電能表電能計(jì)量包括絕對(duì)值相加和代數(shù)值相加等兩種方式。只要用戶不向電網(wǎng)輸出電能(或不與電網(wǎng)交換功率),無(wú)論三相負(fù)載平衡與否,電能累加方式即無(wú)論是采用絕對(duì)值相加,還是代數(shù)值相加的方式計(jì)量,結(jié)果都是準(zhǔn)確的。
在正常運(yùn)行狀態(tài)下,電能表所計(jì)量的電能應(yīng)該符合P=3U相I相cosφ,或P= U線I線cosφ,或者電能表所計(jì)量的電能,應(yīng)該等于負(fù)載實(shí)際消耗的電能。這是電能累加必須滿足的首要條件。
以計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗電能為例,當(dāng)在輕載且接在低功率因數(shù)cosφ<0.5時(shí)的條件下,采用代數(shù)和相加累計(jì)電能方式是準(zhǔn)確的,也是符合電路原理的。
1 采用兩只單相有功電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗的電能
1.1 采用兩只單相有功電能表計(jì)量
采用兩只單相有功電能表,計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗電能,接線圖(接在A、B相間)如圖1所示。
圖1兩只單相電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載耗電量的接線圖
應(yīng)當(dāng)指出單相380V電焊機(jī)負(fù)載也可接B、C相間或C、A相間,它們的接線圖與圖1相類(lèi)似。
交流單相電焊機(jī)負(fù)載的特點(diǎn)是,在起弧焊接時(shí)是金屬性短路狀態(tài),而在停焊時(shí)卻是空載狀態(tài),電流變化范圍很大,功率因數(shù)很低,它是感性負(fù)載。
1.2電焊機(jī)消耗功率(或電能)的計(jì)算
為了簡(jiǎn)化計(jì)算,將電能W=Pt中時(shí)間t略去,只計(jì)算功率。
P1 = UAIABcos(30°- φA)
B相電能表計(jì)量的功率為
P2 = UBIBAcos(30°+ φB)
兩只電能表計(jì)量的總功率為
PAB = P1+ P2
假設(shè)三相電路對(duì)稱(chēng)則
PAB = U線I線cosφ
同理,分別得到
PCA = U線I線cosφ
或 W = PABt = PBCt = PCAt = U線I線tcosφ
式中I線——線電流;
U線——線電壓;
W——電焊機(jī)負(fù)載消耗的電能;
PAB 、PBC 、PCA——分別為接在A、B相間,B、C相間及C、A相間電焊機(jī)消耗的功率。
兩只電能表隨cosφ變化轉(zhuǎn)動(dòng)情況,當(dāng)功率因數(shù)小于0.5時(shí),B相電能表反轉(zhuǎn)。在這種條件下,假設(shè)電能表P1正向走字600kWh,而電能表P2反向走字200kWh,則電機(jī)負(fù)載消耗的功率為兩者的代數(shù)和,即:600+(-200)=400kWh。
因?yàn)殡娔鼙矸崔D(zhuǎn)時(shí),誤差很大,故此法盡量少用。推薦采用三相三線或三相四線有功電能表計(jì)量電焊機(jī)消耗的電能。
表1 兩只電能表隨cosφ變化轉(zhuǎn)動(dòng)情況
2 采用三相三線有功電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗的電能
2.1 采用三相三線有功電能表計(jì)量的接線圖
采用三相三線有功電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī),負(fù)載消耗電能的接線圖如圖2所示。
圖1兩只單相電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載耗電量的接線圖
(a)接在C、A相間 (b)接在A、B相間 (c)接在B、C相間
Ⅰ元件、Ⅱ元件所計(jì)功率及電能表所計(jì)總功率分別為
P1 = UAB IAC cos(60°+ φA)
P2 = UCBICA cos(60°- φC)
P = P1 + P2
= U線I線cosφ
無(wú)論電焊機(jī)負(fù)載接在三相三線電路中任意兩相之間,計(jì)量電焊機(jī)負(fù)載消耗的功率(或電能)都是準(zhǔn)確的,并且三種接法所計(jì)量的功率(或電能)完全相等。
3 采用三相四線有功電能表計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗的電能
采用一只三相四線有功電能表,計(jì)量單相380V電焊機(jī)負(fù)載消耗電能的接