第一篇電能計(jì)量裝置基本知識(shí)

1、第一篇 電能計(jì)量基本知識(shí)電能計(jì)量是電力生產(chǎn)、營(yíng)銷以及電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，發(fā)、輸、配電和銷售，使用都離不開電能計(jì)量。電能計(jì)量的技術(shù)水平和管理水平不僅影響電能量結(jié)算的準(zhǔn)確性和公正性，而且事關(guān)電力工業(yè)的發(fā)展，涉及國(guó)家電力企業(yè)和廣大電力客戶的合法權(quán)益。電能計(jì)量是電力安全生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理的主要基礎(chǔ)，電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確與否，關(guān)系著廣大電力用戶、發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)的切身利益，關(guān)系到電網(wǎng)公司的服務(wù)水平。本篇重點(diǎn)講述電能計(jì)量裝置的組成及作用；電能表的分類、銘牌和選用；各類電能表的結(jié)構(gòu)、工作原理及接線。第一章 電能計(jì)量裝置的基本知識(shí)1.1電能計(jì)量裝置的組成及作用電能計(jì)量裝置的組成電能計(jì)量裝置是直接與電網(wǎng)相連并對(duì)用

2、戶進(jìn)行電能計(jì)量的全套裝置。主要由電能表、計(jì)量互感器（電流互感器、電壓互感器）、及二次回路和附屬部件(實(shí)驗(yàn)接線盒、電能計(jì)量柜箱、門封和門鎖)等組成。電能計(jì)量裝置的作用電能計(jì)量裝置是供電企業(yè)和電力客戶進(jìn)行電能計(jì)量、結(jié)算的“秤桿子”。 用來(lái)計(jì)量用戶用電情況，并具有抗破環(huán)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸、各種系統(tǒng)保護(hù)等功能。1.電能表的作用：用來(lái)測(cè)量電能的儀表也稱電度表，是電能計(jì)量裝置的核心，用來(lái)計(jì)量負(fù)載消耗的或電源發(fā)出的電能并兼有采樣、測(cè)量、計(jì)算、顯示與存儲(chǔ)等功能。2.計(jì)量互感器的作用：互感器分為電壓互感器和電流互感器，其作用如下：（1）擴(kuò)大電能表的量程。電流互感器將大電流變換成小電流；電壓互感器將高電壓變換成

3、低電壓。（2）隔離高電壓、大電流，保證操作人員和儀表的安全。（3）減少儀表的制造規(guī)格。除直接接入式電能表外，電流互感器的二次側(cè)以5A為主，電壓互感器的二次側(cè)以100V為主。3.二次回路的作用：互感器的二次回路分為電壓二次回路和電流二次回路，其作用如下：（1）電壓二次回路是指電壓互感器、電能表的電壓線圈以及連接二者的導(dǎo)線所構(gòu)成的回路。由于連接導(dǎo)線阻抗等因素的影響，電能表電壓線圈上的電壓往往小于額定值，二次回路電壓降的大小直接影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確度。（2）電流二次回路是指電流互感器、電能表的電流線圈以及連接二者的導(dǎo)線所構(gòu)成的回路。電流互感器的二次負(fù)載包括二次連接導(dǎo)線阻抗、電能表電流線圈的阻抗、端鈕之

4、間的連接電阻等，它直接影響電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)。電能計(jì)量柜電能計(jì)量柜作為電能計(jì)量裝置的一種，具有封閉性好，安全性強(qiáng)的特點(diǎn)。適用安裝在戶內(nèi)、戶外，便于加強(qiáng)技術(shù)管理。DL/T448-2000電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程明確規(guī)定，10kV及以下電壓供電用戶用于貿(mào)易結(jié)算的電能計(jì)量裝置，應(yīng)配置全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計(jì)量柜。1.2電能計(jì)量裝置的分類現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程規(guī)定，運(yùn)行中的計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能多少和計(jì)量對(duì)象的重要性分為5類：類：月平均用電量500萬(wàn)kW及以上或受電變壓器容量為10MVA以上的高壓計(jì)費(fèi)用戶；200MW及以上的發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)、跨省(市)高壓電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)之間的互饋電量交換點(diǎn)，省級(jí)電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)與市(縣)

5、供電企業(yè)的供電關(guān)口計(jì)電量點(diǎn)的計(jì)量裝置。類：月平均用電量100萬(wàn)kW及以上或受電變壓器容量為2MVA及以上高壓計(jì)費(fèi)用戶，100MW及以上發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)供電企業(yè)之間的電量交換點(diǎn)的計(jì)量裝置。類：月平均用電量10萬(wàn)kW及以上或受電變壓器容量315kVA及以上計(jì)費(fèi)用戶，100MW以上發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)、發(fā)電廠(大型變電所)廠用電、所用電和供電企業(yè)內(nèi)部用于承包考核的計(jì)量點(diǎn)，考核有功電量平衡的100kV及以上的送電線路計(jì)量裝置。類：用電負(fù)荷容量為315kVA以下的計(jì)費(fèi)用戶，發(fā)供電企業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，考核用的計(jì)量裝置。類：?jiǎn)蜗喙╇姷碾娏τ脩粲?jì)費(fèi)用的計(jì)量裝置(住宅小區(qū)照明用電)。1.3電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確度等級(jí)各

6、類電能計(jì)量裝置配置的電能表、互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)不能低于表1-1的要求。表1-1 電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確度等級(jí)電能計(jì)量裝置類別準(zhǔn)確度等級(jí)有功電能表無(wú)功電能表電壓互感器電流互感器I0.2S或0.5S2.00.20.2SII0.5S或0.52.00.20.2SIII1.02.00.50.5SIV2.03.00.50.5SV2.00.5S1.4電能計(jì)量方式電能計(jì)量方式是根據(jù)用戶用電容量和類別的不同而確定的，常用計(jì)量方式有高供高計(jì)、高供低計(jì)和低供低計(jì)等。電能計(jì)量裝置的計(jì)量方式如圖1-1所示。圖1-1 計(jì)量方式示意圖圖1-1中，1、2、3分別是電能計(jì)量裝置的安裝點(diǎn)。1點(diǎn)處是高供高計(jì)計(jì)量方式；2點(diǎn)處是高供低計(jì)計(jì)量

7、方式（要求計(jì)量點(diǎn)到變壓器低壓側(cè)的電氣距離不宜超過(guò)20cm）；3點(diǎn)處是低供低計(jì)計(jì)量方式。在負(fù)荷集中區(qū)域建造配電室，計(jì)量多采用高供低計(jì)計(jì)量方式，計(jì)量設(shè)施安裝在配電室內(nèi)。是目前普遍采用的供配電計(jì)量模式，即電能計(jì)量裝置安裝在受電變壓器低壓側(cè)，計(jì)量結(jié)算電量是變壓器低壓側(cè)抄見有功電量加上變壓器有功損耗。變壓器有功損耗是根據(jù)變壓器容量和型號(hào)按一定計(jì)算方法得到的估算值，大小與實(shí)際運(yùn)行值存在偏差不能準(zhǔn)確反映供用電雙方的實(shí)際使用電量。隨著電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展和完善，電力部門在2006年6月頒布的供電局電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)規(guī)范規(guī)定：用戶報(bào)裝總?cè)萘吭?00kW及以上的須采用專變供電；對(duì)專變供電（臨時(shí)變壓器除外）的用戶，應(yīng)采用高

8、供高計(jì)計(jì)量方式。高供高計(jì)計(jì)量方式將電能計(jì)量裝置安裝在受電變壓器高壓側(cè)，配電變壓器損耗已計(jì)入計(jì)量裝置，結(jié)算電量就是計(jì)量裝置抄見電量計(jì)量準(zhǔn)確。高供高計(jì)計(jì)量方式取代高供低計(jì)計(jì)量方式的供配電計(jì)量模式是電力市場(chǎng)不斷完善發(fā)展的需要。對(duì)于非中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的關(guān)口，電能計(jì)量裝置采用三相四線的計(jì)量方式；對(duì)于中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的關(guān)口，電能計(jì)量裝置應(yīng)采用三相三線的計(jì)量方式。第二章 電能表的基本知識(shí)2.1電能表的分類電能表的分類如下：1.按相數(shù)分，有單相電能表、三相三線電能表、三相四線電能表等。2.按功能及用途分，有有功電能表、無(wú)功電能表、最大需量表、復(fù)費(fèi)率電能表、多功能電能表、銅損表、鐵損表等。3.按工作原理分，有感應(yīng)式

9、電能表、電子式電能表、機(jī)電式電能表等。4.按接入線路的方式分，有直接接入式電能表、經(jīng)互感器接入式電能表和經(jīng)萬(wàn)用互感器接入式電能表。5.按所測(cè)電源分，有直流電能表和交流電能表。6.按照準(zhǔn)確度等級(jí)可分為：普通電能表（分為 3.0，2.0，1.0，0.5，0.5s，0.2s級(jí)），標(biāo)準(zhǔn)表(0.2，0.1，0.05，0.02，0.01級(jí))。德國(guó)、瑞士、美國(guó)的能達(dá)到0.005級(jí)，0.003級(jí)國(guó)家級(jí)最高標(biāo)準(zhǔn)。2.2電能表銘牌與型號(hào)每只出廠的電能表在表盤上都有一塊銘牌。通常標(biāo)注了名稱、型號(hào)、準(zhǔn)確度等級(jí)、電能計(jì)算單位、標(biāo)定電流和額定最大電流、額定電壓、電能表常數(shù)、頻率等項(xiàng)標(biāo)志、國(guó)批機(jī)電產(chǎn)品許可標(biāo)識(shí)、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督

10、部門的標(biāo)識(shí)等。2.2.1電能表的名稱電能表的名稱包括單相電能表、三相三線有功電能表、三相四線有功電能表、三相無(wú)功電能表等。2.2.2電能表的型號(hào)第一部分：類別代號(hào) D電能表第二部分：組別代號(hào)第一個(gè)字母：D單相；S三相三線；T三相四線；X無(wú)功；Z最大需量；B標(biāo)準(zhǔn)；J直流第二個(gè)字母：Y預(yù)付費(fèi)；F復(fù)費(fèi)率；S全電子式；D多功能第三部分：設(shè)計(jì)序號(hào) 由數(shù)字組成，如86、95、98、862、864。第四部分：改進(jìn)序號(hào) 用小寫的漢語(yǔ)拼音字母表示。第五部分：派生號(hào)T濕熱和干熱兩用；T H 濕熱帶用；G 高原；H一般用；F化工防腐用；K開關(guān)板式；J帶接收器的脈沖電能表。例如：DD表示單相電能表，如DD86 、DD

11、862DS表示三相三線電能表如DS86、DS864 DT表示三相四線電能表如DT86、DT98 DX表示無(wú)功電能表 DZ表示最大需量電能表 DB表示標(biāo)準(zhǔn)電能表 DDY、DTY預(yù)付費(fèi)電能表 DDFG、DTFG、DSFG復(fù)費(fèi)率電能表 2.2.3電能表規(guī)格1.標(biāo)定電流（基本電流）和最大額定電流電能表上作為計(jì)算負(fù)載的基數(shù)電流值叫標(biāo)定電流。電能表能長(zhǎng)期正常工作，而誤差與溫升完全滿足規(guī)定要求的最大電流值叫做額定最大電流。電能表銘牌上一般表示5（20）A，10（40）A，20（80）A。電能表的容量用最大額定電流表示，如：某型號(hào)的電能表主要額定參數(shù)是：220V，5（20）A，表示電能表的額定電壓為220V，

12、基本電流為5A，最大額定電流為20A。使用負(fù)荷如果超過(guò)電能表的最大額定電流，電能表可能會(huì)燒壞，甚至導(dǎo)致火災(zāi)。2.額定電流對(duì)于接入電流互感器的電能表，電流互感器二次額定電流規(guī)定為1A或5A，一般為5A(弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)為5A)。使用專用電流互感器的電能表應(yīng)按電流變比標(biāo)出，如3×2005A。3.參比電壓 單相電能表只表明相電壓，如220V，三相電能表的額定電壓有不同的標(biāo)注方法。對(duì)于三相三線電能表只需標(biāo)出線電壓如3×100V 、3×380V等；對(duì)于三相四線電能表應(yīng)標(biāo)出線電壓和相電壓如3×380/220V。使用專用電壓互感器的電能表應(yīng)按電壓變比標(biāo)出，如3

13、×10000100V。4.參比頻率標(biāo)明電能表使用的頻率如50Hz(我國(guó)工業(yè)頻率規(guī)定為50Hz)。電能表常數(shù)電能表記錄的電能與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)或脈沖數(shù)之間關(guān)系的比例數(shù), r/kWh、 imp/kWh。例如720r/kWh，說(shuō)明轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了720r，計(jì)度器的指示數(shù)增加1kWh；3000 imp/kWh，說(shuō)明脈沖數(shù)3000指示數(shù)增加1kWh。電能表的圖形符號(hào) 圖2-1 電能表的圖形符號(hào) （a）單相二線電能表；（b）三相三線（二元件）電能表（c）三相四線（三元件）電能表如圖2-1所示，直線表示電壓線圈，小圓圈表示電流線圈。二線圈有公共點(diǎn)時(shí)，表示元件電流線圈的小圓圈位于表示同一元件的電壓線圈的一端；如二個(gè)

14、或三個(gè)電壓線圈有一個(gè)公共端，此時(shí)以相交于一點(diǎn)的直線表示，二線之間的角度表示電壓之間的相位差。線數(shù)表示電能表元件數(shù)。電能計(jì)量單位 有功電能的計(jì)量單位為“千瓦小時(shí)”（即通常所說(shuō)的“度”）或kWh，無(wú)功電能的計(jì)量單位為“千乏小時(shí)”或kVarh。電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)是將等級(jí)的數(shù)字置于一個(gè)圓圈內(nèi)，如圖2-2所示。圖2-2 電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)若無(wú)標(biāo)志，單相電能表視為2.0級(jí)。有功電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)至少為2.0級(jí)；無(wú)功電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)至少為3.0級(jí)。2.3電能表的選用客戶使用何種電能表與供電方式、電價(jià)、和收費(fèi)方式等有關(guān)。2.3.1電能表型式確定1.單相供電的客戶裝設(shè)單相電能表。2.三相供電

15、的客戶裝設(shè)三相電能表。在三相三線制低壓線路中，應(yīng)選用三相三線3×100V的有功、無(wú)功電能表，當(dāng)照明負(fù)荷占總負(fù)荷15及以上時(shí)，為減小線路附加誤差，應(yīng)選用三相四線3×220/380V的有功、無(wú)功電能表；在三相三線制低壓線路中，應(yīng)選用三相四線3×220/380V的有功、無(wú)功電能表；在中性點(diǎn)非有效接地的高壓線路中，應(yīng)選用經(jīng)互感器接入的三相三線3×100V的有功、無(wú)功電能表，接地電流較大的應(yīng)安裝互感器接入的三相四線3×57.5/100V的有功、無(wú)功電能表。負(fù)荷電流為50A及以下時(shí)，宜采用直接接入式電能表；負(fù)荷電流為50A以上時(shí)，宜采用經(jīng)電流互感器接入式的

16、接線方法。3.實(shí)行最大需量計(jì)收基本電費(fèi)的客戶 ，應(yīng)裝設(shè)具有計(jì)量最大需量功能的最大需量電能表。4.需考核用電功率因數(shù)的客戶，除了裝設(shè)有功電能表，還要裝設(shè)無(wú)功電能表。5.實(shí)行分時(shí)電價(jià)的客戶，應(yīng)裝設(shè)具有分時(shí)計(jì)量功能的復(fù)費(fèi)率電能表。2.3.2基本電流確定1.當(dāng)電能表與0.5級(jí)或0.2級(jí)電流互感器聯(lián)用時(shí)，如果互感器的額定二次電流為5A，電能表的電流量范圍可采用1.5（6）A、3（6）A或5A；如果互感器的額定二次電流為1A，電能表的電流量范圍可采用0.3（1.2）A或1A；若負(fù)荷電流變化幅值較大或?qū)嶋H使用電流經(jīng)常小于電流互感器額定一次電流的30，宜采用寬負(fù)荷的電能表。2.當(dāng)電能表與0.5S級(jí)或0.2S級(jí)

17、電流互感器聯(lián)用時(shí)，電能表的電流范圍可采用1.5（6）A。3.當(dāng)電能表直接接入計(jì)量回路時(shí)，應(yīng)根據(jù)經(jīng)核準(zhǔn)的用戶申請(qǐng)報(bào)裝負(fù)荷容量來(lái)確定額定最大電流。第三章 電能表3.1單相電能表單相電能表廣泛使用在居民、機(jī)關(guān)、商店等照明用電消費(fèi)，是應(yīng)用最多的電能表。按工作原理可分為感應(yīng)式單相電能表和電子式單相電能表兩大類。 感應(yīng)式單相電能表1.基本結(jié)構(gòu)感應(yīng)式單相電能表由電磁元件、轉(zhuǎn)動(dòng)元件、制動(dòng)元件及計(jì)度器等部分構(gòu)成。電磁元件又分為電壓元件和電流元件，均由線圈和鐵芯構(gòu)成，鐵芯結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。電磁元件的作用是產(chǎn)生移進(jìn)磁場(chǎng)，與轉(zhuǎn)盤相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩是，使轉(zhuǎn)盤在用電時(shí)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-1 鐵芯結(jié)構(gòu)  

18、;                  1電流元件鐵芯   2電壓元件鐵芯   3鋁盤    4回磁板轉(zhuǎn)動(dòng)元件由鋁質(zhì)轉(zhuǎn)盤（也稱圓盤）與轉(zhuǎn)軸用合金壓鑄在一起，上、下各配有軸承。轉(zhuǎn)軸上部配有蝸桿與計(jì)度器齒輪嚙合，以便將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)傳送給計(jì)度器。制動(dòng)元件由永久磁鐵及其附件構(gòu)成，其作用是在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使鋁盤的轉(zhuǎn)速能和被測(cè)功率成正比，以便用鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)

19、反映被測(cè)電能的大小。計(jì)度器的作用是累計(jì)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，通過(guò)齒輪比換算為電能單位并指示。2.工作原理當(dāng)把電能表接入被測(cè)電路時(shí)，電流線圈和電壓線圈中就有交變電流流過(guò)，這兩個(gè)交變電流分別在它們的鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，交變磁通穿過(guò)鋁盤，在鋁盤中感應(yīng)出渦流，渦流又在磁場(chǎng)中受到力的作用，從而使鋁盤得到轉(zhuǎn)矩（主動(dòng)力矩）而轉(zhuǎn)動(dòng)。電度表的電路和磁路如圖3-2所示。圖3-2 電度表的電路和磁路負(fù)載消耗的功率越大，通過(guò)電流線圈的電流越大，鋁盤中感應(yīng)出的渦流也越大，使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩就越大，即轉(zhuǎn)矩的大小跟負(fù)載消耗的功率成正比。功率越大，轉(zhuǎn)矩也越大，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)也就越快。鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩的作用，制動(dòng)力

20、矩與主動(dòng)力矩方向相反，制動(dòng)力矩的大小與鋁盤的轉(zhuǎn)速成正比，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，制動(dòng)力矩也越大，當(dāng)主動(dòng)力矩與制動(dòng)力矩達(dá)到暫時(shí)平衡時(shí)，鋁盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)載所消耗的電能與鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)成正比，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器，把所消耗的電能指示出來(lái)。電子式單相電能表 以電子元器件為主體，用連續(xù)脈沖計(jì)數(shù)方式來(lái)代替機(jī)械旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)累計(jì)電能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的計(jì)量。按結(jié)構(gòu)不同可分為機(jī)電式和全電子式兩大類。1.機(jī)電式單相電能表機(jī)電式單相電能表是在原機(jī)械式電能表上附加一定的部件，既完成所需功能，又降低造價(jià)且易于安裝。主要由感應(yīng)式測(cè)量機(jī)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換器和分頻器、計(jì)數(shù)器及顯示器四部分組成。工作原理框圖如圖3-3所示。圖3-3機(jī)電式單

21、相電能表工作原理圖感應(yīng)式測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要作用是將電能信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)。光電轉(zhuǎn)換器的作用是將正比于電能的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為電脈沖。分頻器和計(jì)數(shù)器的主要作用是對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成的脈沖信號(hào)進(jìn)行分頻、計(jì)數(shù)，得到所測(cè)的電能值。顯示器的作用是把電能表所測(cè)的電能值用電子器件顯示出來(lái)，方便讀取數(shù)據(jù)。2.全電子式單相電能表電能是功率對(duì)時(shí)間的積分，因此電能計(jì)量的過(guò)程就是對(duì)功率連續(xù)測(cè)量后與時(shí)間累積的結(jié)果。全電子式電能表運(yùn)用模擬或數(shù)字電路得到電壓和電流向量的乘積，然后通過(guò)模擬或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)電能的計(jì)量功能。按工作原理不同可分為模擬乘法器型和數(shù)字乘法器型。（1)模擬乘法器型全電子式單相電能表工作原理框圖如圖3-4所示。圖

22、3-4模擬乘法器型全電子式單相電能表工作原理圖被測(cè)電壓、電流經(jīng)電壓、電流采樣轉(zhuǎn)換成弱電信號(hào)，送至模擬乘法器完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘輸出一個(gè)與一段時(shí)間內(nèi)平均功率成正比的直流電壓信號(hào)，通過(guò)U/f轉(zhuǎn)換器（電壓、頻率轉(zhuǎn)換器）將模擬量直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)處理計(jì)數(shù)，顯示測(cè)得某段時(shí)間內(nèi)的電能值。也就是說(shuō)，計(jì)數(shù)器累計(jì)脈沖的過(guò)程是對(duì)有功功率積分而得到的電能值的運(yùn)算，顯示的累計(jì)數(shù)值是這段時(shí)間的功率計(jì)算值。（2)數(shù)字乘法器型全電子式單相電能表工作原理框圖如圖3-5所示。圖3-5數(shù)字乘法器型全電子式單相電能表工作原理圖被測(cè)電壓、電流經(jīng)電壓、電流采樣轉(zhuǎn)換成弱電信號(hào)，經(jīng)數(shù)字乘法器相乘，輸出一個(gè)與一段時(shí)

23、間內(nèi)平均功率成正比的數(shù)字量，經(jīng)D/f轉(zhuǎn)換器（數(shù)字、頻率轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換成脈沖頻率信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)處理計(jì)數(shù)，顯示測(cè)得某段時(shí)間內(nèi)的電能值。電子式電能表具有感應(yīng)式電能表無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)，如誤差精度（電子式可以做到0.2S、0.5S）、實(shí)時(shí)負(fù)荷記錄、超負(fù)荷報(bào)警斷電、剩余電量報(bào)警、提醒用戶及時(shí)購(gòu)電、歷史電量記錄、防竊電功能、電網(wǎng)質(zhì)量的各種考核指標(biāo)、儲(chǔ)存表常數(shù)、初始值、用戶住址、姓名等信息，因此，電子式電能表在應(yīng)用中將逐步替代感應(yīng)式電能表。電子式電能表與感應(yīng)式電能表性能比較見表2-1。表2-1 感應(yīng)式和電子式電能表性能比較類別感應(yīng)式電能表電子式電能表準(zhǔn)確度等級(jí)0.520.012誤差穩(wěn)定性差好使用壽命普通510年，

24、長(zhǎng)壽1520年510年功耗大小靈敏度低高潛動(dòng)現(xiàn)象一般有潛動(dòng)一般無(wú)潛動(dòng)頻率范圍（HZ）4555401000諧波影響大小功能擴(kuò)展性單一，難擴(kuò)展強(qiáng)大，可擴(kuò)展校驗(yàn)調(diào)試復(fù)雜容易環(huán)境要求適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性差抗電磁騷擾性好差防竊電性能差好單相電能表的接線單相電路電能的測(cè)量一般僅有一只單相電能表，一般有直接接入式和經(jīng)互感器接入式兩種接線方式。1.直接接入式單相電能表的接線直接接入式接線根據(jù)電能表接線盒內(nèi)電壓、電流接線端子排列方式不同可分為一進(jìn)一出（單進(jìn)單出）和二進(jìn)二出（雙進(jìn)雙出）兩種接線方式。兩種接線方式原理相同，只是接線盒內(nèi)電壓、電流的出入端子的排列位置不同。電能表接線端子應(yīng)以“一孔一線”、“孔線對(duì)應(yīng)”為原則，

25、禁止在電能表接線端子孔內(nèi)同時(shí)連接兩根導(dǎo)線。（1）一進(jìn)一出直接接入式的接線方法目前我國(guó)、德國(guó)、捷克、匈牙利及原蘇聯(lián)等國(guó)生產(chǎn)的單相電能表都采用這種接線方式。為了接線方便，單相電能表有專用接線盒，接線盒內(nèi)接有四個(gè)端鈕，連接時(shí)要按照1、3端接電源，2、4端接負(fù)載的方式接線。接線圖如圖3-6所示。圖3-6單相電能表一進(jìn)一出直接接入式接線圖注：電能表接線盒蓋的里面畫有接線圖，使用時(shí)按照接線圖接線即可。（2）二進(jìn)二出直接接入式的接線方法目前英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、日本、瑞士等國(guó)生產(chǎn)的單相電能表都采用這種接線方式。連接時(shí)采用1、2端接電源，3、4端接負(fù)載的方式接線。接線圖如圖3-7所示。 圖3-7 單相電能表二進(jìn)二

26、出直接接入式接線圖2.經(jīng)互感器接入式單相電能表的接線當(dāng)電能表的電流或電壓量限不能滿足被測(cè)電路要求時(shí)，需經(jīng)互感器接入，電能計(jì)量技術(shù)管理規(guī)程規(guī)定，低壓供電系統(tǒng)，負(fù)荷電流為50A以上時(shí)，宜采用經(jīng)電流互感器接入式的接線方法。若電能表內(nèi)電流、電壓連接片是連著的，可采用電流、電壓線公用方式接線；若電能表內(nèi)電流、電壓連接片是拆開的，可采用電流、電壓線分開方式接線。（1）公用方式接線1）單相電能表經(jīng)電流互感器接入公用方式接線如圖3-8所示。由于電能表內(nèi)電流、電壓連接片是連著的沒有斷開，故電流互感器K2端子禁止接地。圖3-8單相電能表經(jīng)電流互感器接入公用方式接線如圖2）單相電能表經(jīng)電壓互感器、電流互感器接入采用

27、公用方式接線如圖3-9所示。 圖3-9單相電能表經(jīng)互感器接入公用方式接線圖（2）分開方式接線1）單相電能表經(jīng)電流互感器接入分開方式接線如圖3-10所示。由于電能表內(nèi)電流、電壓連接片是斷開的，故電流互感器K2端子應(yīng)該接地。同時(shí)，電壓線圈兩端應(yīng)該與電源兩端相接。 圖3-10單相電能表經(jīng)電流互感器接入分開方式接線圖2）單相電能表經(jīng)互感器接入采用分開方式接線如圖3-11所示。圖3-11單相電能表經(jīng)互感器接入分開方式接線圖由接線圖3-9、圖3-11可知，采用公用方式接線可減少?gòu)幕ジ衅靼惭b處到電能表安裝處的電纜芯數(shù)，互感器二次可共用一點(diǎn)接地，但發(fā)生接線錯(cuò)誤的概率大；采用分開方式接線時(shí)，需要增加電纜芯數(shù)，電

28、流互感器和電壓互感器的二次側(cè)必須分別接地，發(fā)生接線錯(cuò)誤的可能性小一些，且便于接線檢查。注意：通常在電能表接線盒蓋的里面都畫有接線圖，使用時(shí)只要按照接線圖接線即可。3.2三相電能表生產(chǎn)實(shí)際中的三相電能測(cè)量，一般都采用三相電能表。下面主要介紹常用的三相三線有功電能表和三相四線有功電能表的結(jié)構(gòu)、原理與接線。三相三線有功電能表三相三線有功電能表根據(jù)工作原理不同可為為感應(yīng)式三相三線電能表和電子式三相三線電能表兩種類型。1.感應(yīng)式三相三線電能表的結(jié)構(gòu)、原理三相三線有功電能表是根據(jù)兩表法測(cè)量三相功率的原理，由兩只單相電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)組合而成的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-1（a）所示。接入被測(cè)電路后，作用在轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)矩等于兩組元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距之和，并與三相電路的有功功率成正比。因此，鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)可以反映有功功率的大小，通過(guò)計(jì)度器后可直接顯示三相電能的數(shù)值。國(guó)產(chǎn)DS15