自家用電気工作物の電力測定について

質問

添付は、ある自家用電気工作物のキュービクル入口の計器用VCTの２次側で、電力計により電気設備の需要電力測定をした結果です。
２電力計法で測定していますが、力率がかなり進み方向になっています。
とくにItは、進み位相が90°を越えて、電力値がマイナスになっています。
力率改善コンデンサの容量が大きすぎるのではないかと思いますが、そもそも、このようなベクトルを示す電気設備がありえるでしょうか？　それともなにか測定方法が間違っているのでしょうか？
ちなみにこの設備の受電点にある電力会社メータの電力値を見ると、この電力計で測ったのとほぼ等しい値になっています。
ただ、これだけ位相がずれているのに、進み力率のため、メータの無効電力計はまったく振れていません。なのに、電力計値とメータ値がほぼ等しいということが不思議でなりません。

この事例、なにがおかしいのでしょうか？　教えていただけるとありがたいです。

回答No.2

mdmp2

No.1 です。
無誘導平衡負荷のとき、u相に流れる電流は、w相→u相の電圧より、すでに30度進んでいます。
負荷が進相コンデンサだけのときは、120度進む計算になります。120度が限度で、それ以上進むことはありません。
これは、u相に流れる線電流が「負荷のu相に流れる電流からw相に流れる電流を引いた値」になるからです。
負荷のw相を取り去ってしまえば、単相交流と同じ結線になりますので、このようなことは起きません。

単相交流では進相コンデンサをいくら大きくしても電流の位相が90度を超えて進むことはありませんが、3相交流の2電力計法では、電流端子の位相が電圧端子の位相より90度を超えて進むことがあります。「電圧と電流それぞれを見ている場所が違うため」と言うことができると思います。

お礼

ありがとうございます。

>3相交流の2電力計法では、電流端子の位相が電圧端子の位相より90度を
>超えて進むことがあります。「電圧と電流それぞれを見ている場所が違う
>ため」と言うことができると思います

結論としては、私の示したベクトル図は別におかしくなく、一般的な自家用電気工作物としてはあり得るものだという認識でよろしいでしょうか？

だとすると、このベクトル図で算出された電力値と電力会社のメータ値がなぜ合わないのか・・・ますますわからなくなります。

回答No.1

mdmp2

負荷が無誘導平衡負荷であっても、電圧コイルと電流コイルのにかかっている電圧は同相ではありません。多分位相差が30度あると思います。
2電力計法では、力率0.5(力率角-60度）の負荷を接続すると電流コイルと電圧コイルにかかる電圧の位相差が90度になり、電力は見かけ上ゼロになります。（その代わりもう一方の電力計が大きく表示すると思います。）力率が0.5より悪くなると電力計は逆振れします。
どんなに進相コンデンサを大きくしても90度を超える進み電流が流れることはありませんが、2電力法では、電圧と電流に初めから位相差があるのでこのようなことが起きます。電力計が逆振れして、値を読むことができない場合は、どちらかのコイルの接続をひっくり返し、プラスに振れるようにします。そのときは合計電力の計算は2つの電力系の指示の和ではなく、引っくい返した方の値を引きます。

お礼

回答ありがとうございます。

>どんなに進相コンデンサを大きくしても90度を超える進み電流が流れることはありませんが

しかし、ベクトル図のとおり、-Vstに対してItは100°も進み位相となっています。これはどういうことでしょうか？