特殊负荷对电能计量装置的影响学习教案.pptx

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1、会计学1特殊负荷对电能计量特殊负荷对电能计量(jling)装置的影响装置的影响第一页，共66页。第一节 电能计量(jling)装置基本概念电能计量(jling)装置基本概念 电能表基础知识 电力电力(dinl)(dinl)互感器基础知识互感器基础知识 特殊负荷对电能计量装置的影响第2页/共66页第二页，共66页。电能计量(jling)装置基本概念电能计量装置：为计量电能所必须电能计量装置：为计量电能所必须(bx)(bx)的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、负荷管理终端、智能计量终端、集中抄表数据采集终端、集中抄表集中器、计量柜（计量表箱）、电压互感器、电流互感器、试验接线盒及其二次回路等。

2、的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、负荷管理终端、智能计量终端、集中抄表数据采集终端、集中抄表集中器、计量柜（计量表箱）、电压互感器、电流互感器、试验接线盒及其二次回路等。负荷管理终端：安装于专变客户现场的用于现场服务与管理的终端设备，实现对专变客户的远程抄表和电能计量设备工况以及客户用电负荷和电能量的监控功能。负荷管理终端：安装于专变客户现场的用于现场服务与管理的终端设备，实现对专变客户的远程抄表和电能计量设备工况以及客户用电负荷和电能量的监控功能。1 1、术语、术语(shy)(shy)及定义及定义负荷管理终端第3页/共66页第三页，共66页。电能计量(jling)装置基本概念配变监测计

3、量终端：安装于配变监测计量终端：安装于 10kV10kV公共变压器现场的用于实现配变供电计量和监测的现场终端设备。配变监测计量终端具备计量和自动化功能。公共变压器现场的用于实现配变供电计量和监测的现场终端设备。配变监测计量终端具备计量和自动化功能。集中抄表数据采集终端：用于采集多个客户电能表电能量信息，并集中抄表数据采集终端：用于采集多个客户电能表电能量信息，并 经处理经处理(chl)(chl)后通过信道将数据传送到系统上一级（中继器或集中器）的设备。后通过信道将数据传送到系统上一级（中继器或集中器）的设备。集中抄表集中器：收集各采集终端的数据，并进行处理集中抄表集中器：收集各采集终端的数据，

4、并进行处理(chl)(chl)储存，同时能和主站进行数据交换的设备。储存，同时能和主站进行数据交换的设备。配变监测配变监测(jin c)(jin c)计量终端计量终端采集器集中器第4页/共66页第四页，共66页。电能计量柜电能计量柜:对电力客户用电进行计量的专用对电力客户用电进行计量的专用(zhunyng)(zhunyng)柜。计量柜包括固定式电能计量柜和可移开式电能计量柜，分专用柜。计量柜包括固定式电能计量柜和可移开式电能计量柜，分专用(zhunyng)(zhunyng)高压电能计量柜与专用高压电能计量柜与专用(zhunyng)(zhunyng)低压电能计量柜。低压电能计量柜。计量表箱计量表

5、箱:对客户用电进行计量的专用对客户用电进行计量的专用(zhunyng)(zhunyng)箱。适合安装电能表、低压互感器、计量自动化终端设备和试验接线盒，适用于箱。适合安装电能表、低压互感器、计量自动化终端设备和试验接线盒，适用于10kV10kV高供高计、高供高计、10kV10kV高供低计和高供低计和380/220V380/220V低压计量方式。低压计量方式。电能计量(jling)装置基本概念GGD3低压(dy)开关柜10kV高压真空负荷开关柜单相十五位表箱第5页/共66页第五页，共66页。试验接线盒试验接线盒:用于进行用于进行(jnxng)(jnxng)电能表现场试验及换表时，不致影响计量和用

6、电的专用接线部件电能表现场试验及换表时，不致影响计量和用电的专用接线部件 测控接线盒测控接线盒:用于进行用于进行(jnxng)(jnxng)负荷管理终端的现场试验及接线，不致影响计量和用电的专用接线部件。负荷管理终端的现场试验及接线，不致影响计量和用电的专用接线部件。电能计量(jling)装置基本概念试验(shyn)接线盒测控接线盒第6页/共66页第六页，共66页。电能(dinnng)计量装置基本概念2 2、电能、电能(dinnng)(dinnng)计量装置的分类计量装置的分类根据计量电能多少和计量对象(duxing)的重要性可分为I、II、III、IV、V5类。类：月平均用电量500万kWh

7、及以上或变压器容量为10000kVA 及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点、省级电网经营企业与其供电企业的供电关口计量点的电能计量装置。类：月平均用电量100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点的电能计量装置。第7页/共66页第七页，共66页。电能(dinnng)计量装置基本概念类类:月均匀用电量月均匀用电量1010万万kWkW及以上或受电变压器容量及以上或受电变压器容量315kVA315kVA及以上计用度户，及以上计用度户，100MW100MW以上发电机以上发电

8、机(发电量发电量)、发电厂、发电厂(大型变电所大型变电所)厂用电、所用电和供电企业内部用于承包考核的计量点，考核有功电量平衡的厂用电、所用电和供电企业内部用于承包考核的计量点，考核有功电量平衡的100kV100kV及以上的送电线路计量装置。及以上的送电线路计量装置。类：用电负荷容量为类：用电负荷容量为315kVA315kVA以下的计用度户，发供电企业内部经济指标分析，考核用的计量装置。以下的计用度户，发供电企业内部经济指标分析，考核用的计量装置。类：单相类：单相(dn xin)(dn xin)供电的电力用户计用度的计量装置供电的电力用户计用度的计量装置(住宅小区照明用电住宅小区照明用电)。第8

9、页/共66页第八页，共66页。3 3、电能计量、电能计量(jling)(jling)柜（箱）的一般分类柜（箱）的一般分类电能(dinnng)计量装置基本概念电能计量电能计量(jling)(jling)柜柜(箱箱)是对计费电力用户用电计量是对计费电力用户用电计量(jling)(jling)和管理的专用柜，简称计量和管理的专用柜，简称计量(jling)(jling)柜（箱），一般分为分体式电能计量柜（箱），一般分为分体式电能计量(jling)(jling)柜和整体式电能计量柜和整体式电能计量(jling)(jling)柜。柜。4 4、电能计量柜（箱）的主要结构、电能计量柜（箱）的主要结构分体式电能

10、计量柜：其电气一次设备与电气二次设备是分离的，其中，电能计量仪表和控制、信号、试验等辅助单元电气器件装设于一个分体式电能计量柜：其电气一次设备与电气二次设备是分离的，其中，电能计量仪表和控制、信号、试验等辅助单元电气器件装设于一个(或几个并列构成一体或几个并列构成一体)电气、机械结构组合的金属封闭低压柜电气、机械结构组合的金属封闭低压柜(箱箱)内，以电缆与电流、电压互感器或电能计量互感器柜相连接。内，以电缆与电流、电压互感器或电能计量互感器柜相连接。第9页/共66页第九页，共66页。电能(dinnng)计量装置基本概念整体式电能计量柜：其所有整体式电能计量柜：其所有(suyu)(suyu)的电

11、器设备和器件均装设于一个的电器设备和器件均装设于一个(或几个并列构成一体或几个并列构成一体)电气、机械结构组合的金属封闭高、低压柜电气、机械结构组合的金属封闭高、低压柜(箱箱)内。内。10kV高压电能计量柜低压电能计量柜1多功能电能表三相四线电能表或智能计量终端2负荷管理终端低压电流互感器3高压电流互感器试验接线盒4高压电压互感器5试验接线盒6负荷管理终端门接点7测控接线盒计量柜内需计量柜内需(ni x)(ni x)配置的元器件配置的元器件第10页/共66页第十页，共66页。5 5、电能、电能(dinnng)(dinnng)计量柜（箱）的综合误差计量柜（箱）的综合误差综合误差综合误差(wch)

12、(wch)的测试条件为额定频率、额定电压、的测试条件为额定频率、额定电压、70%70%100%100%额定电流、环境温度（额定电流、环境温度（20102010）。各类电力用户的电能计量柜允许综合误差各类电力用户的电能计量柜允许综合误差(wch)(%)(wch)(%)限值：限值：0.70.7；1.21.2；1.21.2电能(dinnng)计量装置基本概念第11页/共66页第十一页，共66页。6 6、电能计量、电能计量(jling)(jling)柜（箱）二次电路导线选择柜（箱）二次电路导线选择电能计量(jling)装置基本概念二次电路导线选择：二次电路导线选择：应采用单芯多股、单芯单股，额定电压不

13、低于应采用单芯多股、单芯单股，额定电压不低于500V500V的铜质绝缘导线。的铜质绝缘导线。导线的截面积：导线的截面积：a.a.计量单元的电流计量单元的电流(dinli)(dinli)回路不应小于回路不应小于4mm24mm2。b.b.计量单元的电压回路不应小于计量单元的电压回路不应小于2.5mm22.5mm2。c.c.辅助单元为辅助单元为1.5mm21.5mm2。导线颜色按导线颜色按GB2681GB2681的规定选择。的规定选择。第12页/共66页第十二页，共66页。7 7、电能、电能(dinnng)(dinnng)计量方式计量方式电能(dinnng)计量装置基本概念1、单相计量：用户单相用电

14、设备总容量不足10kW的可采用低压220V 供电。2、低供低计：用户用电设备容量在100kW以下或需用变压器容量在50kVA及以下者，宜采用低压三相四线制供电。负荷电流小于50A，采用直接接入式。负荷电流大于50A时，采用三台电流互感器做Y型接线。用户用电密度较高专区，用户用电设备容量在100kW以上或需用变压器容量在50kVA及以上者，经过技术经济(jngj)比较，采用低压供电的技术经济(jngj)性明显优于高压供电时,宜采用低压三相四线制供电。3、高供高计：用户用电设备容量在100kW以上，或需用变压器容量在50kVA及以上者，宜采用高压供电。高压供电原则上采用高供高计，如果在供压侧计量，

15、变压器损耗由用户承担。第13页/共66页第十三页，共66页。电能计量(jling)装置基本概念4、无功电能计量：100kVA及以上用户因需进行功率因数考核(koh)，所以应装设无功电能表或多功能电能表。5、最大需量：315kVA及以上用户因执行两部制电价，所以应安装最大需量表或多功能电能表。6、当用户有两种以上用电类别负荷时，应分别计量。若无法分别安装计量装置，则应采取定比电量方法进行分摊。第14页/共66页第十四页，共66页。第一节 电能(dinnng)计量装置基本概念电能(dinnng)计量装置基本概念 电能表基础知识 电力电力(dinl)(dinl)互感器基础知识互感器基础知识 特殊负荷

16、对电能计量装置的影响第15页/共66页第十五页，共66页。电能表的基础知识按按照照工工作作(g g n ng gz zu u)原原理理分分 机械式电能表机械式电能表电子式电能表电子式电能表1 1、电能表的分类、电能表的分类(fn li)(fn li)第16页/共66页第十六页，共66页。电能表的基础知识直流电能表直流电能表按按使使用用(s sh h y y n ng g)的的电电路路分分 交流交流(jioli)(jioli)电能表电能表第17页/共66页第十七页，共66页。直接(zhji)接入电能表按按按按接接入入线线路路(x xi i n nl l)的的方方式式分分 经互感器接入电能表经互感

17、器接入电能表电能表的基础知识第18页/共66页第十八页，共66页。电能表的基础知识 交交流流(j ji i o ol li i)表表按按相相线线分分 单相单相(dn xin)(dn xin)电能表电能表 三相三相(sn xin)(sn xin)三线电能表三线电能表三相四线电能表三相四线电能表第19页/共66页第十九页，共66页。按按照照(n nz zh h o o)用用途途分分有功(yun)电能表电能表的基础知识无功(wn)电能表最大需量表标准电能表最大需量表复费率分式电能表预付费电能表最大需量表多功能电能表第20页/共66页第二十页，共66页。电能表的基础知识按按准准确确度度等等级级分分0.

18、01、0.05、0.1、0.2、0.2S、0.5S、0.5、1.0、2.0、3.0级等S级电能表与普通电能表的主要区别在于小电流时的要求不同，普通电能表5%b 以下(yxi)没有误差要求，而S级电能表在1%b 时既有误差要求，提高了电能表轻负荷的计量特性第21页/共66页第二十一页，共66页。电能表的基础知识2 2、电能表铭牌、电能表铭牌(mngpi)(mngpi)标志含义标志含义电能表的铭牌包括其名称(mngchng)、型号、准确度等级、电能计算单位、标定电流和额定最大电流、额定电压、电能表常数、频率第22页/共66页第二十二页，共66页。23 D表示(biosh)电能表电能表的型号(xng

19、ho)类别(libi)代号 D单相 S三相三线 T三相四线 X无功 B标准 组别代号 Z最大需量 F复费率 S电子 Y预付费 D多功能 M脉冲式 L 长寿命 用途代号 间隔符前的数字表示产品制造厂生产设计 规定的序号；间隔符后的数字表示电能表 标定电流的最大允许过载倍数。设计序号电能表的基础知识第23页/共66页第二十三页，共66页。电能表的基础知识如：DTSD1088电能表表示：三相四线全电子式多功能电能表，设计(shj)序号为1088。D:类别代号-表示电能表T：组别代号-表示三相四线S：用途代号-表示全电子式D：用途代号-表示多功能1088：设计(shj)序号第24页/共66页第二十四页

20、，共66页。准确度等级:电能表的准确度等级用置于一个圆圈(yunqun)内的数字来表示（相对误差）。电能计量单位:有功：kW.h,无功：kvar.h。电能表常数:表示电能表每千瓦时的盘转数或每转为多少千瓦时，例：1500r/kW.h 表示该表每千瓦时1500 转,C=1.2表示该表每一转为1.2W.h。标定电流和额定最大电:如5（30）A、10(60)A、31.5（6）A、31（10）A，括号外为标定电流，括号内为最大电流。额定电压:单相电能表只标明相电压，如220V,三相三线只标明线电压,如:3100V,对于三相四线三元件表应标出相电压和线电压，如357.7/100V 等参比频率:使用的频率

21、，如50Hz电能表的基础知识第25页/共66页第二十五页，共66页。电能表的基础知识3 3、感应式电能表基本知识、感应式电能表基本知识1、感应式电能表的原理 利用电压电磁铁和电流电磁铁固定交变磁场与该磁场在转盘中产生的感应电流相互作用，产生一驱动力矩，使转盘以正比于负载功率的转速(zhun s)转动。2、感应式电能表的结构驱动元件：电压元件、电流元件。用来将交变(jio bin)的电流、电压转变为交变(jio bin)的磁通，以切割转盘并产生感应电流，交变(jio bin)的磁通和感应电流形成驱动力矩，使转盘转动。第26页/共66页第二十六页，共66页。电能表的基础知识转动元件：转盘和转轴组成

22、。在驱动元件所建立的交变磁场作用下连续(linx)转动。制动元件：制动磁铁及其调整装置组成。制动磁铁产生制动磁通，与转盘中的感应电流作用形成制动力矩，使转盘的转动速度和被测功率成正比。其他元件：上下轴承、计度器、基架、端子盒、铭牌、表壳。3、影响三相电能表误差的因素元件间的电磁干扰相位误差转矩不平衡对误差的影响第27页/共66页第二十七页，共66页。电能表的基础知识4 4、电子式电能表基本知识、电子式电能表基本知识1、电子式电能表的原理 测量的高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M，乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘，输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压U，然后再

23、利用电压频率转换器，U被转换成相应(xingyng)的脉冲频率f，将该频率分频，并通过一段时间内计数器的计数，显示出相应(xingyng)的电能。电子式电能表的原理电子式电能表的原理(yunl)(yunl)第28页/共66页第二十八页，共66页。根据工作原理的不同，可分为模拟乘法器型电子式电能表和数字乘法器型电子式电能表。一般来说由电源单元、电能测量单元、中央处理单元(单片机)、显示单元、输出单元、通信单元六个部分组成。2、电子式电能表的特点功能强大，易扩展准确度等级高且稳定启动电流小且误差曲线平整频率响应范围宽受外部磁场(cchng)影响小便于安装使用过载能力大防窃电能力强电能表的基础知识第

24、29页/共66页第二十九页，共66页。电能表的基础知识5 5、多功能电能表基本知识、多功能电能表基本知识1、多功能电能表的特点高可靠、低功耗、长寿命、宽量程、高精度分时计量正反向有功、无功电能、四象限无功电能分时计量正反向有功、无功最大需量及发生时间复费率功能具有RS485接口和一个红外通讯接口具有参数自动轮显功能，轮显的参数及时间、顺序可设置实时测量A、B、C各相的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素(yn s)及电网频率第30页/共66页第三十页，共66页。电能表的基础知识具有失压、失流、断相、全失压、停电、编程、电能清零、电表上下电等事件记录功能具有电量冻结和负荷曲线(qxin)记录

25、功能有功和无功脉冲输出、需量周期等秒信号输出功能6 6、单相、单相(dnxin)(dnxin)预付费电能表基本知识预付费电能表基本知识 单相预付费电能表是在普通电子式电能表基础上增加了微处理器、IC卡接口和表内跳闸继电器构成(guchng)。它通过IC卡进行电能表电量数据以及预购电费数据的传输，通过继电器自动实现欠费跳闸功能。第31页/共66页第三十一页，共66页。电能表的基础知识1、基本原理它和普通电子式单相电能表采用相同技术输出功率脉冲到微处理器,如图所示（其中测量模块为表计核心），微处理器接收到测量部分的功率脉冲进行电能累计，并且存入存储卡中，同时进行剩余电费递减，在欠费时给出报警信号并

26、控制跳闸，它随时监测(jin c)IC卡接口，判断插入卡的有效性以及购电数据的合法性，将购电数据进行读入和处理，将数据输出到相应的显示器中显示。单相(dn xin)预付费电能表原理框图第32页/共66页第三十二页，共66页。电能表的基础知识2、单相预付费电能表特点计量功能：计量有功电量=正向有功+反向有功负荷控制：具有超功率自动断电的负荷控制功能，且可设置功能限额及允许跳闸次数。防窃电功能：具有自动检测短接电流回路的防窃电功能，当短接进出线时，电能表显示“0”并且记录窃电次数。预付费功能：使用购电卡可购电量送入电能表，电能表按设定的费率递减，当剩余(shngy)电费小于设定的报警门限时，电能表

27、跳闸，提醒用户去购电，此时插入购电卡以恢复供电，当剩余(shngy)电费小于0后，电能表将跳闸，直到购电后才恢复供电。第33页/共66页第三十三页，共66页。第一节 电能(dinnng)计量装置基本概念电能(dinnng)计量装置基本概念 电能表基础知识 电力电力(dinl)(dinl)互感器基础知识互感器基础知识 特殊负荷对电能计量装置的影响第34页/共66页第三十四页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识1 1、电力、电力(dinl)(dinl)互感器的作用互感器的作用主要作用：可扩大仪表的量程；有利于仪表的规范化生产，降低生产成本；用互感器将高电压与仪表回路(hul)隔开，保证仪表回

28、路(hul)及工作人员的安全。第35页/共66页第三十五页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识2 2、电流、电流(dinli)(dinli)互感器基础知识互感器基础知识2.1、电流(dinli)互感器工作原理电流(dinli)互感器结构原理图第36页/共66页第三十六页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识电流互感器结构(jigu)特点1、一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的电流，而与二次电流大小无关；2、CT二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗(zkng)很小，所以正常情况下，CT在近于短路的状态下运行。电流互感器原理简图电流互感器原理简图第37页/

29、共66页第三十七页，共66页。电流互感器工作(gngzu)原理电力(dinl)互感器基础知识1、电流(dinli)互感器的工作原理和变压器相似，其工作原理为电磁感应原理。2、当一次线圈通过被测电流(dinli)I1，在铁心内产生交变磁通，使二次线圈感应出相应的二次电流(dinli)I2 3、一次绕组直接串联于电源线路中，当一次负荷电流(dinli)(I1)通过一次绕组时，产生的交变磁通感应出二次电流(dinli)(I2)；二次绕组与仪表、继电器、变送器等电流(dinli)线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路。电流互感器的极性减极性：当电流互感器一次电流从首端流入，从尾端流出时，二次电流从首端流

30、出，经二次负载从尾端流入，这样的极性标志规定为减极性。加极性：与减极性相反第38页/共66页第三十八页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识按测量原理分：电磁式、光电耦合式、电子式 按一次绕组(roz)匝数分为：单匝（母线式、芯柱式、套管式）、多匝式、（线圈式、线环式、串级式 ）按安装地点分为：户内式、户外式 按用途分：（计量用、测量用、保护用）按绝缘可分为:干式、浇注式、油浸式、充气式 2.2、电流(dinli)互感器的分类第39页/共66页第三十九页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识2.3、部分电流(dinli)互感器外观图穿心式电流互感器穿心式电流互感器光电式电流互感器第40

31、页/共66页第四十页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识2.4、电流互感器的误差(wch)分析电流互感器产生误差(wch)的原因：由于电流互感器铁芯的结构以及材料性能等原因的影响，电流互感器在工作时，必须消耗一小部分电流用于激磁，使铁心磁化，从而在二次线圈产生感应电势和二次电流。电流互感器工作时存在着激磁电流0，是其产生误差(wch)的原因。存在励磁电流时：第41页/共66页第四十一页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识从电流互感器一次电流1和折算后的二次电流2的向量图来看，折算后的二次电流旋转180后一2，与一次电流1相比较，不但大小不等而且两者相位不重合，即存在着两种误差，称为

32、(chn wi)比差（比值误差）和角差（相角误差）。第42页/共66页第四十二页，共66页。影响(yngxing)电流互感器产生误差的因素电力(dinl)互感器基础知识 影响电流(dinli)互感器比差和角差的主要因素。相对于额定值的变化相对于额定值的变化比差比差角差角差电阻特性电阻特性一次电流减小一次电流减小 负荷特性负荷特性负荷减小时负荷减小时 负荷功率因数特性负荷功率因数特性cos向滞后变化向滞后变化 频率特性频率特性频率降低频率降低 剩磁影响剩磁影响去磁时去磁时 注：表示误差向正值变化；表示误差向负值变化。第43页/共66页第四十三页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识2.5电流

33、(dinli)互感器接线方式 a):一相式接线；b):两相V形接线;c):两相电流(dinli)差接线；d):三相星形接线。第44页/共66页第四十四页，共66页。2.6电流(dinli)互感器使用的注意事项电力(dinl)互感器基础知识电流互感器的接线应保证正确性：一次绕组和被测电路串联，而二次绕组应和连接的所有测量仪表、继电保护装置或自动装置的电流线圈串联，同时要注意极性的正确性，一次绕组与二次绕组之间应为减极性关系，一次电流若从同名端流入，则二次电流应从同名端流出。电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。这是因为电流互感器正常工作时，二次电流有去磁作用(zuyng)，使合成磁势很小。当二次绕

34、组开路时，二次电流的去磁作用(zuyng)消失，一次电流将全部用来激磁，这时，将在二次侧产生超过正常值几十倍的第45页/共66页第四十五页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识磁通，结果会使铁芯过热而损坏互感器。同时，由于铁芯中磁通的急剧增加，在二次绕组上产生过电压，可能达到数百甚至数千伏，将危及人身(rnshn)和设备安全。因此，为了防止二次绕组开路，规定在二次回路中不准装熔断器等开关电器。如果在运行中必须拆除测量仪表或继电器及其他工作时，应首先将二次绕组短路。二次应有可靠接地：电流互感器的二次侧必须可靠接地，但接地点只允许有一个。这是为了防止一、二次绕组之间绝缘损坏或击穿时，一次高电压

35、窜入二次回路，危及人身(rnshn)和设备安全。第46页/共66页第四十六页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识3 3、电压、电压(diny)(diny)互感器基础知识互感器基础知识3.1、电压(diny)互感器工作原理U1U2N1N2u1u2v电压互感器的原理结构图i1第47页/共66页第四十七页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识电压互感器工作原理电压互感器的工作原理是电磁感应原理：当电压U1加到一次绕组N1时，在一次绕组中产生(chnshng)一次绕组电流i1，根据电磁感应定律，电流将在铁芯中产生(chnshng)交变的磁通，这个交变的磁通穿过二次绕组，将在二次绕组产生(ch

36、nshng)感应电动势E2。忽略回路中的阻抗时，二次绕组感应电动势就是二次电压U2。电压互感器的极性主线圈在某一个瞬间电位为正时，副线圈也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端，这时我们把这两个对应端叫做该设备线圈的同极性端，或者叫同名端。第48页/共66页第四十八页，共66页。U1U2N1N2u1u2vi1*电压电压(diny)(diny)互感器的极性互感器的极性电力(dinl)互感器基础知识第49页/共66页第四十九页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识3.2电压(diny)互感器的分类 按照结构分类：按照结构分类：三相式三相式 三相五柱式、单相电压互感器三相五柱式、单相电压互感器

37、按照安装位置不同按照安装位置不同：母线母线PT:测量测量(cling)母线电压母线电压 、线路、线路PT:测量测量(cling)线路电压线路电压 按照原理分类：按照原理分类：电磁式电磁式PT（电力变压器型，原理和普通变压器相似（电力变压器型，原理和普通变压器相似,适用于适用于6kV110kV系统）、系统）、电容式电容式PT（电容分压型（电容分压型,适用于适用于110kV500kV系统）系统）第50页/共66页第五十页，共66页。3.3、部分(b fen)电压互感器外观图电力(dinl)互感器基础知识现场高压现场高压(goy)(goy)电压电压互感器互感器标准电压互感器标准电压互感器电容式电压互

38、感器电容式电压互感器第51页/共66页第五十一页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识3.4电压(diny)互感器误差分析电压互感器工作时有损耗（铜损和铁损），绕组中有阻抗压降。这使得电压互感器二次电压 折算到一次侧后（U2）与一次电压 U1 大小不等，且有相位差，就是说电压互感器存在着比差和角差 （1）比差：电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比所得(su d)一次电压的近似值（U2ku）与实际一次电压 U1之差，而以后者的百分数表示 ，即（2）角差：旋转180度的二次电压向量U2 与一次电压向量U1 之间的夹角 并规定U2 超前U1 时，角误差为正，反之为负值。电压互感器产生误差的原因

39、第52页/共66页第五十二页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识电压互感器的误差特性1、电压互感器误差的电压特性当一次电压比较低时，由于导磁率 比较低，所需要的励磁电流 I0比较大，故空载(kn zi)误差的比差和角差都比较大。随着电压的增大，导磁率 增加，铁芯工作在磁化曲线的平直部分，所以此时比差和角差开始减小并趋于平稳。随着电压的不断升高，绕组的负荷电流也增大，互感器的误差又开始变大。第53页/共66页第五十三页，共66页。2、电压互感器误差的负载特性a、随着负载的增加(zngji)，二次负载电流逐渐增大，负载电流产生的负载误差慢慢变大，电压互感器的误差将也逐渐变大。b、随着负载电流

40、的增加(zngji)，且二次负荷的功率因数越低，比差向负的方向增加(zngji)得越多。c、角差：功率因数较低时，随着负载电流的增大，角差向正方向增加(zngji)；功率因数较高时，角差先由正值变为零再向负方向变化电力(dinl)互感器基础知识第54页/共66页第五十四页，共66页。电力(dinl)互感器基础知识3.5电压(diny)互感器接线方式a、二个单相电压互感器接线(ji xin)V-V形b、三个单相电压互感器接线(ji xin)星形-星形，高压侧中性点不接地c、三个单相电压互感器接线(ji xin)星形-星形，高压侧中性点不接地图a图b图c第55页/共66页第五十五页，共66页。3.

41、6电压(diny)互感器使用的注意事项电力(dinl)互感器基础知识1、接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。2、电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。3、为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点(y din)接地。因为接地后

42、，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。第56页/共66页第五十六页，共66页。第一节 电能(dinnng)计量装置基本概念电能计量(jling)装置基本概念 电能表基础知识 电力电力(dinl)(dinl)互感器基础知识互感器基础知识 特殊负荷对电能计量装置的影响第57页/共66页第五十七页，共66页。冲击性负荷是生产或运行过程中周期性或非周期性地从电网中取用快速变动功率的负荷，通常指额定容量较大（大于系统供电变压器容量30%）且有频繁投切需求的用电设备。比如传统的炼钢厂、港口码头以及(yj)新兴的地铁、高铁等。1 1、冲击性负荷、冲击性负荷(fh)(f

43、h)的定义的定义特殊负荷对电能计量装置(zhungzh)的影响第58页/共66页第五十八页，共66页。一、冲击性负荷会对电能表、低压电流互感器等计量设备产生影响，其中冲击性负荷会使低压电流互感器发生饱和(boh)现象，进而影响其计量准确性。二、闪变的发生会对计量造成(zochn)影响2 2、冲击性负荷对计量设备、冲击性负荷对计量设备(shbi)(shbi)的影响的影响特殊负荷对电能计量装置的影响第59页/共66页第五十九页，共66页。三、对于机械电能表,在冲击性负荷的计量中,闪变直接作用于机械表的驱动力矩,其瞬态电压冲击会导致(dozh)转盘上驱动力矩的突然改变,促使表盘发生阶段性地转快而过度

44、计量。特殊(tsh)负荷对电能计量装置的影响第60页/共66页第六十页，共66页。四、对于电子表,其本身的采样频率及电压闪变对计量准确性有着直接的影响。电子表的电气参量(cnling)进入专用的计量芯片前，通过了表内互感器或分压回路。而分压电路及互感器对线路的闪变起到了降低或隔离的作用，且现在的电子表均采用了滤波器或隔离电路来消除,使电子表具有一定的抗干扰能力。但在对冲击性负荷计量时,电子表由于A/D采样(ciyn)有限,无法完全采集冲击性负荷和伴随的的高频谐波,同时当冲击电流超过电能表及其配套互感器量程等情况发生时,冲击性负荷会对计量装置造成一定误差。特殊(tsh)负荷对电能计量装置的影响第

45、61页/共66页第六十一页，共66页。在实验室模拟现场冲击负荷试验中,由于标准电能表准确性要求在功率稳定情况下工作,对于电流冲击情况下有些标准电能表可能无法正常工作，为了解决此问题,设计将0.5 级标准(biozhn)电能表与被试表计电流串接,通过给被试表回路并联1个可控制通断继电器,模拟测试冲击性负荷下电能表的电流变化,进行误差测试在现场实际进行电能表误差测试过程中,由于某些标准(biozhn)电能表量程有自动切换功能等原因,发现电能表误差不能正常显示且重复性较差,该方法无法测量冲击性负荷对电能表的影响。为了解决此问题，在现场测试中,用现场校验仪对电能表进行测试,负荷平稳时,电能表均符合等级

46、要求;在冲击性负荷时,现场校验仪本身无法正常工作,不能正常评估电能表误差。3 3、实验、实验(shyn)(shyn)方法方法特殊负荷对电能计量装置的影响第62页/共66页第六十二页，共66页。1.提高(t go)电能表的响应速度及采样速度；3.对于冲击性负荷影响较重的区域，计量设备应具有压敏热敏保护(boh)电路；5.使用较大(jio d)变比的低压电流互感器4.采用“高供高计”的计量方式4 4、应对冲击性负荷的措施、应对冲击性负荷的措施2.减少运行设备的谐波、冲击污染，创造清洁电网环境；特殊负荷对电能计量装置的影响第63页/共66页第六十三页，共66页。冲击性负荷会对电能计量产生一定的影响，只有(zhyu)提高电能表的响应速度及采样速度，才能将计量误差控制在一定水平内，使其准确计量电网电能。同时为保证计量装置能够在电网中稳定运行，还需要进一步减少或抑制冲击性负荷产生的闪变、谐波等影响，为计量设备创造一个较好的运行环境。5 5、结论、结论(jiln)(jiln)特殊负荷对电能(dinnng)计量装置的影响第64页/共66页第六十四页，共66页。第65页/共66页第六十五页，共66页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第66页/共66页第六十六页，共66页。