第八章 電能計(jì)量裝置的綜合誤差

1、第八章第八章第八章 電能計(jì)量裝置的綜合誤差電能計(jì)量裝置的綜合誤差 電能計(jì)量裝置是由電能表、互感器和二次回路連接導(dǎo)線三部分組成。因此電能計(jì)量裝置的綜合誤差就應(yīng)包含這三部分的誤差 =0hd 第八章第八章 電能計(jì)量裝置的綜合誤差電能計(jì)量裝置的綜合誤差 第一節(jié) 電能表的檢定方法 第二節(jié) 二次導(dǎo)線電壓降誤差 第三節(jié) 互感器的合成誤差 第四節(jié) 減小電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法 第一節(jié)第一節(jié) 電能表的檢定方法電能表的檢定方法 一、直觀檢查 二、工頻耐壓試驗(yàn) 三、潛動(dòng)和啟動(dòng) 四、校核常數(shù) 五、基本誤差的測(cè)定一、直觀檢查一、直觀檢查 1 1外部檢查外部檢查 外部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列缺陷的電能表不予檢定：外部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)

2、有下列缺陷的電能表不予檢定： （1）銘牌明顯偏斜，標(biāo)志不完整，字跡不清楚； （2）字輪式計(jì)度器上的數(shù)字約有1/5高度被字窗遮蓋； （3）表殼損壞，顏色不夠完好，玻璃窗模糊，固定不牢或破裂；一、直觀檢查一、直觀檢查 （4）端鈕盒固定不牢或損壞，盒蓋上沒(méi)有接線圖，固定表蓋的螺絲和端鈕盒內(nèi)的螺絲不完好或缺少，沒(méi)有鉛封的地方，表殼應(yīng)接地的部分有漆層或銹蝕，固定電能表的孔眼損壞； （5）沒(méi)有指示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的標(biāo)記； （6）沒(méi)有供計(jì)讀轉(zhuǎn)數(shù)的色標(biāo)或色標(biāo)位置（當(dāng)防潛針距防潛鉤最近時(shí)，色標(biāo)應(yīng)在正前方）。一、直觀檢查一、直觀檢查 2 2內(nèi)部檢查內(nèi)部檢查 內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列缺陷的電能內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列缺陷的電能表不

3、予檢定：表不予檢定： （1）各部緊固螺絲松動(dòng)或缺少必要的墊圈； （2）轉(zhuǎn)盤和制動(dòng)磁鐵磁極等處有鐵粉或雜物； （3）導(dǎo)線固定或焊接不牢，導(dǎo)線上的絕緣老化； 一、直觀檢查一、直觀檢查 （4）目測(cè)檢查滿載、輕載和相位角調(diào)整裝置及平衡調(diào)整裝置處在極限位置，沒(méi)有調(diào)整余量； （5）轉(zhuǎn)盤不在制動(dòng)磁鐵和驅(qū)動(dòng)元件氣隙中間； （6）表蓋密封不良，蝸輪與蝸桿不在齒高的1/21/3處嚙合。 二、工頻耐壓試驗(yàn)二、工頻耐壓試驗(yàn) 新生產(chǎn)和修理后的電能表應(yīng)首先進(jìn)行工頻新生產(chǎn)和修理后的電能表應(yīng)首先進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，經(jīng)受不住耐壓的電能表就無(wú)需耐壓試驗(yàn)，經(jīng)受不住耐壓的電能表就無(wú)需進(jìn)行下一步試驗(yàn)。進(jìn)行下一步試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在耐壓

4、試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在5 510s10s內(nèi)平穩(wěn)地將電壓內(nèi)平穩(wěn)地將電壓升到規(guī)定值，并保持升到規(guī)定值，并保持1min1min，絕緣應(yīng)不被擊，絕緣應(yīng)不被擊穿，隨后試驗(yàn)電壓以同樣速度降到零。穿，隨后試驗(yàn)電壓以同樣速度降到零。三、潛動(dòng)和啟動(dòng)三、潛動(dòng)和啟動(dòng) 基本誤差達(dá)到要求后，再進(jìn)行潛動(dòng)試驗(yàn)，修理后基本誤差達(dá)到要求后，再進(jìn)行潛動(dòng)試驗(yàn)，修理后的電能表加的電能表加110%110%額定電壓，新生產(chǎn)和重繞電壓、額定電壓，新生產(chǎn)和重繞電壓、電流線圈的電能表還應(yīng)加電流線圈的電能表還應(yīng)加80%80%額定電壓，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)額定電壓，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)不得超過(guò)不得超過(guò)1r1r，即為合格。，即為合格。啟動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，在額定電壓、額定頻率和功率因數(shù)啟動(dòng)試

5、驗(yàn)時(shí)，在額定電壓、額定頻率和功率因數(shù)為為1.01.0的條件下，負(fù)載電流升到規(guī)定值后，轉(zhuǎn)盤應(yīng)的條件下，負(fù)載電流升到規(guī)定值后，轉(zhuǎn)盤應(yīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)且在時(shí)限連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)且在時(shí)限t tQ Q內(nèi)不少于內(nèi)不少于1r1r。時(shí)限按下式確定。時(shí)限按下式確定 QQCPt1000604 . 1四、校核常數(shù)四、校核常數(shù) 1 1計(jì)讀轉(zhuǎn)數(shù)法計(jì)讀轉(zhuǎn)數(shù)法 電能表在額定電壓、額定最大電流和功率因數(shù)為電能表在額定電壓、額定最大電流和功率因數(shù)為1.01.0的條件下，計(jì)度器末位字輪改變的條件下，計(jì)度器末位字輪改變1 1個(gè)數(shù)字時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)個(gè)數(shù)字時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)和第一章中的式（和第一章中的式（1-261-26）的計(jì)算值相同。）的計(jì)算值相同。 2

6、2恒定負(fù)載法恒定負(fù)載法 負(fù)載功率較穩(wěn)定時(shí)，電能表在額定電壓、額定最大電流和功率因數(shù)為1.0的條件下，記錄通電時(shí)間（不少于15 min）和計(jì)度器在通電前、后的示值；若負(fù)載功率的平均值與通電時(shí)間的乘積，約等于計(jì)度器在通電前后的示值之差，即可斷定常數(shù)是正確的。 四、校核常數(shù)四、校核常數(shù) 3 3走字試驗(yàn)法走字試驗(yàn)法 檢定規(guī)范相同的一批電能表，選用誤差較穩(wěn)定而常數(shù)已知的兩只電能表作為參照表。各表的同相電流線路串聯(lián)而電壓線路并聯(lián)，加額定最大負(fù)載。當(dāng)計(jì)度器末位改變不少于10（對(duì)0.51.0級(jí)表）或5（對(duì)2.0級(jí)表）個(gè)數(shù)字時(shí)，參照表與其他表的示數(shù)應(yīng)符合下式要求 5 . 1100000biDDD 五、基本誤差的

7、測(cè)定五、基本誤差的測(cè)定 測(cè)定電能表的基本誤差，應(yīng)在規(guī)定的電壓、測(cè)定電能表的基本誤差，應(yīng)在規(guī)定的電壓、頻率、波形、溫度、指定的相位及已知負(fù)載特頻率、波形、溫度、指定的相位及已知負(fù)載特性等條件下進(jìn)行。性等條件下進(jìn)行。 1 1瓦秒法瓦秒法 用標(biāo)準(zhǔn)功率表測(cè)量調(diào)定的恒定功率，同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)功率表測(cè)量調(diào)定的恒定功率，同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)時(shí)器測(cè)量電能表在恒定功率下轉(zhuǎn)若干用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)時(shí)器測(cè)量電能表在恒定功率下轉(zhuǎn)若干轉(zhuǎn)所需時(shí)間，該時(shí)間與恒定功率的乘積所得實(shí)轉(zhuǎn)所需時(shí)間，該時(shí)間與恒定功率的乘積所得實(shí)際電能，與電能表測(cè)定的電能相比較，即能確際電能，與電能表測(cè)定的電能相比較，即能確定電能表的相對(duì)誤差。定電能表的相對(duì)誤差。五、基本誤差的

8、測(cè)定五、基本誤差的測(cè)定 （1）定轉(zhuǎn)測(cè)時(shí)法。）定轉(zhuǎn)測(cè)時(shí)法。當(dāng)用固定轉(zhuǎn)數(shù)而確定測(cè)量時(shí)間的瓦秒法檢定時(shí)，電能表的相對(duì)誤差為計(jì)算式 bttTr100PKKCNTYLx10003600 五、基本誤差的測(cè)定五、基本誤差的測(cè)定 （2）定時(shí)測(cè)轉(zhuǎn)法。）定時(shí)測(cè)轉(zhuǎn)法。當(dāng)用固定時(shí)間而計(jì)讀轉(zhuǎn)數(shù)的瓦當(dāng)用固定時(shí)間而計(jì)讀轉(zhuǎn)數(shù)的瓦秒法檢定攜帶式電能表時(shí)，相對(duì)誤差計(jì)算式為秒法檢定攜帶式電能表時(shí)，相對(duì)誤差計(jì)算式為 每一負(fù)載功率下算定轉(zhuǎn)數(shù)n0應(yīng)不少于4r bnnnr%10000100036000PtKCKnYL五、基本誤差的測(cè)定五、基本誤差的測(cè)定 2 2標(biāo)準(zhǔn)電能表法標(biāo)準(zhǔn)電能表法 標(biāo)準(zhǔn)電能表測(cè)定的電能與被檢電能表測(cè)定的電能相比標(biāo)準(zhǔn)電能

9、表測(cè)定的電能與被檢電能表測(cè)定的電能相比較，確定被檢電能表的相對(duì)誤差的方法，稱為標(biāo)準(zhǔn)電能表較，確定被檢電能表的相對(duì)誤差的方法，稱為標(biāo)準(zhǔn)電能表法。法。 （1 1）固定轉(zhuǎn)數(shù)法。）固定轉(zhuǎn)數(shù)法。當(dāng)用被檢電能表轉(zhuǎn)完一定轉(zhuǎn)數(shù)停住標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)用被檢電能表轉(zhuǎn)完一定轉(zhuǎn)數(shù)停住標(biāo)準(zhǔn)電能表的方法檢定時(shí)，被檢電能表的相對(duì)誤差計(jì)算式為電能表的方法檢定時(shí)，被檢電能表的相對(duì)誤差計(jì)算式為 bnnnr%1000JUIYLKKKKCKNCn00五、基本誤差的測(cè)定五、基本誤差的測(cè)定 （2）光電脈沖法。）光電脈沖法。標(biāo)準(zhǔn)電能表和被檢電能表都在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，用測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)電能表轉(zhuǎn)數(shù)成正比的脈沖的方法檢定時(shí)，被檢電能表的相對(duì)誤差計(jì)算式為 bmm

10、m1000JUIYLmKKKKCKNCm 0第二節(jié)第二節(jié) 二次導(dǎo)線電壓降誤差二次導(dǎo)線電壓降誤差 一、單相電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降誤差 二、三相V形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 三、三相形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 一、單相電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降誤差一、單相電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降誤差 電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降對(duì)比差和角差的影響程度與其二次負(fù)載的大小、性質(zhì)及接線方式有關(guān)。單相電壓互感器接線圖如圖8-1所示。 一、單相電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降誤差一、單相電壓互感器二次導(dǎo)線電壓降誤差 二次導(dǎo)線電壓降引起的比差和角差分別為附加復(fù)數(shù)誤差的水平分量和垂直分量，即%100cos2%100cos%100222

11、UIrUUUUfbbU222sin2sinUIrUUUUBbU 二、三相二、三相V V形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 若兩臺(tái)單相電壓互感器按V接線，負(fù)載也按V形連接（如圖8-2所示）。二、三相二、三相V V形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 由二次導(dǎo)線電阻壓降引起的附加比差和角差分別為%100)60cos(cos23311abbobabbaabUrIrIUUf3438)60sin(sin23311 abbobabbaababUrIrIUUtg三、三相形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差三、三相形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 若三臺(tái)單相電壓互感器（或一臺(tái)三相

12、電壓互感器）按Y, y接線，負(fù)載為形連接時(shí)（如圖8-3所示）a ar raaaaA AB BC Cb bc cr rr rccbbabIbcIabSacIbcScaS圖圖8-3 Yy8-3 Yy形形連連接的接的電壓電壓互感器和互感器和形負(fù)載接線形負(fù)載接線圖圖三、三相形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差三、三相形負(fù)載引起的二次導(dǎo)線壓降誤差 由二次導(dǎo)線電阻壓降引起的附加比差和角差分別為%100)30cos()30cos(31aobacobabaUrIrIf3438)30sin()30sin(31aobacobabaUrIrI第三節(jié)第三節(jié) 互感器的合成誤差互感器的合成誤差 由于互感器存在比差和角差，致使電能

13、計(jì)量有誤差，稱之為互感器的合成誤差rh，用公式表示為 互感器合成誤差不僅和互感器本身的比差、互感器合成誤差不僅和互感器本身的比差、角差有關(guān)，還與互感器的連接方式、一次負(fù)載角差有關(guān)，還與互感器的連接方式、一次負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。的功率因數(shù)有關(guān)。 %100112PPPKKUIh第三節(jié)第三節(jié) 互感器的合成誤差互感器的合成誤差 一、互感器接單相有功電能表時(shí)的合成誤差 二、互感器接三相三線有功電能表時(shí)的合成誤差 三、互感器接三相四線有功電能表時(shí)的合成誤差 一、互感器接單相有功電能表時(shí)的合成誤差一、互感器接單相有功電能表時(shí)的合成誤差 單相有功電能計(jì)量時(shí)的原理接線圖和相量圖（感性負(fù)載）如圖8-4所示。 互感

14、器的合成誤差 %100)(tgffUIIUh二、互感器接三相三線有功電能表時(shí)的合成誤差二、互感器接三相三線有功電能表時(shí)的合成誤差 互感器按V接線 ，其原理接線和相量關(guān)系如圖8-5所示。互感器按V接線 ，其原理接線和相量關(guān)系如圖8-5所示。二、互感相器接三三線有功電能表時(shí)的合成誤差二、互感相器接三三線有功電能表時(shí)的合成誤差互感器的合成誤差22112211)32121(0291. 0)32121()32121(0291. 0)32121(hhhhhtgtgftgtgf 三、互感器接三相四線有功電能表時(shí)的合成誤差三、互感器接三相四線有功電能表時(shí)的合成誤差 設(shè)感性負(fù)載時(shí)，三組元件的合成誤差分別為 33

15、3330291. 0tgffIUh111110291. 0tgffIUh222220.0291hUIfftg三、互感器接三相四線有功電能表時(shí)的合成誤差三、互感器接三相四線有功電能表時(shí)的合成誤差在三相電路完全對(duì)稱的情況下 1231231231()310.0291()3hhhhffftg第四節(jié)第四節(jié) 減少電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法減少電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法 要減少電能計(jì)量裝置的綜合誤差，應(yīng)全面考慮電能表、互感器和二次回路的合理匹配。 1 1電流互感器和電壓互感器合理地組合使用電流互感器和電壓互感器合理地組合使用 組合使用的原則是：將比差絕對(duì)值相等而符組合使用的原則是：將比差絕對(duì)值相等而符號(hào)相反

16、，角差絕對(duì)值相等而符號(hào)相同的電壓互感號(hào)相反，角差絕對(duì)值相等而符號(hào)相同的電壓互感器和電流互感器組成一組配套使用。器和電流互感器組成一組配套使用。這樣，可以這樣，可以使電壓互感器和電流互感器的誤差互相補(bǔ)償，以使電壓互感器和電流互感器的誤差互相補(bǔ)償，以減小電能計(jì)量裝置的綜合誤差。減小電能計(jì)量裝置的綜合誤差。 第四節(jié)第四節(jié) 減少電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法減少電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法 2 2電能表與互感器配組進(jìn)行檢定調(diào)整電能表與互感器配組進(jìn)行檢定調(diào)整 此辦法是將電能表與其配套的互感器配組此辦法是將電能表與其配套的互感器配組后再進(jìn)行檢定調(diào)整。調(diào)整時(shí)，把互感器誤差考后再進(jìn)行檢定調(diào)整。調(diào)整時(shí)，把互感器誤差考慮在電能表內(nèi)，然后對(duì)電能表進(jìn)行調(diào)整。慮在電能