電験三種の二電力計法

01　三相三線式の電力を二つの測定で表す

三相三線式の電力を二つの測定で表す

正しい二電力計法の結線では、三相三線式の有効電力はP＝W₁＋W₂です。共通にする電圧線と、それぞれの電流コイルを接続する線を確認します。二台の電力計があるだけで、どんな接続でも成立するわけではありません。

この有効電力の和の関係は、適切な結線の三線式回路なら不平衡負荷にも使えます。一方、以下の力率角との簡単な対応は、正弦波の平衡三相を前提にしています。

02　平衡時の指示値と位相差

平衡時の指示値と位相差

線間電圧Vₗ、線電流Iₗ、遅れの力率角φについて、一つの結線・番号の取り方でW₁＝VₗIₗcos(⁠3⁠0⁠°⁠−⁠φ⁠)、W₂＝VₗIₗcos(⁠3⁠0⁠°⁠＋⁠φ⁠)となります。番号を逆に取ると差の符号も逆になるため、図と対応させます。

この定義ではtanφ＝√3(⁠W⁠₁⁠−⁠W⁠₂⁠)/(⁠W⁠₁⁠＋⁠W⁠₂⁠)。力率を求めるときはtanφをそのまま答えず、cosφへ変換します。進み・遅れの判定も、番号だけで決めず結線と負荷条件を読みます。

03　逆振れを正の読みへ変えた場合

逆振れを正の読みへ変えた場合

平衡した遅れ負荷でφが60°を超えると、一方のcosが負になります。アナログ計器で接続を反転して正の目盛を読んだなら、元の測定方向では負だったことを計算に戻します。反転後の読みと、元から正だった読みの絶対値を足しません。

φ＝60°、すなわち力率0.5のとき一方の指示はゼロです。電力計の故障と即断せず、位相関係から生じるゼロかを考えます。これは机上の試験計算の説明であり、活線での接続変更を勧めるものではありません。

04　不平衡では指示値の差を無条件に使わない

不平衡では指示値の差を無条件に使わない

不平衡の場合もPの和が使えることと、Q＝√3(⁠W⁠₁⁠−⁠W⁠₂⁠)や上の力率角の式が使えることは別です。差からの無効電力計算には平衡と結線の条件があります。

• 元の指示の符号と、接続を反転した後の読みを区別する。
• 平衡三相か三相三線式か、両方の条件を確認する。
• CTやVTを使う場合は、一次側へ戻す倍率を確認する。

よくある質問

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