电能表基础知识培训.pptx
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1、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电能计量装置的故障电能计量装置的故障第1页/共45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电压互感器)、电能表到互感器的二次回路三部分组成。成。(二)、各部分的作用分别为:(二)、各部分的作用分别为:1 1、
2、电能表的作用:也叫电度表,是电能计量装置的核、电能表的作用:也叫电度表,是电能计量装置的核心,心,是计量负载消耗的或电源发出的电能是计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-三相四线有功;三相四线有功;D-D-多功能多功能 电能表铭牌:电能表铭牌:以创力电能以创力电能表表DTS7281DDTS7281D型为例型为例,220V220V表示表示额定电压,额定电压,1.5(6)A1.5(6)A表示额定电流为表示额定电流为1.5A1.5A,最大电流为,最大电流为
3、6A6A,50HZ50HZ表示额定频率表示额定频率,1600ipm/kw.h1600ipm/kw.h表示计表示计16001600个脉冲为一个脉冲为一度电。度电。第2页/共45页1 1)从规格上可分为)从规格上可分为 :三相三线制、三相四线制、单相制。:三相三线制、三相四线制、单相制。2 2)从接线方式上可分为)从接线方式上可分为:经互感器接入式和直接接入式;:经互感器接入式和直接接入式;3 3)从测量精度上分可为:)从测量精度上分可为:0.2S0.2S级级 0.5S0.5S级级 0.50.5级级 1.01.0级级 2.02.0级级。动力计量部的。动力计量部的外供能源管理规定外供能源管理规定要求
4、外供用户的电度要求外供用户的电度表精度不低于表精度不低于1.01.0级。级。电能表不同角度的分类电能表不同角度的分类第3页/共45页电能表的工作原理:电能表的工作原理:第4页/共45页1 1、什么叫交流电及三相四线制的特点什么叫交流电及三相四线制的特点?1 1)电能的单位是)电能的单位是“千瓦时千瓦时”(kWhkWh),俗称),俗称“度度”。(举。(举例说明:例如一个电饭煲,它的说明书上标注例说明:例如一个电饭煲,它的说明书上标注1000W220V1000W220V,那么这个电饭煲的额定电压为:那么这个电饭煲的额定电压为:220V,220V,额定功率为:额定功率为:1000w1000w。在用电
5、器的额定电压在用电器的额定电压220V220V,通电,通电1 1小时,就消耗小时,就消耗1 1度电,假如度电,假如1 1度电是度电是1 1块钱,那么用电器工作一小时的电费就是块钱,那么用电器工作一小时的电费就是1 1块钱。)块钱。)第5页/共45页1 1)交流电,是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电)交流电,是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。它的最基本的形式是正弦电流,电流呈现波浪形变化,流。它的最基本的形式是正弦电流,电流呈现波浪形变化,我国交流电供电的标准频率规定为我国交流电供电的标准频率规定为5050赫兹。供电电源为降赫兹。供电电源为降低线路损耗采用高压输电,因此社区进线电
6、压一般为低线路损耗采用高压输电,因此社区进线电压一般为10KV10KV或或6KV,6KV,由高压电网供给,通过高、低压配电屏和降压变压由高压电网供给,通过高、低压配电屏和降压变压器等变、配电设备,将高压电源(一般为器等变、配电设备,将高压电源(一般为10 kV10 kV或或6KV6KV)变)变为低压电源(三相为低压电源(三相380 V380 V),为照明等设备供电。),为照明等设备供电。第6页/共45页2 2)通常低压输电方式是三相四线制,采用三根相线加零)通常低压输电方式是三相四线制,采用三根相线加零线供电,零线由变压器中性点引出并接地,电压为线供电,零线由变压器中性点引出并接地,电压为38
7、0/220V380/220V,取任意一根相线加零线构成,取任意一根相线加零线构成220V220V供电线路供一般家庭用。供电线路供一般家庭用。线路中相线之间的电压,称为线电压,三根相线间电压为线路中相线之间的电压,称为线电压,三根相线间电压为380V380V,一般供电机使用。相线与零线之间的电压称为相电压,一般供电机使用。相线与零线之间的电压称为相电压(220V220V),供居民家庭使用。),供居民家庭使用。第7页/共45页2 2、什么是有功功率?什么是无功功率?、什么是有功功率?什么是无功功率?1 1、有功功率、有功功率:在交流电路中,电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值在交流电路中,电源在一
8、个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率或负载电阻所消耗的功率),称为,称为“有功功率有功功率”。2 2、无功功率、无功功率:在具有电感或电容的电路中,在每半个周期内,在具有电感或电容的电路中,在每半个周期内,把电源能量变成磁场把电源能量变成磁场(或电场或电场)能量贮存起来,然后,再释能量贮存起来,然后,再释放,又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源,只是进行这种能量的交换放,又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源,只是进行这种能量的交换,并没有真正消耗能量,我们把,并没有真正消耗能量,我们把这个交换的功率值,称为这个交换的功率值,称为 无功功率无功功率 第8页/共45页3 3
9、、有功功率和无功功率的计量、有功功率和无功功率的计量.有功功率是实际消耗的功率。P=UIcos 无功功率是与电源交换的功率。Q=UIsin例:U=220V I20A 60 有功功率P=UIcos220V*20A*cos60=2.2KW 无功功率Q=UIsin 220V*20A*sin60=3.81KW第9页/共45页1)、什么是断相?电能表在正常工作过程中丢失1相或者2相电压称为断相。不影响未断相相计量。通过读取计量芯片中的电压有效值与参考电压进行比较,如果采样电压低于参考电压持续5秒,CPU将输出一低电平驱动断相指示灯亮,实现断相指示功能。2)、什么是逆相序?也称“错相”,电能表A、B、C三
10、相中任意相接反 3)、什么是反向?三相电能总功率为负时电能表判反向。4)、什么是功率因数?功率因数=有功功率/总功功率 功率因数就是有功占总功(有功无功)的百分比,功率因数越大,电功的有效使用率就越高。第10页/共45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)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。成低电压,电流互感器将大电流变换成小电流。(2 2)减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表)减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表外,电流二次回路均以外,电流二次回路均以5A5A为主,电压二次回路均以为主
11、,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)隔离高电压、大电流,保证了人员和仪表的安全。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第11页/共45页(1 1)电流互感器电流互感器闭口大互感器精度等级:一般在0.2级、0.5级开口大互感器精度等级:一般在0.5及1级下闭口小互感器精度等级:0.1级开口小互感器精度等级:0.5及1级以下第12页/共45页大互感器常见规格有:300A/5A、400A/5A、500A/5A、600A/5A、800A/5A、1000A/5A、1000A/5A、1500A/5A 2000A/5
12、A等等;大多数二次侧电流均为5A,也有1A及2A的。小互感器常见规格有:5A/2.5mA、50A/25mA、100A/50mA、20A/10mA、300A/100mA、400A/100mA等等,以上型号,是公司常用互感器型号。互感器简介及应用互感器简介及应用第13页/共45页互感器简介及应用互感器简介及应用第14页/共45页互感器简介及应用第15页/共45页3 3、二次回路的作用、二次回路的作用 电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流线圈电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器器的二的二次负
13、载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的的阻抗阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感器器的确的确度等级。度等级。第16页/共45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=UIcosP=UIcos =UIcos =UIcosI IAOAO U UAO AO 二、单、三相电能表常用接线二、单、三相电能表常用接线第1
14、7页/共45页当一次侧为:当一次侧为:P1P1P2P2时,二次侧电流方向为:时,二次侧电流方向为:S1S1S2S2;第18页/共45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:P=IUcos*第19页/共45页(三)、带电流互感器的三相四线电能表的(三)、带电流互感器的三相四线电能表的接线接线U UA AU UB BU UC CI IA AI IB BI IC C计量功率计量功率:P=IUcosP=IUcos*K2K1K2K1K2K1A AB BN NC C第20页/共45页当一次侧为:当一次侧为:5A5A量程大型互感器,再次
15、通过毫安级互感器引出,接入到多路量程大型互感器,再次通过毫安级互感器引出,接入到多路电表中进行测量电表中进行测量;第21页/共45页三、单、三相电能表错误接线举例三、单、三相电能表错误接线举例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,电能表正转,当负荷侧接地易漏计电量。当负荷侧接地易漏计电量。N
16、 NA AU UANANI IANAN I INA NA U UNA NA 第22页/共45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)、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 电表电表不不计量计量ANI第23页/共45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*第24页/共45页5 5、三相四线
17、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*第25页/共45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=0UCIAIBIC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*第26页/共45页四、电能计量装置的设计原则 1、电能表的选择(1)型式的确定 在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三线3100V的有功、无功电能表,接地电流较大者应安装经互
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