電力量計について

質問

三相３線式の電力量計(PT,CT付)の電圧入力が1相欠相した場合、電力量はどうなるのでしょうか？
PTのヒューズが切れてしまったと推測されますが、P1,P2,P3間の電圧が1つだけ0Vなのです。
単相電力を測定していると捕らえれば1/√3になると思っているのですが。。。

よろしくお願いします。

回答No.3

foobar

電力計の電圧入力が切れただけで、負荷はそのままかかってるんですよね。
すると、（電圧の共通線以外の線が切れたとすると）＃２さん回答にある最初の式のW1またはW2のどちらか一方だけを示すことになります。
で、電力表示は、三相平衡負荷の場合でも、力率によって変わりますし、どの線が切れたか（表示されているのがW1かW2か）によっても変わります。
一概に、＊＊％の表示になる、とはいえません。

お礼

ありがとうございます。

おっしゃる通り負荷はそのままかかっています。
う～ん、力率も関係して一概には言えないんですね。。

早く欠相してしまった原因を調査・復旧したいと思います。

回答No.2

kohrem

こんなんでよければ、、、

２電力計法はご存知ですか？
参考ＵＲＬの下のほうに結線とベクトル図がありますので、よかったら見てください。

２電力計法は、三相回路に２個の電力計をつけて、その合算値が３相電力になるというものです。以下がその式です。(ご存知であればとばして下さい。)
W1=VacIa*cos(30°-θ)
W2=VbcIb*cos(30°+θ)　※平衡していれば、|Vac|=|Vbc|=V,|Ia|=|Ib|=I
W1+W2=VIcos(30°-θ)+VIcos(30°+θ)=VI(cos(30°-θ)+cos(30°+θ))
=VI(cos30°cosθ+sin30°sinθ+cos30°cosθ-sin30°sinθ)
=VI(cos30°cosθ*2)
=VI(2*√3/2*cosθ)
=√3VIcosθ

本題ですが、電力量計の1相が欠相になるという事は、2個ある電力計の片側の電圧が0Vですので、W1(ここでの例)は0W。
したがって、計量値は、
3P=W1+W2=0+W2=W2となります。

W2は、W2=VIcos(30°+θ)でしたが、1相欠相になった時点で、
30°の位相差がなくなりますので、 ※力率100%であれば、線間電圧Vbcと同相(正常時で力率100%の時は、Vbと同相)
W2'=VIcosθとなり、これは、正常時の3相電力に比べると
W2'/3P=VIcosθ/(√3VIcosθ)=1/√3となる。。。

即ち、ご質問者の考えどおりかと。
但し、不平衡回路の場合は、1/√3とはなりません。

以上、若干自信ないので他の方の回答があれば幸いです。

参考URL：

http://www.kinkei.co.jp/products/techinfo/terms04.html

お礼

ありがとうございます。

同じ考えの方がいらっしゃって少し嬉しいです。
三相不平衡回路だと1/√3にならないのは失念していました。

回答No.1

tarou1916

電力量計は一般に２電力計法を採用しています。
２電力計法の理論は電気回路理論の教科書に譲るとして、
ここでは、一線(１相)が欠相した場合の電力はどうなるかについて、
三相負荷にかかる電圧から考えてみよう。
まず負荷が三相結線の場合を例にして説明します。
いま、健全時の電圧を200Vとすると、a,b,c相においてa相が欠相した場合、bc間の負荷電圧は200Vで変わらないが、abとca間の負荷電圧は100Vと半分になる。これは、a相が欠相しているために、abとca間の負荷は、bc間に直列接続になるためです。
電力は、電圧の二乗に比例するから、
健全時の全体の電力を1(=1/3+1/3+1/3)とすると、一線が欠相した場合は1/3+0.25/3+0.25/3=0.5で半分になる。すなわちabとca間の負荷については、電圧が1/2になるので、電力が各々1/4になるためです。
なお負荷がスター結線の場合は、健全時の各相電圧は200/√3Vですが、一線が欠相した場合は0V,100V,100Vとなります。
よって電力は0/3+0.25×3/3+0.25×3/3=0.5で半分になります。

お礼

ありがとうございます。

＞健全時の電圧を200Vとすると、a,b,c相においてa相が欠相した場合、
bc間の負荷電圧は200Vで変わらないが、abとca間の負荷電圧は100Vと半分になる。
とありますが、質問の欄に書いてありますように0V,200V,200Vになっているのです。
欠相と言う表現が悪かったですね。誤解を招いてしまい申し訳ないです。