南網(wǎng)電能表培訓(xùn)ppt

電能表基礎(chǔ)知識E-mail:beyond0@163.comPhone:158121019462013年3月玉溪感應(yīng)式電能表電能表分類電能計(jì)量基礎(chǔ)知識電子式電能表電能計(jì)量系統(tǒng)的組成互感器電流/電壓二次回路電能表發(fā)/輸/變/配電系統(tǒng)配變電站或用戶計(jì)量二次回路：分為電流回路/電壓回路,一般有電纜或光纖兩種材質(zhì)電流互感器：電磁式、電子式電壓互感器：電磁式、電容式、電子式電能表：感應(yīng)式機(jī)電一體式全電子式數(shù)字式有關(guān)電能方面的電流、電壓、電功率、功率因數(shù)的計(jì)算公式單相交流有功電功率計(jì)算公式P1=Uφ×Iφ×cosφ式中：P1—單相交流有功電功率（W）Uφ—相電壓（V）Iφ—相電流（I）cosφ—功率因數(shù)三相交流有功電功率計(jì)算公式P3=UA×IA×cosφA+UB×IB×cosφB+UC×IC×cosφC當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)：P3=

U1×Iφ×cosφ式中：P3—三相交流有功電功率（W）U1—線電壓（V）Iφ—相電流（I）cosφ—功率因數(shù)

三相交流無功電功率計(jì)算公式Q3=UA×IA×sinφA+UB×IB×sinφB+UC×IC×sinφC當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)：Q3=

U1×Iφ×sinφ式中：Q3—三相交流無功電功率（Var）U1—線電壓（V）Iφ—相電流（I）sinφ—無功功率因數(shù)

功率因素計(jì)算公式S2=P2+Q2cosφ=P/S交流電量計(jì)算公式單相交流有功電量W1=P1×t/1000三相交流有功電量W3=P3×t/1000三相交流無功電量M3=Q3×t/1000式中：W1—單相交流有功電量（kWh）W3—三相交流有功電量（kWh）Q3—三相交流無功電量（kvar）

有功和無功功率的幾何表示單相電能表直接接入式AO計(jì)量功率P=UIcosφφIAO·

UAO·直接接入式三相四線電能表的接線UAUBUCIAIBIC計(jì)量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ************三相三線有功電能表的接線UAUBUCIAIBICUABUCB計(jì)量功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=IUcosφ************三相三線功率計(jì)算公式P3=UA×IA×cosφA+UB×IB×cosφB+UC×IC×cosφC三相平衡時(shí)

UA=UB=UC，cosφA=cosφB=cosφC，IA=IB=IC且IA+IB+IC=0，即：IB=-（IA+IC）代入上式即可得P3=UA×IA×cosφ-UB×（IA+IC）×cosφ+UC×IC×cosφ=（UA-UB）×IA×cosφ+（UC-UB）

×IC×cosφ=UAB×IA×cos（φ+30）+UCB×IC×cos（φ-30）感應(yīng)式電能表電能表分類電能計(jì)量基礎(chǔ)知識電子式電能表電能表分類電能表型號的意義全電子式多功能電能表電能表的銘牌—示例電能表的參數(shù)

標(biāo)定電流是計(jì)算負(fù)載的基數(shù)電流值，最大額定電流是電能表長期工作，而且誤差與溫升完全滿足技術(shù)條件的最大電流值。如5(20)A，10(40)A，3×1.5(6)A等。電壓額定值，單相表為220V；低壓三相表為3×220V／380V；高壓三相表為3×100V或3×100/V。電能表常數(shù)用C表示，它是電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)N和計(jì)度器的指示數(shù)W之間的比例值，即：C=N/W。如C=400r／kW·h的意義是用戶每消耗1kW·h電能，對應(yīng)于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)400圈。電子式電能表常數(shù),如C‘=1600imp/kW·h的意義是用戶每消耗1kW·h電能，對應(yīng)于1600個(gè)脈沖，其中“imp”表示脈沖。電能表的參數(shù)電能表的準(zhǔn)確度等級用百分比誤差表示：

r（％）=

——為被檢表顯示的電能數(shù)；

——為標(biāo)準(zhǔn)表顯示的電能數(shù)，認(rèn)為是實(shí)際電能數(shù)。例如級，表明該電能表在按檢定規(guī)程檢驗(yàn)其誤差時(shí)，其百分比誤差r(％)的絕對值不允許超過2.0。即準(zhǔn)確度等級感應(yīng)式電能表電能表分類電能計(jì)量基礎(chǔ)知識電子式電能表感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承制動(dòng)元件1234計(jì)度器15電壓元件電流元件電壓線圈導(dǎo)線細(xì)，匝數(shù)多

電流線圈導(dǎo)線粗，匝數(shù)少驅(qū)動(dòng)元件1-回磁極2-轉(zhuǎn)盤3-電流鐵芯4-電壓鐵芯A-電流線圈B-電壓線圈驅(qū)動(dòng)元件單相電能表的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式由電壓線圈產(chǎn)生的磁通ΦU，與電流線圈的磁通感應(yīng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的渦流iI的交鏈作用而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩M1M1=K1

ΦUiIcosφ由電流線圈產(chǎn)生的磁通ΦI，與電壓線圈的磁通感應(yīng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的渦流iU的交鏈作用而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩M2M2=K2

ΦIiUcosφ總轉(zhuǎn)矩M3=M1+M2

=K1

ΦUiIcosφ+K2

ΦIiUcosφ=KΦU’

ΦI’fcosφ=KUIcosφ感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承制動(dòng)元件1234計(jì)度器15轉(zhuǎn)動(dòng)元件：由鋁制園盤和轉(zhuǎn)軸組成。驅(qū)動(dòng)元件所產(chǎn)生的交變磁通穿過鋁盤，在鋁盤上產(chǎn)生渦流，該渦流又和產(chǎn)生它的磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力驅(qū)使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)。感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承制動(dòng)元件1234計(jì)度器15軸承：用于支持轉(zhuǎn)軸及鋁盤的重力，軸與軸承之間的摩擦?xí)鹩?jì)量負(fù)誤差。感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承制動(dòng)元件1234計(jì)度器15制動(dòng)元件：產(chǎn)生反作用力矩的元件。是一個(gè)永久磁鐵。鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永久磁鐵的磁場切割鋁盤并在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流和永久磁鐵的磁場相互作用，產(chǎn)生反作用力矩。感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承制動(dòng)元件1234計(jì)度器15計(jì)度器：用來計(jì)算鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)并將轉(zhuǎn)數(shù)變換為被測電能的千瓦小時(shí)數(shù)。包括轉(zhuǎn)軸上的蝸輪、蝸桿及一套齒輪和字輪。通常稱為計(jì)度器。

感應(yīng)式電能表的原理小結(jié)：電壓線圈產(chǎn)生的磁通Φ∑U分成兩部分：

（1）磁通ΦU——工作磁通：它通過的路徑是由中心柱出發(fā)經(jīng)上磁軛，再沿兩邊柱到下磁軛，然后回到中心柱形成閉合回路。（2）磁通ΦF——非工作磁通：通過的路徑是磁通ΦI

，它通過的路經(jīng)是感應(yīng)式電能表的原理小結(jié)：驅(qū)動(dòng)元件（電壓、電流元件）在鋁盤的不同位置產(chǎn)生不同相位的三束交變磁通交變磁通穿過鋁盤，在鋁盤上產(chǎn)生渦流，磁通和渦流相互作用，對鋁盤產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)力矩正比于有功功率制動(dòng)元件——永久磁鐵產(chǎn)生與鋁盤轉(zhuǎn)速成正比的反作用力矩功率，驅(qū)動(dòng)力矩，轉(zhuǎn)速，制動(dòng)力矩，最終驅(qū)動(dòng)力矩等于制動(dòng)力矩，鋁盤保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。三相交流感應(yīng)式電能表的結(jié)構(gòu)

三相電能表也由驅(qū)動(dòng)元件、轉(zhuǎn)動(dòng)元件、制動(dòng)元件和計(jì)度器等部件組成。三相表與單相表的結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于：

每只三相電能表都有兩組或三組電磁元件，它們產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩是共同作用在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)元件上，并由一個(gè)計(jì)度器指示三相電路消耗的總電能。三相三線表三相四線表1-電壓元件2-電流元件3-轉(zhuǎn)盤4-制動(dòng)磁鐵感應(yīng)式電能表電能表分類電能計(jì)量基礎(chǔ)知識電子式電能表電子式電能表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度等級高且誤差穩(wěn)定起動(dòng)電流小且誤差曲線平整3頻率響應(yīng)范圍寬4受外磁場影響小15功能強(qiáng)大12電子式電能表的特點(diǎn)過載能力大6防竊電能力強(qiáng)7便于安裝使用8兩種電能表的性能比較電子式電能表的結(jié)構(gòu)電源部分測量部分12顯示部分3管理部分4接口部分15外殼及接線端鈕6測量部分的基本組成輸入變換電路乘法器電路：分為數(shù)字型及模擬型兩種電壓／頻率轉(zhuǎn)換器分頻計(jì)數(shù)器顯示器電子式電能表測量原理原理概述p(t)=u(t)×i(t)為功率曲線，而有功電能W(t)為功率曲線與橫軸t所包圍的面積（陰影部分）之和。電子式電能表測量原理測量步驟電子式電能表的功能1、電能計(jì)量功能輸入、輸出有功計(jì)量輸入、輸出無功計(jì)量四象限無功計(jì)量視在電能計(jì)量計(jì)量組合無功（如Ⅰ象限無功與Ⅳ象限無功絕對值相加，Ⅲ象限無功與Ⅱ象限無功絕對值相加等）2、分時(shí)計(jì)費(fèi)功能

將一天分成若干時(shí)間段，給每段時(shí)間規(guī)定其費(fèi)率特征：尖峰、峰、平、谷。按照費(fèi)率特征分別累計(jì)電量，即得到電能的分時(shí)計(jì)量。如果規(guī)定不同的費(fèi)率就起到了調(diào)節(jié)用電量從而達(dá)到削峰填谷、平衡負(fù)荷的作用，使發(fā)電機(jī)及供電網(wǎng)發(fā)揮最大的功效。分時(shí)計(jì)費(fèi)電能表又稱復(fù)費(fèi)率電能表。為了準(zhǔn)確進(jìn)行分時(shí)計(jì)費(fèi)，要求表計(jì)內(nèi)部時(shí)鐘精度較高：日計(jì)時(shí)誤差小于０.５秒，而時(shí)段切換誤差小于5秒。

最大需量---用戶在一個(gè)需量周期（一般15min）內(nèi)平均功率的最大值

計(jì)量方法---每個(gè)滑差步進(jìn)時(shí)間到時(shí)，計(jì)算截止到當(dāng)前時(shí)刻的一個(gè)需量周期的平均功率，并且與最大值進(jìn)行比較，如果大于最大值，將其記錄為最大需量。3、最大需量記錄功能4、監(jiān)測功能功率監(jiān)測：設(shè)定功率上限，當(dāng)電能表計(jì)量的功率超過上限時(shí)報(bào)警。斷相監(jiān)測：當(dāng)電能表檢測到某相電壓小于給定電壓下限時(shí)，表明發(fā)生故障，電能表將給出斷相報(bào)警，并記錄發(fā)生時(shí)間、發(fā)生累計(jì)次數(shù)、發(fā)生累計(jì)時(shí)間。過流監(jiān)測：當(dāng)電能表檢測到電流大于給定上限時(shí)，電能表給出過流報(bào)警，并記錄發(fā)生時(shí)刻、發(fā)生次數(shù)、發(fā)生累計(jì)時(shí)間。失流監(jiān)測：當(dāng)電流發(fā)生較嚴(yán)重不平衡達(dá)到某一比例時(shí)，電能表判斷為失流，并記錄累計(jì)時(shí)間以及發(fā)生時(shí)刻，為故障分析做參考。電參量監(jiān)測：測量瞬時(shí)電壓、電流、有功/無功功率、頻率、功率因數(shù)、視在功率等。高檔表還可以分析諧波含量和相角等。5、事件記錄功能

電子式電能表可以記錄多種事件的發(fā)生時(shí)間及當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，以便進(jìn)行故障分析和判斷。這些事件有：電能表上電、電能表掉電、清零、設(shè)置參數(shù)、最大需量清零、斷相、失壓、過流、失流、功率超限、自檢出錯(cuò)等。

6、預(yù)付費(fèi)功能

預(yù)付費(fèi)功能是通過用戶自行持IC卡到售電點(diǎn)購電，然后輸入到電表中，電能表按設(shè)定的費(fèi)率自動(dòng)進(jìn)行扣費(fèi)。當(dāng)剩余電費(fèi)小于設(shè)定限額時(shí)，報(bào)警提示用戶去購電；當(dāng)剩余電費(fèi)小于0后，電能表自動(dòng)跳閘，切斷用戶供電線路。用戶購電的介質(zhì)為IC卡。在設(shè)計(jì)預(yù)付費(fèi)電表時(shí)，要考慮數(shù)據(jù)的安全性，一般IC卡中均采用加密技術(shù)，以防止非法修改數(shù)據(jù)。

7、通信功能

電子式電能表一般都具有通信接口，用于與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、抄表、設(shè)置表計(jì)參數(shù)等，常用的有：RS-232通信接口RS-485通信接口、遠(yuǎn)紅外數(shù)字通信接口等。

8、自檢功能電能表內(nèi)部的時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)器（包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器）、顯示器等各個(gè)部件都有可能會(huì)損壞，在損壞后，電能表會(huì)及時(shí)發(fā)出信號（顯示報(bào)警或聲光報(bào)警）以提示用戶盡快處理。

9、電壓合格率記錄

在電能表中設(shè)定電壓考核范圍和電壓合格范圍，