單相電焊機電能計量分析

tags:    時間:2014-03-11 13:23:36
單相電焊機電能計量分析簡介
     摘要:2001年7月份,大同供電分公司保護自動化工區對北郊變電所110kV北黍2#線121斷路……
單相電焊機電能計量分析正文
     摘要:2001年7月份,大同供電分公司保護自動化工區對北郊變電所110kV北黍2#線121斷路器原整流型保護進行更換,新安裝保護為南自院生產的LFP-941D型線路微機保護裝置。8月30日更換保護裝置工作全部結束,接到大同供電公司調度所定值通知單,對保護裝置進行定值整定,對裝置進行定值及整組調試。
關鍵詞:單相 電焊機 電能 計量 分析

1 用單相電能表測量


當使用單相電壓為380V的電焊機進行計量時,如果採用如圖1所示使用單相電能表,對380V電焊機電能計量接線,因單相電能表的電壓線圈只能承受220V的電壓,則只能接在相電壓上。設將其跨接在A相與中性線O之間,而電流線圈測定的則是電流IAC。


根據電能表的工作原理,元件所計量的功率為

P=UIcosφt

式中U、I--電能表電壓、電流線圈所加電壓與電流

φt--電壓與電流之間的相位角。


由圖1接線可知,電壓和電流的向量圖所示,由向量圖可得:相電壓A與電流AC之間的夾角:φt=30°+φ,於是表計所計量的功率為:

P1=UAIACcos(30°+φ)


式中φ-電焊機的功率因數角


由於電焊機在空載時功率因數很低,功率因數角φ>60°,則φt=30°+φ>90°,此時所計量的功率為負值,電能表倒轉。


當進行焊接時,電焊機的負荷增加,cosφ提高,φ<60°,φt<90°,所計量的功率為正值,表計正轉。可見,φ=60°是表計正、反轉的分界點。


電焊機在工作時,通常其空載時間長,而負載時間短,因此採用此接線可能導致表計正轉和反轉相互抵消無法正確計量,所以不能採用這種接線。


如果在C相上同樣也裝一塊單相電能表,將其電壓線圈接在C線與中性線O之間,電流線圈測量ICA,該表所計的功率為:


上式說明了用兩元件電能表測量電焊機用電量在原理上是正確的,但易產生較大誤差,不宜採用。

2 採用三相三線電能表測量


2.1負載接在AB相


從圖2可知,元件1和元件2的電壓線圈所受電壓分別為Uab和Ucb,元件1的電流線圈電流為Uab,元件2的電流線圈電流為零,故電能表所測量的功率為:

P=P1+P2=UabIabcosφ


P正是兩相負荷所消耗的功率值,說明此種接線能正確測量單相電焊機的用電量。 


2.2負載接在BC相


如圖3所示,由於負載R接至B、C相上,兩端所受電壓為Ucb,電流Icb流過負載R和其兩元件的電流線圈,電能表所測的功率為:

P=P1+P2=UcbIcbcosφ


上式也說明了此種接線也是正確的。


同理,通過分析可知,凡是額定電壓為380V的單相用電設備,用三相三線電能表不論負荷接在哪兩相上,均能測出實際的電能。

3 結束語


通過分析可以得到這樣的結論,測量單相電焊機的電能,用單相電能表測量會產生誤差,在實際應用中應特別注意,正確的測量可以用三相三線電能表進行。

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