為企業(yè)管理工作中的重 要組成部分，由于礦區(qū)尤其是井下能源消耗主要來(lái)自于電能，因此做 好電能計(jì)量（尤其是井下電能計(jì)量）則是做好計(jì)量工作的關(guān)鍵。我公 司高壓計(jì)量系統(tǒng)中廣泛采用了 v型電壓互感器配感應(yīng)式三相三線(xiàn)電能 表進(jìn)行計(jì)量，但在計(jì)量過(guò)程中常出現(xiàn)計(jì)量

2、明顯不準(zhǔn)或電能表反轉(zhuǎn)的現(xiàn) 象。電能表計(jì)量的工作原理：當(dāng)電壓線(xiàn)圈兩端加以線(xiàn)路電壓，電流線(xiàn) 圈串接在電源與負(fù)載之間電流過(guò)電流時(shí)，電壓元件和電流元件就產(chǎn)生 了在空間上不同位置、相角上不同相位的電壓工作磁通和電流工作磁 通。電壓工作磁通與電流工作磁通在圓盤(pán)中產(chǎn)生的感應(yīng)渦流相互作用 及電流工作磁通與電壓工作磁通在圓盤(pán)中產(chǎn)生的感應(yīng)渦流相互作用, 使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能消耗的記錄，即電能計(jì)量。一 般來(lái)說(shuō)，電能的消耗正比于表計(jì)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。為確保計(jì)量的準(zhǔn)確性，在 表計(jì)完好的前提下，最關(guān)鍵就是接線(xiàn)正確，尤其是電壓互感器的正確 接線(xiàn)。那么，我們應(yīng)如何接線(xiàn)呢？由于電流互感器星形（y型）互感 器接線(xiàn)較為簡(jiǎn)單，

3、這里，就開(kāi)口角形（v型）電壓互感器與三相三線(xiàn) 電能表配合接線(xiàn)進(jìn)行分析，以供參考。一、v型電壓互感器接線(xiàn)的高壓電能計(jì)量裝置與y型電壓互感器相比，v型電壓互感器接線(xiàn)很容易接錯(cuò)，接線(xiàn)一旦錯(cuò)誤，就會(huì)造成計(jì)量錯(cuò)誤，因此必須接對(duì)電壓互感器的極性。v型接線(xiàn)實(shí)際上是開(kāi)口三角形接線(xiàn)，即三角形的接線(xiàn)取去一組線(xiàn)圈。三角形接線(xiàn)是三相繞組正極與負(fù)極連接，所以v型接線(xiàn)也是一相繞組 的負(fù)極與另一相繞組的正極連接，而不能同極連接，其正確接線(xiàn)圖如 圖i所示。這種接線(xiàn)是用兩個(gè)單相互感器接成v型接線(xiàn)，一次和二次 繞組極性接法是對(duì)稱(chēng)的，且都是正極和負(fù)極連接，接線(xiàn)是嚴(yán)禁改變?nèi)味?、接線(xiàn)檢查方法1、首先用極性測(cè)試儀測(cè)試極性，在無(wú)極性測(cè)試儀

4、時(shí)，也可用萬(wàn)用 表進(jìn)行測(cè)試。2、安裝好后用電壓表或萬(wàn)用表測(cè)量二次回路的三個(gè)電壓，即uuv、 uvw、uwu電壓值應(yīng)為100v,如果其中一個(gè)線(xiàn)間電壓的電壓值為其他兩 個(gè)電壓值的打倍時(shí)(即100vx打=173v),則說(shuō)明二次接線(xiàn)有錯(cuò)誤，應(yīng) 該檢查更正。三、三相三線(xiàn)有功電能表相量圖與計(jì)算三相三線(xiàn)有功電能表按圖1畫(huà)出相量圖，如圖2所示。并按此相 量圖進(jìn)行如下計(jì)算：第一組元件：w1=uuviuotcos(30° +e)第二組元件：w2=u«viw0tcos(30o -e)2圖2：三相三線(xiàn)有功電能表相量圖兩元件總和為：w=w1+w2二 uuviiotcos(30+g)+ uwviwot

5、cos (30- d)設(shè) uuv 二iuo二iwo二14)，w 二打uietc0s©式中 u1線(xiàn)電壓，kv；i<b 相電流，a；t運(yùn)行時(shí)間，h；cos©功率因數(shù)。從上式得知是正確計(jì)量，其更正系數(shù)為1,即更正系數(shù)k二y3ui iiptcosipv3 hi t 'ptc o$'p四、v型電壓互感一次側(cè)錯(cuò)誤接線(xiàn)分析與計(jì)算如果只是二次接線(xiàn)錯(cuò)誤，其檢查和更改均較為簡(jiǎn)單，更正時(shí)只需 改變二次側(cè)的相序調(diào)換即可。以下針對(duì)一次側(cè)三種接線(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行分析 與計(jì)算。1、一次側(cè)或一、二次側(cè)第三相電壓的極性接錯(cuò)，如圖3所示。1) 從圖3 (a)的接線(xiàn)圖可以知道一次側(cè)的第三相電壓的極

6、性接 錯(cuò)，更正時(shí)第三相的電壓互感器的正極反接過(guò)來(lái)就正確了。2) 從圖3 (b)接線(xiàn)圖可以知道是第三相電壓互感器的一次側(cè)和 二次側(cè)繞組極性，更正時(shí)將其一起調(diào)反就正確了。圖3： v型電壓互感器錯(cuò)誤接線(xiàn)圖一3) 根據(jù)圖3 (a)和(b)可畫(huà)出相同的相量圖，如圖4 所示。4) 根據(jù)相量圖進(jìn)行如下計(jì)算。 第一組元件：w1=uuviuotcos(30° +e)第二組元件：w2=uvwiwotcos(150° +e)兩元件總和為：圖4：第三相一、二次極性反接相量圖w=w1+w2設(shè) uuv=iuo二iwo=l <j),=uuvluotcos (30° +4)+ uwlwot

7、cos (150° +e)w二uilet cos(30° +e)+ cos(150° +©)uil<t)tsin ©由于計(jì)算出的數(shù)值為負(fù)數(shù)，因此此時(shí)電能表反轉(zhuǎn)。5) 更正系數(shù)k為k二去範(fàn)豊書(shū) 屁' 阿"聊二打tgd錯(cuò)嘆電里亦"6) 檢測(cè)用電壓表測(cè)量u憶電壓應(yīng)為173v,而不是正常情況下的loovo2、一次側(cè)或一、二次側(cè)第一相電壓的極性接錯(cuò)，如圖5所示。1) 從圖5 (a)的接線(xiàn)圖可以知道一次側(cè)的第一相電壓的極性接錯(cuò)，更正時(shí)第三相的電壓互感器的正極反接過(guò)來(lái)就正確了。2) 從圖5 (b)接線(xiàn)圖可以知道是第一相電壓互

8、感器的一次側(cè)和二次側(cè)繞組極性，更正時(shí)將其一起調(diào)反就正確了。3) 根據(jù)圖5 (a)和(b)可畫(huà)出如圖6所示的相量圖。4) 根據(jù)相量圖進(jìn)行如下計(jì)算。 第一組元件：w1 二 uvuluotcos(150。 e) 第二組元件：w2=uujwotcos(30° e) 兩元件總和為：w 二 w1+w2=uvuluotcos (150° e)+ umjwotcos(30° <t> ) 設(shè) uvu二 uwv二ul, iuo=lwo=l 9 則w二ujet cos(150° e) + cos (30° 一 e)二ujetsin e 由于計(jì)算出的數(shù)值為

9、正數(shù)，因此此時(shí)電能表正轉(zhuǎn)。5) 更正系數(shù)k為只一正確電量.折5 apes* _h 錯(cuò)誤電螯 5皿"皿咧6) 檢測(cè)用電壓表測(cè)量u憶電壓應(yīng)為173v,而不是正常情況下的100v。vui vuuo1 ivo1禺/i ko時(shí)、uvou yu圖6：第一相一、二次極柚反接相量圖3、第一相一次側(cè)和第三相二次側(cè)極性接錯(cuò)或第三相一次側(cè)和第一 相二次側(cè)極性接錯(cuò)，如圖7所示。1) 從圖7 (a)的接線(xiàn)圖可以知道一次側(cè)的第一相電壓和二次側(cè) 的第三相的極性接錯(cuò)，更正時(shí)將電壓互感器一次側(cè)第一相和二次側(cè)第 三相的正極反接過(guò)來(lái)就正確了。2) 從圖7 (b)接線(xiàn)圖可以知道是電壓互感器一次側(cè)第三相和二 次側(cè)第一相繞組極

10、性錯(cuò)誤，更正時(shí)將電壓互感器一次側(cè)第三相和二次側(cè)第一相繞組極性調(diào)反就正確了。圖7： v型電壓互感器錯(cuò)誤接線(xiàn)圖三3) 根據(jù)圖7 (a)和(b)可畫(huà)uio如圖8所示的相量圖。4) 根據(jù)相量圖進(jìn)行如下計(jì)算。 第一組元件：wfunllotcos(150° 4)uvu圖8： 欠側(cè)第一相和二從側(cè)第三相及一次 側(cè)第三相和二次側(cè)笫一相極性反接相量圖第二組元件：w2=uvwiwotcos(150° +e)兩元件總和為：w=w1+w2=uviiuotcos (150° 4) + uvwiwotcos (150° +d)設(shè) uvu=iuo二iwo=i © ,w二u】iet cos(150° e) + cos(150° +©) 二一打uilet cos e由于計(jì)算出的數(shù)值為正數(shù)，因此此時(shí)電能表反轉(zhuǎn)。5) 更正系數(shù)k為k-巫理電罷一更3 /”"屮 錯(cuò)復(fù)電量丘u /gos®6) 檢測(cè) 用電壓表測(cè)量