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1、供用电技术专业课程设计供用电技术专业课程设计题 目：三相三线有功电能表的错误接线分析设 计 人：班 级：07 供电 1 班指导教师：李红霞大庆石油学院应用技术学院2009 年 07 月 09供用电技术专业课程设计I摘 要本课题的课程设计的内容主要是根据课程题目画出相应的错误接线图，对错误的接线进行分析，指出其错误的所在，电能表每组元件所测的电压和电流，并且应用相量图，根据功率的关系分析错误接线时所测量的实际功率，确定是否为准确的计量。判断由于错误接线而造成的三相三线有功电能表的转盘的转向。根据是否准确计量和电能表的转盘的转向判断电能表的接线是否正确。阐述三相三线电能表的原理，和正确的接线。根据
2、正确的接线图，应用相量图分析正确接线所测量的实际功率。关键词：相序；实际功率；转盘转向；相量图；实际接线图。供用电技术专业课程设计II目 录第一章 绪论 .11.1 所选的题目和选题的目的和意义 .11.2 解决问题的关键 .2第二章 三相三线有功电能表的错误接线分析 .32.1 三相三线有功电能表错误接线的错误接线图分析 .32.2 应用相量图对错误接线时所测实际功率的分析 .42.3 判断电能表的转盘的转向 .5第三章 三相三线有功电能表的正确接线 .63.1 电能表的原理及其正确接线的分析 .63.2 三相三线有功电能表正确接线的接线图和相量图 .63.3 应用相量图对正确接线时所测实际
3、功率的分析 .8第四章 电能计量装置的接线检查 .94.1 电能计量装置的接线检查的分类 .94.2 互感器的错误接线分析 .94.3 有功电能表的错误接线分析 .94.4 电能计量装置接线检查的相量图法 .11第五章 总结 .125.1 总结和心得 .12附 录 .13供用电技术专业课程设计1第一章 绪论1.1 所选的题目和选题的目的和意义1.课程设计所选的题目题目：三相三线有功电能表的错误接线分析接入电能表电压端子的电压相序为：b-c-a ，且 a 相电流反接 .要求：(1)按照题目给出的情况画出相应的错误接线图(2)指出错误所在(3)应用相量图，根据功率关系分析错误接线是所测量的实际功率
4、(4)判断错误接线造成的电能表的转盘的转向(5)画出正确接线图,并应用相量图写出正确接线时测量的实际功率。注意：在画正确接线图之前要先对电能表及其正确接线有相应的文字说明和阐述。2选题的目的经过对电能计量一学期的学习，对单相和三相交流感应式电能表有了基本的认识，了解了感应式电能表的结构和工作原理。经过进一步的学习基本掌握了感应式电能表的误差特性，进而熟悉掌握了感应式电能表的接线。本次课程设计之所以选此题目就是为了进一步对感应式电能表的个方面知识有深入的了解，更加熟悉的掌握错误接线并对错误接线进行分析，通过分析了解错误接线所造成的后果，也是这门课程最复杂的部分。因为电能表的错误接线会造成很多错误
5、的计量，例如：电能表的转盘反转或不转，电能表漏计量，正向潜动等。而对于电能表的接线在电压相序排列正确的三种情况下还有很多种错误的接线，只有深入的研究才能牢固的掌握电能表的错误接线的分析。3选题的意义通过本次课程设计可以使我的对于电能表的错误接线的分析更加熟练，对于电能表的发展等各方面知识也有了更多的了解，对电能表的结构也有了了解。在电能计量装置中由于电压、电流互感器相序、极性的错误导致电能表的误接线，造成电能计量的不准确。三相三线有功电能表常见的误接线，通过相量分析推导出电能表误接线时所反映的有功功率表达式，进而求出其对计量的影响。虽然没能实际动手接线，但是对于错误的接线通过画出的接供用电技术
6、专业课程设计2线图和相量图对实际测量的功率进行分析，也算对于关于电能表接线方面的知识有了很大提高，并能准确的找出错误所在。1.2 解决问题的关键1根据给出的条件画出实际接线图2根据实际接线图，画出向量图3. 根据向量图计算实际功率和判断转盘转向4根据电压、电流的正确地对应关系画出正确的实际接线图和相量图分析实际测量的功率5相比较发现错误接线和正确接线的不同供用电技术专业课程设计3第二章 三相三线有功电能表的错误接线分析2.1 三相三线有功电能表错误接线的错误接线图分析三相三线有功电能表错误接线在以下条件下分析：（1）.三相电路完全对称。（2）.三相电源为正相序。（3）.电流线路和电压线路互相间
7、没有接错线。（4）.电流和电压回路没有短路和断路。（5）.没有 b 相电流流入电能表电流线圈。接入三相三线有功电能表电压端子的电压相序为：b-c-a，且 a 相电流反接，根据上面所阐述的条件，画出相对象的错误接线图根据图 2.1 对此三相三线有功电能表的错误接线进行分析，三相电压正供用电技术专业课程设计4确的相序为：a-b-c ,这样接入电能表元件的电压就不同，但是如果接入电能表元件的电流也跟着改变（对应相应的电流）电能表依然可以准确的计量。图 2.1 中的三相电压相序为 b-c-a，所以接入三相三线有功电能表的电压就改变了，但是所对应接如三相三线的电流却没有改变，正确接入三相三线有功电能表的
8、电压和电流之间的对应关系为：第一组电能表的测量元件所测量的是 A 和 B 相之间的电压，所测量的电流为 A 相的电流；第二组电能表测量元件所测量的是 C 相和 B 相 之间的电压，所测电流为 C 相的电流。但是图2.1 中的错误接线方式使接入三相三线有功电能表的电压和电流之间的对应关系为：第一组电能表的测量元件所测量的是 B 和 C 相之间的电压，但是所测量的电流没有改变，仍然为 A 相的电流；第二组电能表测量元件所测量的是A 相和 C 相 之间的电压，所测电流也没有改变，仍然为 C 相的电流。2.2 应用相量图对错误接线时所测实际功率的分析根据图 2-1 所画的三相三线有功电能表的接线方式，
9、其电压和电流之间的对应关系为：第一组电能表的测量元件所测量的是 B 和 C 相之间的电压，所测量的电流为 A 相的电流；第二组电能表测量元件所测量的是 A 相和 C相 之间的电压，所测电流为 C 相的电流。画出错误接线的相量图根据图 2-2 错误接线向量图所画的相量的关系，第一组电能表的测量元供用电技术专业课程设计5件所测量的是 B 和 C 相之间的电压 与所测量的电流为 A 相的电流- 之bcU&aI&间的夹角为 90+；第二组电能表测量元件所测量的是 A 相和 C 相之间的电压 与所测电流为 C 相的电流 之间的夹角为 210+。根据由相量acU&I图所得出的条件，对由于错误接线所测量的实
10、际功率进行计算。P=P1+P2= UbcIacos(90+)+ U acIccos(210+)Ubc= Uac = UL Ia = Ic = I= UL I2cos cos 20260=-2 UL Icos(60+) 3=- UL Icos(60+)32.3 判断电能表的转盘的转向电能表转盘的转向和驱动力矩有直接的关系，转盘的转向是正转还是反转取决于驱动力矩的正负，而驱动力矩的正负又由所测的功率决定。驱动力矩的公式为：MQ=K U Isin=K（K II）（K UU）sin(90)=KKIKUIUcos=KPPKP 为驱动系数，所以驱动力矩的大小方向取决于功率。上一节中对错误接线所测量的实际功
11、率进行了分析。P =-UI cos(60+) ，其中决定 P 为正负的是功率因数角 60+，角度 我们认为是属于【0，90】以内，所以角度 60+ 的范围为 60150。而在这个范围内角度变化：当(60 +)0 所以 P0，电能表反转；当(60 +)90时，即 30则有 cos(60+)0 所以 P0，电能表正转；供用电技术专业课程设计6当(60 +)=90时，即 =30则有 cos(60+)=0 所以 P=0，电能表不转；电能表存在三种情况不能很好的计量电能，所以此种接线为错误接线不是正确测量。第三章 三相三线有功电能表的正确接线3.1 电能表的原理及其正确接线的分析1电能表的原理三相三线有
12、功电能表由两组元件组成，电压和电流的接线端子只有正确接如，所以测量的功率 P=P1+P2= UabIacos+ UcbIccos，电能表才会准确的测量。2电能表的正确接线 首先，我国生产的电能表所采用的接线方式为单进单出，其接线端子的单数接的是电源电压，偶数接的是负载。三相三线有功电能表的所接电压的相序和其对应的电流之间的关系是一点要按照正确的接线方式接如的，三相三线有功电能表的正确接线为：第一组电能表的测量元件所测量的是 A 和 B 相之间的电压，所测量的电流为 A供用电技术专业课程设计7相的电流；第二组电能表测量元件所测量的是 C 相和 B 相 之间的电压，所测电流为 C 相的电流。 3.
13、2 三相三线有功电能表正确接线的接线图和相量图1三相有功电能表的正确接线图根据 2.1 中所阐述的结论和三相有功电能表的正确接线每组测量元件所应测量的的对应电压和电流时间的关系，电能表的实际接线图 3-1。2.三相三线有功电能表正确接线的相量图图 3-1 就为三相三线有功电能表的正确接线图，根据所画出的每组元件的所测量的电压和电流的关系，可以画出对应的相量图。供用电技术专业课程设计83.3 应用相量图对正确接线时所测实际功率的分析图 3-2 中所画的就为三相三线有功电能表的正确接线时的相量图，第一组电能表的测量元件所测量的是 A 和 B 相之间的电压 与所测量的电流为abU&A 相的电流 之间的夹角为 30+；第二组电能表测量元件所测量的是 CaI&相和 B 相 之间的电压 与所测电流为 C 相的电流 之间的夹角为 30cbUcI，根据相量图中的电压和电流之间的关系，可以推算出所测的实际功率。P=P1+P2= UabIacos(30+)+ U cbIccos（330+ )= UabIacos(30+)+ UcbIccos360-（330+）Uab= Ucb = UL Ia = Ic = I= ULIcos(30+)+ cos （30)= UL I2cos cos 260供用电技术专业课程设计9=2 U
