電能計(jì)量培訓(xùn)

1、 第一部分第一部分 基本知識(shí)基本知識(shí)介紹介紹第二部分第二部分 電能計(jì)量裝置常見電能計(jì)量裝置常見故障分析故障分析第一部分第一部分 基本知識(shí)介紹基本知識(shí)介紹 一、一、 電氣設(shè)備運(yùn)行的一些參數(shù)電氣設(shè)備運(yùn)行的一些參數(shù) 二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系三、電能表的基礎(chǔ)知識(shí)三、電能表的基礎(chǔ)知識(shí)一、一、 電氣設(shè)備運(yùn)行的一些參數(shù)電氣設(shè)備運(yùn)行的一些參數(shù)1、什么叫、什么叫“電壓電壓”、“相電壓相電壓”、“線線電壓電壓”？ 1）電壓就是電路中兩點(diǎn)間的電位差； 2）相電壓：交流電路中，每相與零線間的電壓； 3）線電壓：三相交流電路中，相與相之間的電壓 。2、電流、電流：自由電子流動(dòng)就產(chǎn)生電

2、流3、有功功率：、有功功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)出或消耗電能量大?。娔芰颗c其他能量轉(zhuǎn)換的速率）4、無功功率：、無功功率：用來建立交變磁場(chǎng)的功率5、功率因數(shù)：、功率因數(shù)：又叫力率，是有功功率與視在功率的比值6、感性負(fù)荷：、感性負(fù)荷： 交流電通過帶線圈設(shè)備時(shí)，線圈中存在產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并阻礙電流變比的作用，叫感抗，這些設(shè)備就是感性負(fù)載7、容性負(fù)荷：、容性負(fù)荷： 交流電流過具有電容的電器時(shí)，電容有阻礙交流流過的作用這種作用叫容抗，這些負(fù)載就叫容性負(fù)載 8、正相序：、正相序： 在三相交流電相位的先后順序中，其瞬時(shí)值按時(shí)間先后從負(fù)值向正值變化，經(jīng)零值的依次順序稱正相序，反之叫逆相序。 正相序有三種形式： ABC

3、、BCA、CAB 逆相序有：ACB、 BAC、CBA9、什么叫相位超、什么叫相位超前：前： 所謂相位超前就是在同一個(gè)周期內(nèi)，一個(gè)正弦比另一個(gè)正弦早到達(dá)零值，叫相位超前。 反之叫相位反之叫相位滯后滯后。二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（1） 三相交流系統(tǒng)中，線電壓比相電壓相位超前30； 有效值是相電壓的3倍。 如低壓三相四線電網(wǎng)中，相電壓為220V，線電壓為380V。 同一感性負(fù)載電路中，相電流滯后于其相電壓，滯后的角度大小視功率因數(shù)大小而定；純感性負(fù)載電流滯后電壓90度。二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（2） 同一容性負(fù)載電路中： 相

4、電流相位超前其相電壓。純?nèi)菪载?fù)載電流超前電壓90度。如下圖：二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（3） 功率因數(shù)的大小決定了相電壓與其電流的夾角大小。 功率因數(shù)越大，其夾角越小。反之則反。二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（二、電氣運(yùn)行參數(shù)之間的一些關(guān)系（4）三、電能表的基礎(chǔ)知識(shí)三、電能表的基礎(chǔ)知識(shí)1、三相三線電能表由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)元件組成： 叫 A元件與元件與C元件。元件。A元件接入元件接入U(xiǎn)ab與與IaC元件接入元件接入U(xiǎn)cb與與Ic其計(jì)量功率表達(dá)式：其計(jì)量功率表達(dá)式：P=Pa+Pc=UabIacos（30+）+UcbIccos（30-）=3UI coc 三相三線電能表接線

5、圖三相三線電能表接線圖三相三線電能表接線六角圖三相三線電能表接線六角圖2、三相四線電能表三相四線由三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件組成。分別為： A元件，接入電壓元件，接入電壓Ua和電流和電流Ia； B元件，接入電壓元件，接入電壓Ub和電流和電流Ib； C元件，接入電壓元件，接入電壓Uc和電流和電流Ic；P=Pa+Pb+Pc=UaIaCoS+UbIbcos+UcIccos=3UIcoc=3 UIcos三相四線電能表接線六角圖三相四線電能表接線六角圖3、電能表常數(shù)電能表常數(shù)： 電能表的轉(zhuǎn)盤在每千瓦.小時(shí)（KWh）所需要轉(zhuǎn)的圈數(shù)稱為電能表常數(shù)。單位：r/kwh（轉(zhuǎn)/千瓦。時(shí)）。 在電子式多功能電能里是每千瓦.小時(shí)（K

6、Wh）所需要電子脈沖稱為電能表脈沖常數(shù)（imp/kw.h）電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)： 表示電能表規(guī)定的允許誤差范圍。 如：準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0/2.0級(jí)的多功能表,表示有功誤差允許在1.0%內(nèi),無功允許在2.0%。3、電子式多功能電能表 電子式多功能電能表工作原理： A、B、C三相電壓、電流經(jīng)A/D模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)榕c電流、電壓成正比的脈沖信號(hào)，然后進(jìn)入專用的集成電路進(jìn)行電能量等各項(xiàng)分析計(jì)算，并將其結(jié)果保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，同時(shí)向外部接口提供信息和進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。5、電能表六角圖（向量圖）、電能表六角圖（向量圖） 所謂六角圖 ： 就是利用功率表測(cè)量電流相位的一種方法，它是一種簡(jiǎn)單有效的相位檢測(cè)方法。 因?yàn)?/p>

7、相電流與線電流共有六個(gè)方向，所以向量圖又叫六角圖。 UaUbUcIaIbIcIabIbcIca測(cè)量六角圖的作用測(cè)量六角圖的作用 測(cè)量電能表六角圖的作用是通過測(cè)量接入電能表的電壓與電流方向，對(duì)比電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)固有的電氣參數(shù)特性，分析判斷電能表接線是否正確。舉例（1）已知接線情況畫六圖圖 一高供低計(jì)用戶，感性負(fù)荷三相對(duì)稱，電壓相序正確，電流回路接線正確，無功過補(bǔ)償運(yùn)行,功率因數(shù)為0.96(C),畫出電能表接線六角圖（cos=0.96 得=16.26）舉例（2）根據(jù)已知六角圖，判斷接線情況1、電壓逆相序（反相序）2、電流回路接線異常，C相電流反極性。3、電流滯后電壓30，判定負(fù)荷性質(zhì)為感性。4、依一

8、、二次電流及CT變比判斷回路接觸是否異常。計(jì)量裝置檢測(cè)安全注意事項(xiàng)計(jì)量裝置檢測(cè)安全注意事項(xiàng) 1、嚴(yán)禁CT二次回路開路； 2、嚴(yán)禁PT二次回路短路或接地； 3、防止誤碰鄰近開關(guān)設(shè)備； 4、防止試驗(yàn)設(shè)備操作不當(dāng)造成意外 5、試驗(yàn)過程必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)。第二部分第二部分 電能計(jì)量裝置常見故障分析電能計(jì)量裝置常見故障分析一、單相電能表的接線一、單相電能表的接線二、三相三線電能表接線二、三相三線電能表接線三、三相四線電能表的接線三、三相四線電能表的接線 四、互感器的接線分析四、互感器的接線分析一、一、單相電能表的正確接線單相電能表的正確接線1 1、單相電能表直接接入式、單相電能表直接接入式（2 2）、接線原

9、則：）、接線原則： IAN UAN AN（3 3）、相量圖）、相量圖（4 4）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率（1 1）、接線圖）、接線圖P=UIcos =UIcos UANIAN.2 2、單相電能表經(jīng)電流互感器接入式單相電能表經(jīng)電流互感器接入式 （1 1）、接線圖）、接線圖 （3 3）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率 P=UIcos =UIcos（2）、接線原則）、接線原則ANUaI二、單相有功電能表的錯(cuò)誤接線二、單相有功電能表的錯(cuò)誤接線1 1、火線和零線互換、火線和零線互換（1 1）、接線圖）、接線圖（2 2）、接線原則：）、接線原則：（3 3）、相量圖）、相量圖（4 4）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率P=UNAIN

10、Acos =UIcos（5 5）、）、結(jié)論：結(jié)論：電能表電能表正轉(zhuǎn)，當(dāng)負(fù)荷側(cè)接地易正轉(zhuǎn)，當(dāng)負(fù)荷側(cè)接地易漏計(jì)電量。漏計(jì)電量。 NAUANIAN INA UNA NAINAU2 2、電壓鉤斷開或接觸不良、電壓鉤斷開或接觸不良（1 1）、接線圖）、接線圖（2 2）、接線原則）、接線原則（3 3）、相量圖）、相量圖（4 4）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率P=IUcos=0（5 5）、結(jié)論）、結(jié)論 電表不轉(zhuǎn)電表不轉(zhuǎn)ANII0U3 3、電流互感器二次側(cè)、電流互感器二次側(cè)短路短路 （1 1）、接線圖）、接線圖 （3 3）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率 P=IUcos=0 （4 4）、）、結(jié)論結(jié)論 電表不轉(zhuǎn)電表不轉(zhuǎn)（2）、接

11、線原則）、接線原則U0I*4 4、電能表極性接反、電能表極性接反（2 2）、接線原則：）、接線原則： （3 3）、相量圖）、相量圖（4 4）、計(jì)量功率）、計(jì)量功率（1 1）、接線圖）、接線圖ANP=IUcos（1800-） =-IUcosIAN UAN -IAN1800-(5)、結(jié)論：、結(jié)論： 電能表圓盤反轉(zhuǎn)電能表圓盤反轉(zhuǎn)ANUNAI 三相三線電能表接線三相三線電能表接線一、三相三線電能表的正確接線一、三相三線電能表的正確接線1 1、三相三線低壓電路有功電能的接線、三相三線低壓電路有功電能的接線接線原則：接線原則： 30+30-計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（30+）+cos（30-）P=

12、3IUcos*UAUABUCBUCIcIaIbUBABUAICBUCI2 2、三相三線高壓電路有功電能的接線、三相三線高壓電路有功電能的接線UaUbUcIaIbIcUabUcb接線原則：接線原則：30+30-計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（30+）+cos（30-）P=3IUcos*abUaIcbUcI.二、三相三線電能表的錯(cuò)誤接線二、三相三線電能表的錯(cuò)誤接線1 1、電流回路錯(cuò)誤接線、電流回路錯(cuò)誤接線（1 1）、電流互感器二次側(cè)）、電流互感器二次側(cè)a a相反接相反接UaUbUcIaIbIcUabUcb接線原則接線原則:60+90-30-*計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（150-）+co

13、s（30-）P=IUsin-Ia正確計(jì)量功率正確計(jì)量功率 ：P=3IUcosabUaIcbUcI0306090COS10.860.50功率功率P3UI3/2UI3/2UI0圓盤轉(zhuǎn)數(shù)圓盤轉(zhuǎn)數(shù)快快較快較快較慢較慢不轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)正確接線：正確接線：P=3IUcos錯(cuò)誤接線：錯(cuò)誤接線：P =IUsin0306090COS10.860.50功率功率P0UI3/2UIUI圓盤轉(zhuǎn)數(shù)圓盤轉(zhuǎn)數(shù)不轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)慢慢較慢較慢快快2 2、電壓回路錯(cuò)誤接線、電壓回路錯(cuò)誤接線（1 1）、電壓互感器二次側(cè)）、電壓互感器二次側(cè)U Uabab反接反接UaUbUcIaIbIcUabUcb接線原則：接線原則：180-30-30-計(jì)量功率：計(jì)量功

14、率：P=IUcos（150-）+cos（30-）P=IUsinUba*baUaIcbUcIUaUbUcIaIbIcUabUcb接線原則：接線原則：180-30-30+*Uba（2 2）、電能表電壓進(jìn)線）、電能表電壓進(jìn)線abab相互接錯(cuò)相互接錯(cuò)計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（150-）+cos（30+）P=0UcabaUaIcIcaU3 3、電流回路和電壓回路同時(shí)接錯(cuò)、電流回路和電壓回路同時(shí)接錯(cuò)（1 1）、電壓回路）、電壓回路abab接錯(cuò)，接錯(cuò)，A A相電流互感器二次接反相電流互感器二次接反UaUbUcIaIbIc接線原則：接線原則：30+30+Uba計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（30

15、+）+cos（30+）P= 3UI（ cos - 3/3sin ）Uca*-IaaIbaUcaUcI 三相四線電能表的接線三相四線電能表的接線一、三相四線電能表的正確接線一、三相四線電能表的正確接線UaUbUcIaIbIc計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=P1+P2+P3=3IpUpcos*二、三相四線電能表的錯(cuò)誤接線二、三相四線電能表的錯(cuò)誤接線1、電流回路短路故障、電流回路短路故障（1）、電流回路一相短路）、電流回路一相短路UAUBUCIaIb=0Ic計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=P1+P3=2IpUpcos 少計(jì)少計(jì)1/3的電量的電量*（2）、電流回路兩相短路）、電流回路兩相短路UBUAUCIa=0IbI

16、c=0計(jì)量功率計(jì)量功率：P=P2=IpUpcos 少計(jì)少計(jì)2/3的電量的電量*（3）、電流回路三相短路）、電流回路三相短路UBUAUCIa=0Ib=0Ic=0計(jì)量功率計(jì)量功率：P=0 電能表停轉(zhuǎn)電能表停轉(zhuǎn)*2、電壓回路開路故障、電壓回路開路故障（1）、電壓回路一相開路）、電壓回路一相開路UBUA=0UCIAIBIC計(jì)量功率計(jì)量功率：P=P2+P3=2IpUpcos 少計(jì)少計(jì)1/3電量電量*（2）、電壓回路兩相開路）、電壓回路兩相開路UA=0UB=0UCIAIBIC計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=P3=IpUpcos 少計(jì)少計(jì)2/3的電量的電量*（3）、電壓回路三相開路）、電壓回路三相開路UA=0UB=

17、0UC=0IAIBIC計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=0 電能表不轉(zhuǎn)電能表不轉(zhuǎn)*3 3、電流互感器二次極性接反、電流互感器二次極性接反（1 1）、一相電流反接）、一相電流反接ABCNINUAUBUCIAIBIC-IA計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IpUpcos（180-）+IpUpcos +IpUpcos =IpUpcos 180- *AUaIBUbICUcI.（2 2）、兩相電流反接）、兩相電流反接UAUBUCIAIBIC-IA計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IpUpcos（180-）+IpUpcos (180-） +IpUpcos = - IpUpcos 180- 180- ABCNIN-IB*AUaIBUCU

18、cIbI.（3 3）、三相電流反接）、三相電流反接UAUBUCIAIBIC-IA計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IpUpcos（180-）+IpUpcos (180-) +IpUpcos（180- ） = - 3IpUpcos 180- 180- 180-IBABCNIN-IC*AUaIBUbICUCI（5 5）、三相電流電壓不同相）、三相電流電壓不同相UAUBUCIAIBIC 120- 120- 120-計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IpUpcos（120-）+IpUpcos （120+）+IpUpcos（120-） =3IpUpcos （120-）ABCNIN*AUCUAIBICIBU（6 6）、）、A

19、 A、B B兩相電流電壓不同相，兩相電流電壓不同相，A A相電流反接相電流反接UAUBUCIAIBIC計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IpUpcos（60+）+IpUpcos （120+）+IpUpcos = UpIp（ cos - 3sin ）ABCNINU0 60+ 120+ -IA*CUBUCIAIBIAUABCNINUn(7)(7)、電壓線圈中性點(diǎn)與電路中性線斷開、電壓線圈中性點(diǎn)與電路中性線斷開P=IAUAcos+IBUBcos+ICUCcos=IAUANcos+IBUBNcos+ICUCNcos-UN（IA+IB+IC）cosN三相平衡：三相平衡： P=P三相不平衡：三相不平衡： 誤差：誤差

20、：P=UNINcosN結(jié)論：結(jié)論：電能表反電能表反應(yīng)的功率比實(shí)際應(yīng)的功率比實(shí)際功率少計(jì)功率少計(jì)P 。中性線一定要接中性線一定要接牢。牢。*NANAUUUNBNBUUUNCNCUUU0CBAIII0CBAIII 互感器的接線分析互感器的接線分析 一、電壓互感器一、電壓互感器 （一）、（一）、二次側(cè)斷線的分析二次側(cè)斷線的分析 步驟：步驟： A A、選擇儀表；、選擇儀表； B B、測(cè)量、測(cè)量a a、b b、c c各線電壓；各線電壓； C C、根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷有無斷線。、根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷有無斷線。 Ubc=100V Uab=Uca=0 則則a相斷線相斷線 Uca=100V Uab=Ubc=0 則則b相

21、斷線相斷線 Uab=100V Ubc=Uca=0 則則c相斷線相斷線 （空載時(shí)）（空載時(shí)） a b cA B CV（二）、（二）、一次側(cè)斷線的分析一次側(cè)斷線的分析 結(jié)果分析：結(jié)果分析：一次側(cè)斷一次側(cè)斷線相別線相別接線方式接線方式二次側(cè)電壓二次側(cè)電壓UabUbcUcaA相相V形接線形接線Y形接線形接線057.710010010057.7B相相V形接線形接線Y形接線形接線5057.75057.7100100C相相V形接線形接線Y形接線形接線100100057.710057.7 a b cA B Ca b cA B C*（三）實(shí)例分析（三）實(shí)例分析1、Vv接線時(shí)一次第一相熔絲斷壓接線時(shí)一次第一相熔絲

22、斷壓2）、相量圖）、相量圖Uu.Uv.Uw.Iu.Iw.Uwv.1）、分析：）、分析：斷開第一相電壓時(shí)，斷開第一相電壓時(shí)，Uu=0,故故 Uuv=03）、計(jì)量功率：）、計(jì)量功率：P=P1+P2 =0+UwvIwcos（30） =UIcos(30)Uuv.2、 Vv接線時(shí)一次第二相熔絲斷壓接線時(shí)一次第二相熔絲斷壓2）、相量圖）、相量圖Uuv.Uwv.Uu.Uuv.Uwv.Uv.Uw.Iu.Iw.1）、分析：）、分析：一元件一元件二元件二元件 Uuv .Iu.Uwv.Iw.3）、計(jì)量功率：）、計(jì)量功率：P=P1+P2 =1/2UuwIucos(30-)+ 1/2UwuIwcos(30+) =3/2

23、UIcos3、星形（、星形（Y，yn）接線時(shí)電壓互感器（一次斷線）接線時(shí)電壓互感器（一次斷線）（1）、一次斷）、一次斷U相相 2）、相量圖）、相量圖UVWuvw.Uu.Uv.Uw.Iu.Iw.Uwv.-Uv.1）、分析：）、分析：一元件一元件 二元件二元件 -Uv.Iu.Uwv.Iw.3）、計(jì)量功率：）、計(jì)量功率：P=P1+P2 =UuIucos(60+)+ UwvIwcos(30-) =2/3UIcos（2）、一次斷）、一次斷V相相 2）、相量圖）、相量圖UVWuvw.Uu.Uv.Uw.Iu.Iw.1）、分析：）、分析：一元件一元件 二元件二元件 Uu.Iu.Uw.Iw.3）、計(jì)量功率：）、

24、計(jì)量功率：P=P1+P2 =UuIucos+ UwIwcos =2/3UIcos（3）、一次斷）、一次斷W相相 2）、相量圖）、相量圖UVWuvw.Uu.Uv.Uw.Iu.Iw.-Uv.1）、分析：）、分析：一元件一元件 二元件二元件 Uuv.Iu.-Uv.Iw.3）、計(jì)量功率：）、計(jì)量功率：P=P1+P2 =UuvIucos(30+)+ UvIwcos(60-) =2/3UIcosUuv.（三）、互感器的極性反接分析（三）、互感器的極性反接分析 1 1）、電壓互感器為）、電壓互感器為V V形接線形接線c c相極性接反相極性接反 a b cA B CUaUbUc-UbcUabUacUac=-Uca=Uab-UbcUac=3Uab=3Ubc =3100=173結(jié)論：結(jié)論：只要測(cè)的三個(gè)二次電只要測(cè)的三個(gè)二次電壓中有一個(gè)增加壓中有一個(gè)增加33倍，就倍，就說明有極性接反的情況。說明有極性接反的情況。Ubc-Ubc 2 2）、電壓互感器為）、電壓互感器為Y Y形接線形