电力电子与电气传动论文 摘要:以往110kV及以上的电力电子与电气传动论文高压电力网都采用三相三线电能表测量电能,它与三相四线电能表相比,不论是有功还是无功都会产生较大测量误差,下面针对以上两种测量方式说明110kV为什么要采用三相四线电能表测量电能 关键词:110kV 高压网 三相四线 电能表
以往110kV及以上的电力电子与电气传动论文高压电力网都采用三相三线电能表测量电能,它与三相四线电能表相比,不论是有功还是无功都会产生较大测量误差,下面针对以上两种测量方式说明110kV为什么要采用三相四线电能表测量电能。
1 三相三线电能表的测量功率
由电工原理可知,任何三相三线和三相四线电路的瞬时功率为:
p=uaia+ubib+ucic (1)
式中ua、ub、uc--相电压瞬时值
ia、ib、ic--相电流瞬时值
三相电路的平均功率
P=UaIacosφa+UbIbcosφb+UcIccosφc (2)
显然,三相电路的瞬时(或平均)功率等于各相瞬时(或平均)功率之和,与三相电路是否对称无关。
三相三线电路没有中线,各相零序电流没有通路,中线电流in为零,即
in=ia+ib+ic=0或ib=-(ia+ic) (3)
将式(3)代入式(1),求得:
p=uaia-ub(ia+ic)+ucic
p=(ua-ub)ia+(uc-ub)ic
=uabia+ucbic (4)
其平均功率为:
P=UabIacos(Uab,Ia)+UcbIccos(Ucb,Ic) (5)
三相三线电路中,式(5)与式(2)是完全等效的,因此可节省一台电流互感器和降低电能表造价,常采用三相三线电能表测量三相三线电路的有功电能。
2 三相四线电能表的测量功率
长期以来,我国有关部门认为110kV及以上高压电力网在正常运行情况下,三相对称,通过变压器中性点接地的接地电流趋于零值,故采用三相三线电能表测量电能。但实际上高压电力网各相电压、线路阻抗和负载阻抗不会对称,接地电流in也不是零值,即
in=ia+ib+ic≠0
故有ib=in-(ia+ic) (6)
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