电能计量基础及新技术(第二版) 第6章 电能计量方式.ppt

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1、电能计量方式电能计量方式第第6章章 第一节 单相电能表的接线方式直接接入式图经互感器接入式图第一节 单相电能表的接线方式1、主要用途：220V单相用户或办公照明的有功电能计量。2、接入方式：通常是直接接入，负荷大时经电流互感器接入。3、常见故障有：电压连接片断开、电流线圈反接、电流互感器二次开路或短路等等。第二、三节 三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 一、有功计量1、原理图及相量图abCcaabcbc a三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 一、有功计量2、计算公式三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 一、有功计量3、接线方式 主要用途：必须同时主要用途

2、：必须同时配接电压互感器和电流互配接电压互感器和电流互感器，计量感器，计量35KV35KV、10KV10KV高压供电的大容量电力用高压供电的大容量电力用户的用电量。户的用电量。标准接线方式：两个标准接线方式：两个电流互感器四线连接电流互感器四线连接 。电流互感器、电压互感器电流互感器、电压互感器有各自独立的二次回路。有各自独立的二次回路。三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 一、有功计量两个TA三线连接电流互感器采用共用公共回线 -已被淘汰的接线。结论：两个结论：两个TATA仅用三仅用三线连接，共用一条公线连接，共用一条公共回线，能方便地测共回线，能方便地测出出b b相电流并节省一

3、相电流并节省一根导线，但两个根导线，但两个TATA二二次回路不独立，若公次回路不独立，若公共回线接入共回线接入1 1、5 5端子，端子，增加了错误接线的几增加了错误接线的几率；若公共回线断，率；若公共回线断，则同时影响两相的正则同时影响两相的正确计量。确计量。第二节 三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 二、无功计量 1、原理图、相量图及计算公式abcbcacaca c 6060ubc uacca三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 二、无功计量电能表设计原理三相三线三相三线 内相角无功电能表内相角无功电能表 在感应式电能表电压线在感应式电能表电压线圈的首端串联一个附加

4、圈的首端串联一个附加电阻电阻R，使电压线圈的，使电压线圈的电阻成分增加，电压线电阻成分增加，电压线圈的阻抗角从原来的圈的阻抗角从原来的 ，仅仅 滞后滞后 ，而而 又与又与 同相，同相，所以所以 滞后相应的电压滞后相应的电压 （这个角度称为内相角）（这个角度称为内相角）。三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 二、无功计量 3、经互感器接入方式无功电能表虽然内部电压、电流无功电能表虽然内部电压、电流信号配对与有功电能表不一样，信号配对与有功电能表不一样，但为了现场接线不发生错误，无但为了现场接线不发生错误，无功与有功表接线盒外部的接线方功与有功表接线盒外部的接线方式完全一致，表壳内再改

5、变线路式完全一致，表壳内再改变线路走向，达到不同的计量目的。走向，达到不同的计量目的。感应式无功电能表内有两个计度感应式无功电能表内有两个计度器，一个记录负载的感性无功电器，一个记录负载的感性无功电能，另一个记录负载的容性无功能，另一个记录负载的容性无功电能。用户消耗的总无功电能是电能。用户消耗的总无功电能是感性无功电能与容性无功电能的感性无功电能与容性无功电能的绝对值之和。绝对值之和。三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 三、有功、无功联合接线计量三相三线电能表的接线方式三相三线电能表的接线方式 双向送电的双向送电的三相三线三相三线有功、无功电能表有功、无功电能表联合接线联合接线

6、第三、四节 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量1、原理图、相量图及计算式abcacb 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量 2、常用接线方式低压直通表接线图 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量 2、常用接线方式低压经电流互感器接入图 用于用于110kV110kV及以上高电压等级的大电流及以上高电压等级的大电流接地系统，电压互感器采用接地系统，电压互感器采用YNynYNyn接线接线 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量 2、常用接线方式低压经低压经TA接入的标准接线，三接入的标准接线，三个

7、个TA六线连接，电流、电压线六线连接，电流、电压线各自独立各自独立 低压经低压经TA接入的传统接线，虽能节省三根电接入的传统接线，虽能节省三根电压引线，但是电压、电流回路不独立，相互压引线，但是电压、电流回路不独立，相互影响，有时甚至引起电压潜动，破坏了计量影响，有时甚至引起电压潜动，破坏了计量的可靠性、准确性，应该禁止使用的可靠性、准确性，应该禁止使用。三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量 3、农电接线：采用三块单相电能表共同计量三相有功电能。主要原因：1、负荷分散2、很少检查3、故障时间、平均负荷等都不了解，很难计算退补电量。4、户外接线，三相表各相离得太近，容易

8、造成漏电、短路。三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 一、有功计量 3、农电接线三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 二、无功计量1、原理图、相量图及计算式bab在电流、电压均不对称和有谐波的情况下，存在测量误差。在电流、电压均不对称和有谐波的情况下，存在测量误差。a bCCbcaaC 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 二、无功计量 2、跨相三元件无功电能表的现场接线图 低压直接接入式 三相四线电能表的接线方式三相四线电能表的接线方式 二、无功计量 2、跨相三元件无功电能表的现场接线图 低压采用TA接入 小结：直接接入式经电流互感器接入式单相电能表接线方

9、式三元件式农电三表式三相四线电能表接线方式低压直通式高压大电流接地系统，电压互感器采用YNyn接线传统的错误接线方式有功计量无功计量 跨相三元件无功电能表低压经TA接入式小结：两元件式三相三线电能表接线方式高压大电流经互感器接线方式有功计量无功计量 跨相两元件无功电能表经互感器接线方式联合接线 6.6 电能计量装置中的附属部件 电能计量装置中的附属部件全电子失压断流计时仪 试验接线盒 铅封 6.6 电能计量装置中的附属部件 一、试验接线盒左起：左起：一、二格为一、二格为A相所设；相所设；三、四格为三、四格为B相所设；相所设；五、六格为五、六格为C相所设；相所设；第七格为电压中性点，第七格为电压

10、中性点，连接的中线应接地。连接的中线应接地。6.6 电能计量装置中的附属部件 一、试验接线盒以以A相为例，左边一格为电压接线盒，其中间的相为例，左边一格为电压接线盒，其中间的连接片可以方便地接通和断开连接片可以方便地接通和断开A相电压二次线。相电压二次线。当连接片接通时，上端三个接线孔当连接片接通时，上端三个接线孔1、2、3都与都与下端进线孔同电位，可分别接向电能表的各下端进线孔同电位，可分别接向电能表的各A相相电位进线端。电位进线端。右边为电流接线盒，其中每个竖行各螺钉间分别右边为电流接线盒，其中每个竖行各螺钉间分别连通，中间的两个短路片，上短路片为常闭状态连通，中间的两个短路片，上短路片为

11、常闭状态平常接通左边两竖行（当用虚线所示串进现场校平常接通左边两竖行（当用虚线所示串进现场校验仪后，右移该短路片，断开左边两竖行的直接验仪后，右移该短路片，断开左边两竖行的直接接通）；下短路片为常开状态（更换电能表之前，接通）；下短路片为常开状态（更换电能表之前，要先右移该短路片直接短接右边两竖行，从而短要先右移该短路片直接短接右边两竖行，从而短接接TA，保证更换电能表时，保证更换电能表时TA不开路）。不开路）。6.6 电能计量装置中的附属部件 原理框图原理框图 全电子失压断流计时仪 技术指标技术指标DL/T 448-2000电能计量装置技术管理规程电能计量装置技术管理规程中明确规定中明确规定

12、“贸易结算用贸易结算用高压电能计量装置应装设电压失压计时器高压电能计量装置应装设电压失压计时器”。主要作用：它通过对电压互感器二次回路、电流互感器二次回路的监视，主要作用：它通过对电压互感器二次回路、电流互感器二次回路的监视，能适时判断电能计量装置的运行状态，并详细记录其处于故障期间的各种能适时判断电能计量装置的运行状态，并详细记录其处于故障期间的各种参数，以便供电部门对电能计量装置进行管理，追补人为的或非人为的漏参数，以便供电部门对电能计量装置进行管理，追补人为的或非人为的漏计电能，是理想的对电能计量装置实施监视的仪表。计电能，是理想的对电能计量装置实施监视的仪表。二、全电子失压断流计时仪

13、使用方法使用方法主要功能主要功能应用实例应用实例 6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪（一）失压断流计时仪的原理框图（一）失压断流计时仪的原理框图 6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪 6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪（二）失压断流计时仪主要功能（二）失压断流计时仪主要功能 1失压计时失压计时2断流计时断流计时3故障次数记录故障次数记录4事件记录事件记录5数据通讯数据通讯当电压回路（当电压回路（TV二次回二次回路）发生失压时，能及路）发生失压时，能及时准确判断故障的相别，时准确判断故障的相别，记录故障累计时间。记录故障累计时

14、间。当电流互感器二次侧当电流互感器二次侧（TA）开路时，能及时）开路时，能及时准确判断故障的相别，准确判断故障的相别，记录故障累计时间。记录故障累计时间。记录失压、断流的起始记录失压、断流的起始日期、起始时间、终止日期、起始时间、终止日期、终止时间。日期、终止时间。当发生失压断流时，仪当发生失压断流时，仪表内部启动故障次数计表内部启动故障次数计数器，记录失压次数或数器，记录失压次数或断流次数。断流次数。通信终端或上位机进行通信终端或上位机进行数据通信，在无中继设数据通信，在无中继设备的情况下通信距离不备的情况下通信距离不小于小于1200米。米。6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断

15、流计时仪（三）、失压断流计时仪的使用（三）、失压断流计时仪的使用1接线。接线。6.6 计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪（三）、失压断流计时仪的使用（三）、失压断流计时仪的使用2数据清零数据清零。3编程设置编程设置。5运行环境运行环境。4电池供电电池供电。1接接 线线。（四）、主要技术指标（四）、主要技术指标 1计时准确度计时准确度0.5s/d；2起动电压起动电压 78%UN1V；3返回电压返回电压 82%UN1V；4起动电流起动电流 0.3%Ib 。5失压断流计时仪电流回路阻抗：失压断流计时仪电流回路阻抗：额定电流为额定电流为 5A 时时 0.05；额定电流为额定电流为 1A 时

16、时 0.5。（五）现场应用实例：（五）现场应用实例：1、某、某110kV变电站变电站“1101”号电能计量装置失压断流号电能计量装置失压断流计时仪报警，计时仪报警，I Ia指示灯闪烁报警。经查指示灯闪烁报警。经查A相回路无电流，相回路无电流，计时仪记录计时仪记录“A相断流累计时间相断流累计时间”14小时之多，检查二次小时之多，检查二次回路未发现故障点，初步判断可能是回路未发现故障点，初步判断可能是TA本体故障。随即停本体故障。随即停电检查，发现电检查，发现A相相TA本体线圈至接线端子联线老化断路，本体线圈至接线端子联线老化断路，从而造成这一故障。更换处理后重新投入运行，未发现异从而造成这一故障

17、。更换处理后重新投入运行，未发现异常。计量人员参考计时仪常。计量人员参考计时仪“A相断流累计时间相断流累计时间”、“A相断相断流累计电量流累计电量”及其它运行数据，补收相应电量。及其它运行数据，补收相应电量。第四节 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪（五）现场应用实例：（五）现场应用实例：2、某、某35kV变电站进线失压断流计时仪报警，变电站进线失压断流计时仪报警，Ua、Ub、Uc指示灯闪烁报警，经查三相并未失压，但电压值偏低，指示灯闪烁报警，经查三相并未失压，但电压值偏低，低于失压仪启动电压，因此失压仪误报警。经检查并综合低于失压仪启动电压，因此失压仪误报警。经检查并综合分析

18、，确认由于该变电站地处偏远，位于线路末端，一次分析，确认由于该变电站地处偏远，位于线路末端，一次电压在一定时间内严重偏低，造成误报警。电压在一定时间内严重偏低，造成误报警。6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪（五）现场应用实例：（五）现场应用实例：3、2005年年5月，某柴油机厂主计量装置计时仪报警。月，某柴油机厂主计量装置计时仪报警。经查经查Ua指示灯闪烁，记录指示灯闪烁，记录“A相失压累计时间相失压累计时间”5小时小时19分分钟，多功能电能表记录与此相符。停电后检查钟，多功能电能表记录与此相符。停电后检查A相电压互感相电压互感器一次保险熔断，更换后恢复正常运行。计量人

19、员计算追器一次保险熔断，更换后恢复正常运行。计量人员计算追补电量后，通知至电费部门，计入当月该客户电量。补电量后，通知至电费部门，计入当月该客户电量。6.6 电能计量装置中的附属部件 二、全电子失压断流计时仪 6.6 电能计量装置中的附属部件 三、铅封 铅封钳铅封钳安装铅封的位置及意义安装铅封的位置及意义 铅封安装在电能表表盖、电能表接线盒、电流互感器铅封安装在电能表表盖、电能表接线盒、电流互感器二次出线盒、电能计量箱（柜）的闭合螺丝上。圆形铅封二次出线盒、电能计量箱（柜）的闭合螺丝上。圆形铅封直径约一厘米，中间有两个小眼，穿进并压紧环形尼龙绳，直径约一厘米，中间有两个小眼，穿进并压紧环形尼龙

20、绳，尼龙绳的环套套进计量设备闭门螺丝的顶端尼龙绳的环套套进计量设备闭门螺丝的顶端A（有个小孔）（有个小孔）和盒盖上的固定小孔和盒盖上的固定小孔B，如有人擅自拧开螺丝打开计量设，如有人擅自拧开螺丝打开计量设备必将破坏铅封，备必将破坏铅封，为查获擅自动用计量设备的行为提供依为查获擅自动用计量设备的行为提供依据。据。铅是较软的金属，中间穿进环形尼龙绳后，用带有专铅是较软的金属，中间穿进环形尼龙绳后，用带有专用印模的铅封钳一夹，印模上的标记和编号就打印在了铅用印模的铅封钳一夹，印模上的标记和编号就打印在了铅封上。铅封还是计量管理权限的一种象征。封上。铅封还是计量管理权限的一种象征。铅封钳的管理铅封钳的

21、管理 铅封钳专人专用且必须按不同的专业配备，数量由铅封钳专人专用且必须按不同的专业配备，数量由各使用单位申请，报电能计量管理机构审批后才能发放。各使用单位申请，报电能计量管理机构审批后才能发放。铅封钳的编号由单位、班组和序号组成。任何个人不得同铅封钳的编号由单位、班组和序号组成。任何个人不得同时持有两把铅封钳，也不得持有本岗位以外的铅封钳。铅时持有两把铅封钳，也不得持有本岗位以外的铅封钳。铅封钳必须妥善保管，不得外借和交换使用。丢失铅封钳，封钳必须妥善保管，不得外借和交换使用。丢失铅封钳，持钳人应立即向本单位报告，并采取相应的补救措施。职持钳人应立即向本单位报告，并采取相应的补救措施。职工调离

22、计量岗位，应上交原来使用的铅封钳，并作好档案工调离计量岗位，应上交原来使用的铅封钳，并作好档案记录。各单位如需添加、更换新的铅封钳，应向电能计量记录。各单位如需添加、更换新的铅封钳，应向电能计量管理机构申请，统一配制，并封存旧的铅封钳。管理机构申请，统一配制，并封存旧的铅封钳。6.6 电能计量装置中的附属部件 铅封的管理：下列事件属营业工作差错或营业责任事故：下列事件属营业工作差错或营业责任事故：遗失铅封钳、遗失铅封（包括应回收的旧铅封）；遗失铅封钳、遗失铅封（包括应回收的旧铅封）；加封字迹不清，铅封边缘不整齐，铅芯压得过浅过松，加加封字迹不清，铅封边缘不整齐，铅芯压得过浅过松，加封不登记；封

23、不登记；启封时不认真检查，没识别出伪造铅封，使窃电客户或人启封时不认真检查，没识别出伪造铅封，使窃电客户或人员逃脱处理；员逃脱处理；铅封钳及铅封管理员未执行领用登记制度，未登录台帐，铅封钳及铅封管理员未执行领用登记制度，未登录台帐，铅封数与实际不符；铅封数与实际不符；持钳人领用铅封未逐日逐个登记、领用数与实际数不符；持钳人领用铅封未逐日逐个登记、领用数与实际数不符；计量专责未按要求进行铅封管理。计量专责未按要求进行铅封管理。6.8 新型电能计量方式简介新型电能计量方式简介 网络化电能表：网络化电能表：设计好网络的硬件编码、通讯规约、软件设计好网络的硬件编码、通讯规约、软件平台、统一的数据格式，

24、实时计量、抄表、分析、管理。平台、统一的数据格式，实时计量、抄表、分析、管理。多用户静止式单相复费率表：多用户静止式单相复费率表：取公共电压，每用户的电源取公共电压，每用户的电源进线处只安装一个进线处只安装一个TA。新型电能计量方式简介新型电能计量方式简介 寻呼式电能表：寻呼式电能表：利用单向寻呼通讯来接收电费费率，广播校时，无线编程；设置时段、预付费用、常数和底码。无线基站发送命令信息码表接收后进行ID检查译码器解码解出的字符串送单片机解释该字符串进行相应的操作（可群呼，节省人力、时间）。智能式电能表智能式电能表:智能住宅区本身设有无线基站，各住户加装智能式电能表、水表、燃气表及热量表，数据

25、汇总于集中器，通过蜂窝移动无线网（GSM）以短信息（SMS）的模式上传到 GSM网的SMS中心，再传递给供电公司。车载式集中抄表系统：车载式集中抄表系统：睡眠睡眠-唤醒唤醒-抄表抄表电流互感器、电能表紧密结合型计量装置电流互感器、电能表紧密结合型计量装置 2008年初，由年初，由“北京圣元景科技有限公司北京圣元景科技有限公司”研发的电研发的电流互感器、电能表紧密结合型计量装置：流互感器、电能表紧密结合型计量装置：SWT-BPL 1000/2000系列、系列、SWT-1P2W-NCU系列、系列、SWT-3P4VW-NCU系列表箱安装式、导轨安装式单、三相电子电能表，结系列表箱安装式、导轨安装式单

26、、三相电子电能表，结构新颖紧凑、占据空间小、功耗小（构新颖紧凑、占据空间小、功耗小（0.2W）、工作电压及）、工作电压及温度范围宽，受到关注，外形如图温度范围宽，受到关注，外形如图6-24所示。所示。电流互感器、电能表紧密结合型计量装置电流互感器、电能表紧密结合型计量装置 其突出特点是电能表的背面就是电流互感器，其突出特点是电能表的背面就是电流互感器，两者结合紧密，电流二次线很短直接接进表内，电两者结合紧密，电流二次线很短直接接进表内，电流互感器体积很小，流互感器体积很小，(c)图所示三相表箱安装式计量图所示三相表箱安装式计量装置的总长度仅为装置的总长度仅为11.4厘米，三根一次线从电流互厘米，三根一次线从电流互感器的孔径中穿过。感器的孔径中穿过。(b)图所示导轨安装式计量装图所示导轨安装式计量装置安装拆卸方便。除计量有功电能、有功功率外，置安装拆卸方便。除计量有功电能、有功功率外，这种计量装置还能及时显示适时电压、电流、频率、这种计量装置还能及时显示适时电压、电流、频率、功率因数，保障用户对电能质量的监视同时将用电功率因数，保障用户对电能质量的监视同时将用电数据传输给供电部门进行监测。数据传输给供电部门进行监测。