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电能表防窃电的原理分析
从电能表的基本计量原理和电功率(P=UIcosΦ)可知,一块电能表能否正确计量,主要决定于电压、电流、功率因数、安装和接线的正确性,打破其中任何一个条件,都将导致电能表转速变慢、停转甚至反转,从而达到窃电的目的。另外,通过改变电表本身的结构性能,也可以使电能表转速变慢、停转甚至反转。下面从电流、电压、相位和安装接线4个主要方面对电能表防窃电进行分析。
1 断(分)流窃电
窃电者采用改变电能表电流计量回路的正常接线,或故意改变电流互感器变比、极性,或添置短路线圈或分流回路,造成计量电流回路故障,致使电能表的电流线圈无电流通过,或只通过部分电流,从而导致电能表不计或少计电量。
2 失(欠)压窃电
窃电者采用改变电能表计量电压回路的正常接线,或故意造成计量电压回路开路或接触**或在电压线圈回路中串联电阻等,导致计量电压回路故障,使电能表的电压线圈失压或额定电压降低,从而导致电能表不计或少计电量。
3 移相窃电
窃电者根据电能表的计量原理。采用不正常接线,接入与电能表线圈不对应的电压、电流,或在线路中接人电感或电容,改变电能表线圈中电流’电压间的正常相位关系,致使电能表转速变慢甚至反转。如低压三相三线用户,供电部门习惯上采用一只三相二元件电表计量。从原理上讲,无论三相负载是否对称,这种计量方式都可正确计量,但是,这种计量方式却存在着不足。
(1)在三相二元件电能表中,A相元件的测量功率为:Pa=UabIacos(30+Φ)。若在A相与地之间接入电感性(空载电焊机之类)负载,此时,电能表将出现:①当三相负载电流较小时,负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差大于90。,电能表反转;②当三相负载电流较大时,负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差小于90。,电表转速变慢;③而当三相负载电流为零时,Ia与Uab的相角差等于120’电能表反转。
(2)在三相二元件电能表中,C相元件的测量功率为Pc=UcbICcos(30-Φ)。如果在C相与地之间接入电容,则电流Ic超前电压Ucb。与A相接入电感负载的原理类似,电能表有可能出现转速变慢、停转、甚至反转。
(3)因三相二元件电能表只有A相元件和C相元件,B相负载电流没有经过电能表的测量元件,若在B相与地之间接入单相负载,此时电能表对单相负载就完全失去了计量。
如果采用3只单相电能表(三相四线制电能表)配上TA对三相三线用户计量,则电能表的测量功率为:P总=Pa十Pb十Pc=UaIacosΦa十UbIbcosΦb十UcIcosΦc。因为三相均有测量元件,所以从任何一相接人单相负载都能正确计量。3个元件的测量功率分别是各自的相电压、相电流与两者夹角余弦的乘积,从任何一相接人电感或电容都不可能使相电压与相电流的相角差大于90。,因而可以有效地防止利用电感或电容移相窃电。
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