三相四线电能表中性线对计量的影响

DT型电能表中性线对计量的影响

在低压三相四线制供电系统中，负载通常是单相负载与电动机等三相负载并存，三相四线制负载常用DT型电能表(三相四线制有功电能表)计量，三相三线制负载常用DS型电能表(三相三线制有功电能表)计量。但在实际工作中，三相三线制用电普遍存在用DT型电能表计量。

当用DT型电能表测定三相三线和三相四线制负载时，中点是否有必要接入中性线以及接入中性线对电能表的计量有何影响，很多农电工提出此问题，用 向量对称分量法作一简要分析。

在低压三相四线供电网中，由于单三相负载并存，三相电压和电流往往不对称，三相电压和电流向量可分解成 正序、负序、零序三组对称分量。三相电路有功功率P的表达式：

P=3U+I+cosφ++3U-I-cosφ-+3U0I0cosφ0(1)

式中 U+、U-、U0——三相不对称电压的各序对称电压分量

　　 I+、I-、I0——三相不对称电流的各序对称电流分量

　　 φ+、φ-、φ0——同序对称分量电压与电流间的相位差

1　计量三相三线负载用电

因三相三线对称负载相电压只有正序和负序电压分量，负载相电流也只有正序和负序电流分量，即三相三线负载有功功率P的表达式为：

P=3U+I+cosφ++3U-I-cosφ-(2)

当DT型电能表不接入中性线时，通过电能表负载相电流有正序和负序电流分量，其电压线圈上相电压 只有正序和负序电压分量，所以电能表反映有功功率P的表达式与负载功率相等，说明不接入中性线不会引起线路附加误差。

电能表接入中性线时，流过其负载相电流也有正序和负序电流分量，其电压线圈上相电压有正序、负序、零序电压分量，但电能表反映有功功率P的表达式中零序分量3U0I0cosφ0为0，与负载功率相等，说明接入中性线也不会引起线路附加误差。

2　计量三相四线负载用电

因三相四线制用电负载三相电流往往不对称，相电流存在正序、负序、零序电流分量，零序电流分量在负载产生零序电压分量，即三相四线负载相电压存在正序，负序、零序电压分量，有功功率P的表达式如式(1)：

当DT型电能表不接入中性线时，通过电能表负载相电流有正序、负序、零序电流分量，零序电流分量大小为负载中性线电流IN的1/3，但其电压线圈上相电压只有正序和负序电压分量，所以电能表反映有功功率P的表达式为：

P=3U+I+cosφ++3U-I-cosφ-(3)

与负载消耗功率不相等，说明不接入中性线会引起线路附加误差，差值为

P0=3U0I0cosφ0=U0INcosφ0(4)

当电能表接入中性线时，通过其负载相电流有正序、负序、零序电流分量，其电压线圈上相电压有正序、负序、零序电压分量，电能表所测定有功功率和负载消耗的有功功率P的表达式相同，所以电能表能准确计量负载消耗电能。

综上所述，采用DT型电能表计量三相三线负载的用电，不管是否接入中性线都是正确，不会引起线路附加误差，接入中性线会多用材料，多费工时，增加投资；而计量三相四线制负载时必须接入中性线才能准确计量，不会引起线路附加误差。