电能表原理及接线课件.ppt

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1、现在学习的是第1页，共48页电能计量的基本知识电能计量的基本知识单、三相电能表常用接线单、三相电能表常用接线单、三相电能表错误接线举例单、三相电能表错误接线举例目 录 电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的安装设计原则现在学习的是第2页，共48页一、电能计量装置基本知识一、电能计量装置基本知识（一）、电能计量装置的概念（一）、电能计量装置的概念电能计量装置：是由电能表、互感器（电流互感器、电压互感器电能计量装置：是由电能表、互感器（电流互感器、电压互感器）、电能表到互感器的二次回路三部分组成。）、电能表到互感器的二次回路三部分组成。（二）、各部分的作用分别为：（二）、各部分的作用分别为：1

2、1、电能表的作用：也叫电度表，是电能计量装置的核心，是计、电能表的作用：也叫电度表，是电能计量装置的核心，是计量负载消耗的或电源发出的电能。量负载消耗的或电源发出的电能。电能表型号：电能表型号：1 1位位D-D-电能表；电能表；2 2位表示相线：位表示相线：D-D-单相、单相、S-S-三相三线有功、三相三线有功、T-T-三相三相四线有功；四线有功；3 3位表示用途位表示用途D-D-多功能、多功能、F-F-复费率、复费率、M-M-脉冲、脉冲、S-S-全电子、全电子、Y-Y-预付费；预付费；4 4位设计位设计序号序号用阿拉伯数字表示。用阿拉伯数字表示。电能表铭牌：以哈尔滨电能表电能表铭牌：以哈尔滨

3、电能表DD105DD105型为例，型为例，220V220V表示额定电压，表示额定电压，1.5(6)A1.5(6)A表示表示额定电流为额定电流为1.5A1.5A，最大电流为，最大电流为6A6A，50HZ50HZ表示额定频率，表示额定频率，6400ipm/kw.h6400ipm/kw.h表示计表示计64006400个个脉冲为一度电。脉冲为一度电。现在学习的是第3页，共48页2 2、互感器的作用：、互感器的作用：（1 1）扩大电能表的量程。电压互感器把高电压变换成低电压）扩大电能表的量程。电压互感器把高电压变换成低电压，电流互感器将大电流变换成小电流。，电流互感器将大电流变换成小电流。（2 2）减少

4、了仪表的制造规格。除直接接入式电能表外，电流二）减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表外，电流二次回路均以次回路均以5A5A为主，电压二次回路均以为主，电压二次回路均以100V100V为主。为主。（3 3）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安全。）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安全。互感器分为电流互感器和电压互感器互感器分为电流互感器和电压互感器现在学习的是第4页，共48页（1 1）电流互感器）电流互感器 型号：第一个字母：型号：第一个字母：L-L-电流互感器电流互感器 第二个字母：第二个字母：A-A-穿墙式；穿墙式；F-F-多匝式；多匝式；R-R-装入式；装入式；B-B-支持式

5、支持式；Y-Y-低压；低压；M-M-母线式；母线式；Z-Z-支柱式；支柱式；D-D-单匝式；单匝式；Q-Q-线圈式线圈式 第三个字母：第三个字母：C-C-资绝缘；资绝缘；S-S-速饱和；速饱和；G-G-改进型；改进型；K-K-塑料外壳式塑料外壳式；W-W-户外式；户外式；M-M-母线式；母线式；Z-Z-浇注式浇注式 第四个字母：第四个字母：B-B-保护式；保护式；D-D-差动式差动式 电流互感器两种典型接线电流互感器两种典型接线IuIvIwINU V WIuIw不完全星形接线（不完全星形接线（V V）完全星形接线（完全星形接线（Y Y）U V W现在学习的是第5页，共48页（2 2）电压互感器

6、）电压互感器 型号：第一个字母：型号：第一个字母：J-J-电流互感器电流互感器 第二个字母：第二个字母：D-D-单相；单相；S-S-三相；三相；C-C-串级式串级式 第三个字母：第三个字母：J-J-油浸式；油浸式；G-G-干式；干式；C-C-磁绝缘；磁绝缘；R-R-电容式；电容式；Z-Z-浇注绝缘浇注绝缘 第四个字母：第四个字母：W-W-五铁芯柱；五铁芯柱；B-B-带补偿角差绕组；带补偿角差绕组；J-J-接地保护接地保护 a b c A B C两台单相电压互感器典型两台单相电压互感器典型V/VV/V接线接线现在学习的是第6页，共48页3 3、二次回路的作用、二次回路的作用 电压二次回路是指电压

7、互感器、电能表的电压线圈以及电压二次回路是指电压互感器、电能表的电压线圈以及连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都小于额定值（小于额定值（220V220V、380V380V、100V100V），二次电压回路电），二次电压回路电降的大小直接影响电能计量的准确度。降的大小直接影响电能计量的准确度。电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的线圈以及

8、连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感器的抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感器的确度等级确度等级。现在学习的是第7页，共48页（一）、单相电能表直接接入式（一）、单相电能表直接接入式 （2 2）、接线原则：）、接线原则：I IAO AO U UAO AO A AO O（3 3）、向量图）、向量图 （4 4）、计量功率）、计量功率（1 1）、接线图）、接线图P=UP=UIcosIcos =UIcos =UIcosI IAOAO U UAO AO

9、二、单、三相电能表常用接线二、单、三相电能表常用接线现在学习的是第8页，共48页 （二）、直接接入式三相四线电能表的接线二）、直接接入式三相四线电能表的接线UAUBUCIAIBIC计量功率：计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos*现在学习的是第9页，共48页（三）、带电流互感器的三相四线电能表的接线（三）、带电流互感器的三相四线电能表的接线（CTCT二次不能接地）二次不能接地）U UA AU UB BU UC CI IA AI IB BI IC C计量功率计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosP=P1+P2+P3=3IUcos*K2K1K2K1K2K1A AB BN NC C现在学

10、习的是第10页，共48页（四）、带电流互感器的三相四线电能表的接线（四）、带电流互感器的三相四线电能表的接线（CTCT二次必须接地）二次必须接地）UAUBUCIAIBIC计量功率：计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos*K2K2K2K1K1K1现在学习的是第11页，共48页（五）、三相三线高压电路有功电能的接线（五）、三相三线高压电路有功电能的接线UAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：接线原则：IAUAB ICUCB30+30-计量功率：计量功率：P=IUcos（30+）+cos（30-）P=3IUcos*现在学习的是第12页，共48页三、单、三相电能表错误接线举例三、单、三相电

11、能表错误接线举例1 1、单相有功电能表的火线和零线互换、单相有功电能表的火线和零线互换（1 1）、接线图）、接线图（2 2）、接线原则：）、接线原则：I INA NA U UNA NA （3 3）、向量图）、向量图（4 4）、计量功率）、计量功率P=P=（-U-U）（）（-I-I）coscos =UIcos =UIcos（5 5）、）、结论：结论：电能表正转，当电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量负荷侧接地易漏计电量。N NA AU UANANI IANAN I INA NA U UNA NA 现在学习的是第13页，共48页2 2、单相有功电能表电压小钩断开、单相有功电能表电压小钩断开（1 1）

12、、接线图）、接线图（2 2）、接线原则）、接线原则 I U=0I U=0（3 3）、向量图）、向量图（4 4）、计量功率）、计量功率 P=IUcos=0P=IUcos=0（5 5）、结论）、结论 电表不转电表不转ANI现在学习的是第14页，共48页3 3、单相有功电能表电流互感器二单相有功电能表电流互感器二次次开路开路（2 2）、计量功率）、计量功率 P=IUcos=0P=IUcos=0（3 3）、）、结论结论 电表不转电表不转4 4、单相有功电能表电流互感器二次侧单相有功电能表电流互感器二次侧短路短路 （2 2）、计量功率）、计量功率 P=IUcos=0P=IUcos=0 （3 3）、）、结

13、论结论 电表不转电表不转（1）、接线图（1 1）、接线图）、接线图现在学习的是第15页，共48页UAUCIA=0IB=0IC=0计量功率：计量功率：P=0 P=0 电能表停转电能表停转4 4、三相四线电能表电流回路三相开路、三相四线电能表电流回路三相开路*现在学习的是第16页，共48页5 5、三相四线电能表电流回路二相短路、三相四线电能表电流回路二相短路UBUAUCIA=0IBIC=0计量功率计量功率：P=P2=IUcos P=P2=IUcos 少计少计2/32/3的电量的电量*现在学习的是第17页，共48页6 6、三相四线电能表电压回路一相开路、三相四线电能表电压回路一相开路UBUA=0UC

14、IAIBIC计量功率计量功率：P=P2+P3=2IUcos P=P2+P3=2IUcos 少计少计1/31/3电量电量*现在学习的是第18页，共48页7 7、三相三线电能表电流互感器二次侧、三相三线电能表电流互感器二次侧A A相反接相反接UAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：接线原则：-IAUAB ICUCB180-30-30-*计量功率：计量功率：P=IUP=IUcoscos（150-）+cos（30-）P=IUsin-IA正确计量功率正确计量功率 ：P=3IUcosP=3IUcos现在学习的是第19页，共48页UAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：接线原则：IAUBA IC

15、UCA180-30-30+*UBA8 8、三相三线电能表电压进线、三相三线电能表电压进线ABAB相互接错相互接错计量功率：计量功率：P=IUcos（150-）+cos（30+）P=0UCA现在学习的是第20页，共48页9 9、三相三线电能表电压回路、三相三线电能表电压回路ABAB接错，接错，A A相电流相电流 互感器二次接反互感器二次接反UAUBUCIAIBIC接线原则：接线原则：-IAUBA ICUCA30+30+UBA计量功率：计量功率：P=IUcos（30+）+cos（30+）P=3UI（cos-3/3sin）UCA*-IA现在学习的是第21页，共48页四、电能计量装置的设计原则四、电能

16、计量装置的设计原则 1、电能表的选择电能表的选择（1）型式的确定）型式的确定 在在中性点非有效接地中性点非有效接地的高压线路中，应选用经互感器接入的三相的高压线路中，应选用经互感器接入的三相三线三线3100V的有功、无功电能表，接地电流较大者应安装经互感器接入的有功、无功电能表，接地电流较大者应安装经互感器接入的三相四线的三相四线357.5/100V的有功、无功电能表；的有功、无功电能表；在三相三线制低压线路中，应选用三相三线在三相三线制低压线路中，应选用三相三线3100V的有功、无功电的有功、无功电能表，当照明负荷占总负荷的能表，当照明负荷占总负荷的15%及以上时，为减小线路附加误差，应及以

17、上时，为减小线路附加误差，应采用三相四线采用三相四线3220/380V的有功、无功电能表；的有功、无功电能表；在三相四线制低压线路中，应选用三相四线在三相四线制低压线路中，应选用三相四线3220/380V的有功、无功电的有功、无功电能表；能表；负荷电流为负荷电流为50A50A及以下时，宜采用直接接入式电能表；及以下时，宜采用直接接入式电能表；负荷电流为负荷电流为50A50A以上时，宜采用经电流互感器接入式的接线方式。以上时，宜采用经电流互感器接入式的接线方式。现在学习的是第22页，共48页（2 2）基本电流的确定）基本电流的确定当电能表与当电能表与0.50.5级或级或0.20.2级电流互感器联

18、用时，如果互感器的额定二次电级电流互感器联用时，如果互感器的额定二次电流为流为5A5A，那么电能表的电流量范围可采用，那么电能表的电流量范围可采用1.51.5（6 6）、）、3 3（6 6）A A或或5A5A；如；如果互感器的额定二次电流为果互感器的额定二次电流为1A1A时，那么电能表的电流范围可采用时，那么电能表的电流范围可采用0.30.3（1.21.2）A A，或，或1A1A。若负荷电流变化幅值较大或实际使用电流经常小于。若负荷电流变化幅值较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的电流互感器额定一次电流的30%30%，宜采用宽负载的电能表。，宜采用宽负载的电能表。当电能表与当电能表

19、与0.5s0.5s级或级或0.2s0.2s级电流互感器联用时，电能表的电流范围级电流互感器联用时，电能表的电流范围宜采用宜采用1.51.5（6 6）A A。当电能表直接接入计量回路时，应根据经核准的用户申请报装负荷容当电能表直接接入计量回路时，应根据经核准的用户申请报装负荷容量来确定额定最大电流。量来确定额定最大电流。P=3IUcosP=3IUcosImax=P/3UcosImax=P/3Ucos为提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用过载为提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用过载4倍及以上的电能表倍及以上的电能表现在学习的是第23页，共48页（3 3）准确度等级的确定）准确度等级的确定电能计量

20、装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求也不同。表准确度等级要求也不同。现在学习的是第24页，共48页（4 4）有功、无功电能表的联合接线）有功、无功电能表的联合接线在双向送、受电的电力装置回路中，应分别计量送、受的电量，应在双向送、受电的电力装置回路中，应分别计量送、受的电量，应采用两块有无功电能表。采用两块有无功电能表。在装有同步调相机或无功补偿装置的线路中，负载可能会是容性或在装有同步调相机或无功补

21、偿装置的线路中，负载可能会是容性或感性，应分别计量容性和感性的无功电量，采用两块无功电能表。感性，应分别计量容性和感性的无功电量，采用两块无功电能表。在条件允许下，使用电能计量双向有功电量及双向无功电量的全在条件允许下，使用电能计量双向有功电量及双向无功电量的全电子多功能电能表。电子多功能电能表。2 2、互感器的选择、互感器的选择（1 1）额定电压的确定额定电压的确定电流互感器的额定电压应与被测线路电压相适应，电流互感器的额定电压应与被测线路电压相适应，U UN NUUL L电压互感器要求额定一次电压应大于接入的被测线路电压的电压互感器要求额定一次电压应大于接入的被测线路电压的0.90.9倍，

22、倍，小于线路电压的小于线路电压的1.11.1倍：倍：0.9U0.9UL LU UN N1.1U1.1UL L现在学习的是第25页，共48页（2 2）额定变比的确定额定变比的确定电流互感器的额定二次电流规定为电流互感器的额定二次电流规定为5A5A或或1A1A，一般选，一般选5A5A。为保证计量准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为为保证计量准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值得其额定值得60%60%左右左右，至少不低于，至少不低于30%30%。I I1 1=P=P1 1/3Ucos/3Ucos当实际负荷电流小于当实际负荷电流小于30%30%时，应采用二次绕组具有抽头的多时，应采

23、用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或变比电流互感器或0.5s0.5s、0.2s0.2s级电流互感器。级电流互感器。电流互感器电流互感器的额定变比由额定一次电流与额定二次电流的比值的额定变比由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。决定。电压互感器电压互感器其额定变比等于额定一次与额定二次电压的比值。其额定变比等于额定一次与额定二次电压的比值。额定一次电压应满足电网电压要求，额定二次电压应和计量额定一次电压应满足电网电压要求，额定二次电压应和计量仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为100V100V。现在学习的是第26页，共48页（3）额定二次负荷的确定额定

24、二次负荷的确定互感器若接入二次负荷超过其额定二次负荷，其准确度等互感器若接入二次负荷超过其额定二次负荷，其准确度等级下降。级下降。为保证计量的准确性，一般要求测量用电流、电压互感器的二次为保证计量的准确性，一般要求测量用电流、电压互感器的二次负荷负荷S2必须在额定二次负荷必须在额定二次负荷S2N的的25%100%范围内。范围内。0.25S0.25S2N2NS S2 2S2N2N电压互感器电压互感器的额定二次负荷标准值有：的额定二次负荷标准值有：10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500、1000VA，计量专用电压互感器额定二次负荷一般为，计量专用

25、电压互感器额定二次负荷一般为50VA及以下。及以下。电流互感器电流互感器的额定二次负荷标准值有的额定二次负荷标准值有5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA，计量专用电流互感器二次负，计量专用电流互感器二次负荷一般取荷一般取40VA及以下。及以下。现在学习的是第27页，共48页（4 4）额定功率因数的确定额定功率因数的确定计量用电压互感器额定二次负荷的额定功率因数应与实际二次负荷的功率计量用电压互感器额定二次负荷的额定功率因数应与实际二次负荷的功率因数相接近。因数相接近。计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数为计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数为0.81.00.

26、81.0。（5 5）准确度等级的确定准确度等级的确定电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求也不同。也不同。电流互感器的准确度等级组合为电流互感器的准确度等级组合为0.2/0.20.2/0.2，0.2/0.50.2/0.5，0.5/0.50.5/0.5；电压互感器的准确度等级组合为电压互感器的准确度等级组合为0.2/0.20.2/0.2，0.2/0.50.2/0.5，0.5/0.5

27、0.5/0.5。（6 6）互感器的二次回路规定互感器的二次回路规定为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，对为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，对35kV35kV以上线路供电的用以上线路供电的用户，应有电流互感器的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路，不得与户，应有电流互感器的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路，不得与继电保护的测量回路共用，并不得装熔断器和开关。继电保护的测量回路共用，并不得装熔断器和开关。现在学习的是第28页，共48页现在学习的是第29页，共48页 2、感应式电能表常见故障、感应式电能表常见故障现在学习的是第30页，共48页现在学习的是第31页，共48页现在学习的是第

28、32页，共48页 3、电子式电能表常见故障、电子式电能表常见故障现在学习的是第33页，共48页现在学习的是第34页，共48页现在学习的是第35页，共48页现在学习的是第36页，共48页现在学习的是第37页，共48页现在学习的是第38页，共48页现在学习的是第39页，共48页4、电压互感器的常见故障和故障处理、电压互感器的常见故障和故障处理现在学习的是第40页，共48页现在学习的是第41页，共48页5、电流互感器的常见故障和故障处理、电流互感器的常见故障和故障处理现在学习的是第42页，共48页现在学习的是第43页，共48页现在学习的是第44页，共48页现在学习的是第45页，共48页现在学习的是第46页，共48页现在学习的是第47页，共48页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第48页，共48页