电工优优今天要和大家分享的单相和三相电表配置方法图解相关信息,接下来我将从三相电表可以当单相电表用吗,单相电表和三相电表的区别,电表单相和三相区别这几个方面来介绍。
单相和三相电表配置方法图解
单相配置
这是最基本的单相连接配置。它仅有两条导线:相位和零线。图1显示阻性分流器用作电流传感器。该配置也可使用其他任何电流传感器。
图1. 单相、单个电流传感器
图2为防窃电连接示意图,使用电流互感器(CT)进行防窃电检测。通常,在这些情况下必须至少使用一个CT或罗氏线圈作为传感器,起到隔离作用。
图2. 单相、两个电流传感器
在某些单相应用中,可能需要测量两个负载的功率,从而检测两路电流信号。这类应用称为裂相应用,可在这类裂相配置中使用ADE IC。如需获得总功率,可使用任意单相ADE IC,然后根据图3中的配置进行设置。
图3. 裂相、单个电流传感器
可使用单个电流互感器作为电流传感器,并采用相反方向连接的两条线路作为输入。线路L1和L2的电压差输入衰减网络。
如需测量单个负载功率,可使用带有零线通道的单相ADE IC。理想情况下,零线通道测量的目的是检测窃电条件,但零线通道与其他内部电流通道完全一样,因此IC可视为具有两条相等的电流通道。电表可按图4所示进行连接,实现该功能。然而,只有假定两条线路的电压完全相等时才能这么做。因此,将零线和其中一条线路的电压差输入衰减网络。
图4. 裂相、两个电流传感器
三相配置
图5显示配备了3个电压传感器的四线式Y型配置。该配置使用了3个电压传感器,分别对应三个相位。由于三个相位的电流和电压均可测得,因此计算功率非常简单。该配置是所有ADE IC中的默认配置。
图5. 配备3个电压传感器的四线式Y型配置
有功功率 = VA × IA +VB × IB + VC × IC
= (VAP – VN) × (IAP – IAN) + (VBP – VN) × (IBP – IBN) + (VCP – VN) × (ICP – ICN)
还可根据同样的逻辑,说明该配置下累加无功功率和视在功率的计算。
图6显示配备了两个电压传感器的四线式Y型配置。该配置相比上一个配置有所不同,因为它不测量其中一个相位的电压。
图6. 配备两个电压传感器的四线式Y型配置
由图6可见,相位B的电压不予测量,但可通过获得的其他数值计算功率。
理想情况下,VA + VB + VC = 0。因此,假设VB = −VA − VC。
有功功率 = VA × IA +VB × IB + VC × IC
= VA × IA + (-VA – VC) × IB + VC × IC
= VA × (IA – IB) + VC × (IC – IB)
= (VAP – VN) × ((IAP – IAN) − (IBP – IBN)) + (VCP – VN) × ((ICP – ICN) − (IBP– IBN))
根据相同的逻辑,三相ADE IC的无功功率累加计算可证明是正确的。对于某些产品,如本文所述,可在相关寄存器内通过相位A和相位C的电压计算相位B的电压,从而计算出正确的视在功率。但是,这种计算的前提是系统对称且平衡。
图7显示三线式三角形配置。该三角形配置以其中一个相位作为参考,通过其他相位并参照该相位完成测量。在大部分较新的IC中,强制选择相位B作为参考。
图7. 三线式三角形配置
由于闭环,IA + IB + IC = 0。因此,假设IB = −IA − IC
有功功率 = VA x IA +VB x IB + VC x IC = VA x IA +VB x (-IA – IC) + VC x IC = (VA – VB) × IA+ (VC – VB) × IC
由于相位B用作参考,VA等于VAB,VC等于VCB
= (VAP – VN) × (IAP – IAN) + (VCP – VN) × (ICP – ICN)
类似地,在该配置中,三相ADE IC产生的累加无功功率也可证明是正确的。但是,视在功率的计算结果可能是错误的,因为在该配置下芯片会将线路间电压当作相电压。某些IC可能会将相位B计算为相位A和相位C的电压差,并假设系统是平衡的。另外,如上所述,还需考虑相位B的功耗。等效Y型配置的视在功率可通过将得到的结果除以√3 计算得出。
图8显示四线式三角形配置。该配置是三角形配置,它测量所有三个相位的电流。该配置还存在一个独立的零线端子。此外,不测量相位B的电压。由于零线位于相位A和相位B之间,因此将其视为与相位A幅度相等但符号相反。
图8. 四线式三角形配置
因此,假设VB = −VA
有功功率 = VA × IA +VB × IB + VC × IC
= VA × IA - VA × IB + VC × IC
= VA × (IA – IB) + VC × IC
= (VAP – VN) × ((IAP – IAN) − (IBP – IBN)) + (VCP – VN) × (ICP – ICN)
类似地,在该配置中,三相ADE IC产生的累加无功功率也可证明是正确的。但是,视在功率的计算结果可能是错误的,因为在该配置下IC会将线路间电压当作相电压。某些 IC假定相位B电压的幅度与相位A电压幅度相等而符号相反,从而假定系统是对称且平衡的。等效Y型配置的视在功率可通过将得到的结果除以√3/2(相位A和相位B),以及除以3/2(相位C)计算得出。如果希望重新配置电表,将其从一种配置改变为另外一种,同时希望得到精确的结果,那么需要针对新设置重新校准ADE IC。
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