南網(wǎng)電能表培訓(xùn)ppt課件

1、南網(wǎng)電能表培訓(xùn)南網(wǎng)電能表培訓(xùn)ppt感應(yīng)式電能表感應(yīng)式電能表電能表分類(lèi)電能表分類(lèi)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電子式電能表電子式電能表電能計(jì)量系統(tǒng)的組成電能計(jì)量系統(tǒng)的組成互感器互感器電流電流/ /電壓二次回路電壓二次回路電能表電能表發(fā)發(fā)/ /輸輸/ /變變/ /配配電系統(tǒng)電系統(tǒng)配變電站配變電站或用戶(hù)或用戶(hù)計(jì)量二次回路：分為電計(jì)量二次回路：分為電流回路流回路/ /電壓回路電壓回路, ,一般一般有電纜或光纖兩種材質(zhì)有電纜或光纖兩種材質(zhì)電流互感器：電流互感器：電磁式、電子電磁式、電子式式電壓互感器：電壓互感器：電磁式、電容電磁式、電容式、電子式式、電子式電能表：電能表：感應(yīng)式感應(yīng)式機(jī)電一體式機(jī)電一體

2、式全電子式全電子式數(shù)字式數(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)算公式單相交流有功電功率計(jì)算公式 P1=UIcos式中： P1單相交流有功電功率（W） U相電壓（V） I相電流（I） cos 功率因數(shù)三相交流有功電功率計(jì)算公式三相交流有功電功率計(jì)算公式 P3 =UAIAcosA+UBIBcosB +UCIC cosC 當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)： P3 = U1Icos式中： P3三相交流有功電功率（W） U1線(xiàn)電壓（V） I相電流（I） cos 功率因數(shù) 3三相交流無(wú)功電功率計(jì)算公式三相交流無(wú)功電功率計(jì)算公式

3、Q3 =UAIAsinA+UBIBsinB +UCIC sinC 當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)： Q3 = U1Isin式中： Q3三相交流無(wú)功電功率（Var） U1線(xiàn)電壓（V） I相電流（I） sin 無(wú)功功率因數(shù) 3功率因素計(jì)算公式功率因素計(jì)算公式 S2=P2+Q2 cos=P/S交流電量計(jì)算公式交流電量計(jì)算公式 單相交流有功電量 W1=P1t/1000 三相交流有功電量 W3=P3t/1000 三相交流無(wú)功電量 M3=Q3t/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(wú)功電量（kvar） 有功和無(wú)功功率的幾何表示有功和無(wú)功功率的幾何表示單相電能表直接

4、接入式單相電能表直接接入式A AO O計(jì)量功率計(jì)量功率 P=UIcosI IAOAO U UAO AO 直接接入式三相四線(xiàn)電能表的接線(xiàn)直接接入式三相四線(xiàn)電能表的接線(xiàn)UAUBUCIAIBIC計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos*三相三線(xiàn)有功電能表的接線(xiàn)三相三線(xiàn)有功電能表的接線(xiàn)UAUBUCIAIBICUABUCB計(jì)量功率：計(jì)量功率：P=IUcos（30+）+cos（30-）P= IUcos*3三相三線(xiàn)功率計(jì)算公式 P3 =UAIAcosA+UBIBcosB +UCIC cosC 三相平衡時(shí) UA=UB=UC，cosA=cosB =cosC ，IA=IB=IC 且IA+IB+IC

5、=0，即： IB=-（ IA+IC ） 代入上式即可得P3 =UAIAcos-UB（ IA+IC ）cos +UCIC cos = （UA-UB）IAcos + （UC-UB） IC cos = UABIAcos（+30） + UCB IC cos（-30）感應(yīng)式電能表感應(yīng)式電能表電能表分類(lèi)電能表分類(lèi)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電子式電能表電子式電能表電能表分類(lèi) 電能表型號(hào)的意義電能表型號(hào)的意義全電子式多功能電能表全電子式多功能電能表 電能表的銘牌電能表的銘牌示例示例電能表的參數(shù)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(zhǎng)期工作，而且誤差與溫升完全滿(mǎn)足技術(shù)條件的

6、最大電流值。如5(20)A，10(40)A，31.5(6)A等 。IbImax 電壓額定值，單相表為220V；低壓三相表為 3220V380V；高壓三相表為3100V或3100/ V。3電能表常數(shù)用C表示，它是電能表轉(zhuǎn)盤(pán)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=400rkWh的意義是用戶(hù)每消耗1 kWh電能，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)400圈 。電子式電能表常數(shù),如 C =1600imp/kWh的意義是用戶(hù)每消耗1 kWh電能，對(duì)應(yīng)于1600個(gè)脈沖，其中“imp”表示脈沖。電能表的參數(shù)電能表的參數(shù)電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)用百分比誤差表示： r（）（）=100%WWW W 為被檢表顯示的電能數(shù)；為

7、被檢表顯示的電能數(shù)； W 為標(biāo)準(zhǔn)表顯示的電能數(shù)，認(rèn)為是實(shí)際電能數(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)。1002.0WWrW例如例如 級(jí)，表明該電能表在按檢定規(guī)程檢驗(yàn)其誤差時(shí)，級(jí)，表明該電能表在按檢定規(guī)程檢驗(yàn)其誤差時(shí)，其百分比誤差其百分比誤差r()的絕對(duì)值不允許超過(guò)的絕對(duì)值不允許超過(guò)2.0。即。即 準(zhǔn)確度等級(jí)感應(yīng)式電能表感應(yīng)式電能表電能表分類(lèi)電能表分類(lèi)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電子式電能表電子式電能表感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承軸承 制動(dòng)元件制動(dòng)元件1234計(jì)度器計(jì)度器15電壓元件電壓元件 電流元件電流元件 電壓線(xiàn)電壓線(xiàn)圈圈導(dǎo)線(xiàn)細(xì)導(dǎo)線(xiàn)

8、細(xì)，匝數(shù)匝數(shù)多多 電電流流線(xiàn)線(xiàn)圈圈導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)粗，粗，匝數(shù)匝數(shù)少少驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件1-回磁極回磁極 2-轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)盤(pán) 3-電流鐵芯電流鐵芯 4-電壓鐵芯電壓鐵芯 A-電流線(xiàn)圈電流線(xiàn)圈 B-電壓線(xiàn)圈電壓線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件單相電能表的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式單相電能表的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式 由電壓線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通U，與電流線(xiàn)圈的磁通感應(yīng)轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生的渦流iI的交鏈作用而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩M1 M1=K1 U iIcos 由電流線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通I，與電壓線(xiàn)圈的磁通感應(yīng)轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生的渦流iU的交鏈作用而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩M2 M2=K2 I iUcos 總轉(zhuǎn)矩M3=M1+M2 = K1 U iIcos+ K2 I iUcos =K U I fcos =K

9、UIcos感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承軸承 制動(dòng)元件制動(dòng)元件1234計(jì)度器計(jì)度器15轉(zhuǎn)動(dòng)元件：轉(zhuǎn)動(dòng)元件：由鋁制園盤(pán)和轉(zhuǎn)軸組成。由鋁制園盤(pán)和轉(zhuǎn)軸組成。驅(qū)動(dòng)元件所產(chǎn)生的交變磁通穿過(guò)鋁盤(pán)，在鋁驅(qū)動(dòng)元件所產(chǎn)生的交變磁通穿過(guò)鋁盤(pán)，在鋁盤(pán)上產(chǎn)生渦流，該渦流又和產(chǎn)生它的磁通相盤(pán)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(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)?；プ饔?，產(chǎn)生電磁力驅(qū)使鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承軸承 制動(dòng)元件制動(dòng)元件1234計(jì)度器計(jì)度器15軸承：軸承：用于支持轉(zhuǎn)軸及鋁盤(pán)的重力，用于支持轉(zhuǎn)軸及鋁盤(pán)的

10、重力， 軸軸與軸承之間的摩擦?xí)鹩?jì)量負(fù)誤差與軸承之間的摩擦?xí)鹩?jì)量負(fù)誤差 。感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸承軸承 制動(dòng)元件制動(dòng)元件1234計(jì)度器計(jì)度器15制動(dòng)元件：產(chǎn)生反作用力矩的元件。是制動(dòng)元件：產(chǎn)生反作用力矩的元件。是一個(gè)永久磁鐵。一個(gè)永久磁鐵。 鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永久磁鐵的磁場(chǎng)切割鋁盤(pán)并鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永久磁鐵的磁場(chǎng)切割鋁盤(pán)并在鋁盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流和永在鋁盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流和永久磁鐵的磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生反作用力矩久磁鐵的磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生反作用力矩。感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)感應(yīng)式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)元件軸

11、承軸承 制動(dòng)元件制動(dòng)元件1234計(jì)度器計(jì)度器15計(jì)度器：用來(lái)計(jì)算鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)并將轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)度器：用來(lái)計(jì)算鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)并將轉(zhuǎn)數(shù)變換為被測(cè)電能的千瓦小時(shí)數(shù)。變換為被測(cè)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包括轉(zhuǎn)軸上的蝸輪、蝸桿及一套齒輪和字輪。通常稱(chēng)為計(jì)度器。輪。通常稱(chēng)為計(jì)度器。 感應(yīng)式電能表的原理感應(yīng)式電能表的原理小結(jié)：小結(jié)： 電壓線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通 U分成兩部分： （1）磁通U 工作磁通：它通過(guò)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F 非工作磁通：通過(guò)的路徑是 磁通I ，它通過(guò)的路經(jīng)是感應(yīng)式電能表的原理感應(yīng)式電能表的原理小結(jié)：小結(jié)： 驅(qū)動(dòng)

12、元件（電壓、電流元件）在鋁盤(pán)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(guò)鋁盤(pán)，在鋁盤(pán)上產(chǎn)生渦流，磁通和渦流相互作用，對(duì)鋁盤(pán)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(pán)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(pán)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

13、一個(gè)計(jì)度器指示三相電路消耗的總電作用在一個(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。能。三相三線(xiàn)表 三相四線(xiàn)表1-電壓元件2-電流元件3-轉(zhuǎn)盤(pán) 4-制動(dòng)磁鐵感應(yīng)式電能表感應(yīng)式電能表電能表分類(lèi)電能表分類(lèi)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電能計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)電子式電能表電子式電能表電子式電能表的特點(diǎn)電子式電能表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度等級(jí)高且誤差穩(wěn)定準(zhǔn)確度等級(jí)高且誤差穩(wěn)定起動(dòng)電流小且誤差曲線(xiàn)平整起動(dòng)電流小且誤差曲線(xiàn)平整3 頻率響應(yīng)范圍寬頻率響應(yīng)范圍寬4 受外磁場(chǎng)影響小受外磁場(chǎng)影響小15 功能強(qiáng)大功能強(qiáng)大12電子式電能表的特點(diǎn)電子式電能表的特點(diǎn) 過(guò)載能力大過(guò)載能力大6 防竊電能力強(qiáng)防竊電能力強(qiáng)7 便于安裝使用便于安裝使用8

14、兩種電能表的性能比較兩種電能表的性能比較電子式電能表的結(jié)構(gòu)電子式電能表的結(jié)構(gòu)電源部分電源部分 測(cè)量部分測(cè)量部分12顯示部分顯示部分3管理部分管理部分4接口部分接口部分15外殼及接線(xiàn)端鈕外殼及接線(xiàn)端鈕6測(cè)量部分的基本組成測(cè)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(cè)量原理電子式電能表測(cè)量原理原理概述 p(t)=u(t)i(t)為功率曲線(xiàn)，而有功電能W (t)為功率曲線(xiàn)與橫軸t所包圍的面積（陰影部分）之和。電子式電能表測(cè)量原理電子式電能表測(cè)量原理測(cè)量步驟電子式電能表的功能電子式電能表的功能1、電能計(jì)量功能、電能計(jì)量功能輸入、

15、輸出有功計(jì)量輸入、輸出無(wú)功計(jì)量四象限無(wú)功計(jì)量視在電能計(jì)量計(jì)量組合無(wú)功（如象限無(wú)功與象限無(wú)功絕對(duì)值相加，象限無(wú)功與象限無(wú)功絕對(duì)值相加等） 2、分時(shí)計(jì)費(fèi)功能、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(chēng)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.秒，而時(shí)段切換誤差小于5秒。 最大需量-用戶(hù)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)

16、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、最大需量記錄功能4、監(jiān)測(cè)功能、監(jiān)測(cè)功能 功率監(jiān)測(cè)：設(shè)定功率上限，當(dāng)電能表計(jì)量的功率超過(guò)上限時(shí)報(bào)警。 斷相監(jiān)測(cè)：當(dāng)電能表檢測(cè)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(guò)流監(jiān)測(cè)：當(dāng)電能表檢測(cè)到電流大于給定上限時(shí)，電能表給出過(guò)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(cè)：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(cè)：測(cè)

17、量瞬時(shí)電壓、電流、有功/無(wú)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、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(guò)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 預(yù)付費(fèi)功能是通過(guò)用戶(hù)自行持IC卡到售電點(diǎn)購(gòu)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(hù)去購(gòu)電；當(dāng)剩余電費(fèi)小于0后，電能表自動(dòng)跳閘，切斷用戶(hù)供電線(xiàn)路。用戶(hù)購(gòu)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、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(hào)（顯示報(bào)警或聲光報(bào)警）以提示用戶(hù)盡快處理。9、電壓合格率記錄、電壓合格率記錄