電能計量及裝表技術(shù)

1、第一章 電能計量基本概念1 .電能，特點是發(fā)，供，用同步完成。由發(fā)電廠，供電企 業(yè)和用電戶共同組成電力系統(tǒng)，三者相互之間對電能進行計 量及貿(mào)易結(jié)算的裝置，叫做電能計量裝置。電能計量裝置的主要部件：（1）計量用電流互感器，電壓 互感器（2）電能表（3）互感器與電能表之間的二次回路電能計量裝置的附屬部件：（1）試驗接線盒（2）失壓斷 流計時儀（3）鉛封（4）電能計量箱/柜（5）電能量集抄設(shè) 備電能計量裝置的作用：（1）電力市場中作為電能量貿(mào)易 結(jié)算依據(jù)（2）發(fā)電廠用于計量廠用電量（3）供電公司用于 測量每條線路的實際損耗（4）工農(nóng)業(yè)客戶用于計算單位產(chǎn) 品耗電量，核算產(chǎn)品的電能成本（5）各單位用于計

2、量下屬 部門的分電量互感器的作用：在計量大電流線路的電能時，要用到電流 互感器，按電流互感器的變比K1來減小電流；在計量高電壓 線路的電能時，要用到電壓互感器，按電壓互感器的變比Ku 來降低電壓；使接到互感器二次側(cè)的電能表能夠安全，準確 地計量電能。電能計量檢定機構(gòu)按照國家頒布的JJF1069-2003計量檢 定機構(gòu)考核規(guī)范和電力行業(yè)標準DL/T448-2000電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程的要求和規(guī)定，對檢定電能計量器具時 所使用的標準設(shè)備，必須進行強制性的周期檢定。7.按照DL/T4482000電能計量裝表技術(shù)管理規(guī)程按所計量電能量和計量對象的重要程度分為五類電能計 量裝置月平均用變壓器容最發(fā)電

3、機、發(fā)也企業(yè) 與電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之 間的電量交換供電關(guān)I計量點1類5。萬 kWh 及以上WOOOkVA 及以上200MW及以上省級電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè) 與其供電企業(yè)II類1。0萬 kWh 及以上2000kVA 及以上100MW及以in類10萬 kWh 及以上315kVA 及以上100MW以卜-考核有功電后平衡的11TkV及以上的送電線路IV類315kVA 以下發(fā)供電企業(yè)內(nèi)部經(jīng) 濟技術(shù)指標分析V類單相供電的電力用 戶計費用8.五類電能計量裝置所配設(shè)備的標準度等級電能計晝 裝置類別準確度等級電壓 互感器電流 互感器有功 電能表無功 電能表I020.2函逐）0 爵或2.0n0.2或0衛(wèi)*)0.5e或0.52.0

4、m05*L02.0IV。占0.5s2.03.0V0&2.0“ s ”表示這種電能表和互感器要求在極低負荷下的靈敏度， 準確度比一般同等級的計量器具要高。9.按照JJF10692003計量檢定機構(gòu)建立質(zhì)量管理體系電能計量工作人員配備省、網(wǎng)公司營銷處電能計量專責(zé)人給市堡電公司營銷處電能計量專責(zé)人與計一間接有關(guān)的工作與計量直接有關(guān)的工作地（市】供電公司計量由心主任中心主任工程師10 .對技術(shù)專責(zé)人的要求：計量檢定機構(gòu)的專責(zé)人應(yīng)有較高的專業(yè)技術(shù)水平，能夠 嚴格認真貫徹執(zhí)行國家和上級制定的法規(guī)，標準，規(guī)程及計 量工作的方針，政策。熟悉各種電能計量器具的性能，用途， 熟悉電能計量業(yè)務(wù)的各個環(huán)節(jié)以及計量器具

5、檢定工作流程。 具備較強的業(yè)務(wù)管理能力，能夠勝任電能計量鑒定機構(gòu)中所 有職責(zé)內(nèi)的工作。第二章電能計量用互感器1 .電流互感器的分類按電壓等級分-低壓式和高壓式按一次線圈的匝數(shù)分-單匝式和多匝式按外形低壓電流互感器分-羊角式和穿心式按安裝方法分-支持式和穿墻式按安裝地點分-戶內(nèi)式和戶外式按鐵芯多少分-單鐵芯和多鐵芯按絕緣方式分-干式/油浸式/瓷絕緣和環(huán)氧樹脂澆注絕緣。低壓電流互感器常用的LQG-0.5型（羊角式）和LMZ1-0.5型（穿心式）。電流互感器型號的第二，第三個字母的意義A穿堵式B支持式D貫穿式單匝F貫穿式復(fù)匝M貫穿式母線型R裝入式Q線囹式C瓷箱式Z低壓3. 10V及以上的電流互感器Z

6、澆注絕緣C瓷絕緣W戶外裝置B過流保護G改進型D差動保護S速飽和J樹脂澆注Q加強型殳有商個二次繞組，備個專J 接地保護用于電能計量；另一個用于繼電保護和一般監(jiān)測。前者的準確度等級高于后者，必須為0.5級及以上。電流互感器在實際運行中會產(chǎn)生變比誤差，簡稱比差;還有相位角誤差，簡稱角差。由于10 N、0因此會引起電流互感器的比差和角差q角差q 一般為正，比差f 一般為負電流互感器的比差匕、角差5 ,和一次實際電流I 1的有效 值關(guān)系分別f = 12N2 11N1 X 100 % =-七X sin 6 +。）x 100 （% ）x _!I IN匚 2氣5 = I o x cos（0+8）x 343 8

7、 W 】11電流互感器的退磁 為保證電流互感器的準確度，要對電流互感器進行周期校驗 和現(xiàn)場試驗。試驗過程中可能采用過直流電源，或在大電流 下工作時突然切斷電源，或二次繞組偶然開路，都會使電流 互感器鐵芯線圈中產(chǎn)生剩磁，即一次線圈斷電的情況下，鐵 芯仍有磁性。這種磁性會影響電流互感器的誤差特性，因此 投入使用前或誤差檢定前首先須對電流互感器進行退磁，即 用特殊的方法消除剩磁.使用電流互感器的注意事項【1】電流互感器運行中二次不允許開路【2】電流互感器必 須按減極性連接【3】高壓電流互感器K2端要可靠接地防止 一次側(cè)的高壓竄入二次側(cè)，但只允許有一個接地點，在端子 箱內(nèi)經(jīng)端子接地【4】高壓供電客戶負

8、荷大時，采用高供高 計計量方式，同時安裝電流，電壓互感器，電能表安裝在一 次高壓側(cè)【5】為防止竊電可將電流互感器二次的K1K2端用 一小盒罩住，并加上鉛封【6】戶外安裝的高壓電流互感器， 當(dāng)互感器至電能表距離較長時，宜采用二次額定電流為1A 的電流互感器，以適應(yīng)二次連線電阻較大的實際情況。電壓互感器按工作原理不同分鐵芯式電壓互感器，電容式電壓互感器，光電式電壓互感器。鐵芯式電壓互感器分類按相數(shù)分=單相和三相按安裝地點分=戶內(nèi)式和戶外式按絕緣方法分=干式，澆注式，油浸式8 .電壓互感器型號的前四個字母的意義第一個字母J電壓互感器第三個字母C瓷箱式HJ儀用電壓互感器Z澆注絕緣第二個字母D單相第四個

9、字母F膠封型S三相J接地保護C串級結(jié)構(gòu)W五柱三繞組第三個字母J油浸式B三柱帶補償繞組G干式9.電壓互感器的接線方式：電壓互感器的V / V接線，電壓 互感器的Y/Y0接線，電壓互感器的Y0/Y0 10 .使用電壓互感器的注意事項【1】電壓互感器應(yīng)選用符合國家標準，并經(jīng)有關(guān)部門鑒定 為質(zhì)量優(yōu)良，準許進入電力系統(tǒng)的產(chǎn)品【2】要正確選擇電 壓互感器的額定電壓【3】按要求的相序接 線，防止接錯極性【4】二次側(cè)運行中嚴禁短路，否則造成 燒斷一次側(cè)熔斷器【5】正確選擇電壓互感器的二次額定容量o.25,s, .s 或者025y; rr第三章感應(yīng)式電能表1 .電能表的分類按所測電能種類分=有功電能表無功電能表

10、直流電能表【無功電能表的力率】按相別及接線方式分=單相表三相三線；兩元件表三相四線三元件表 按電壓等級分=高壓表低壓表 按電流測量范圍分=直通表經(jīng)電流互感器接入按準確度等級分=0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 級按結(jié)構(gòu)原理分=感應(yīng)式電能表全電子式電能表機電一體化電能表按測量功能分=分時計費電能表最大需量電能表預(yù)付費電能表集抄電能 表多功能電能表2 .電能表型號組成類別代號組刑代號結(jié)枸代號功能代號設(shè)計序號輔助說明D-111能表D-單相任全電子式Y(jié)-預(yù)付費阿拉伯?dāng)?shù)宇字母或數(shù)字S三相三線費珞任家代號）（附加標注）三相四線D-客均能B標推電能表1-載波抄我杏

11、最大枷X頃U能前面幾個字母說明了該電能表的用途，接線方式，結(jié)構(gòu)及功能。只要第三個字母 不是S表明是感應(yīng)式表。不出現(xiàn)X就是有功電能表，出現(xiàn)X是無功電能表，出 現(xiàn)（X）表明有功，無功電能均能測量。第四個字母是D則為多功能表額定參數(shù)額定電流又分為標定電流Ib和額定最大電流Imax。標定電流Ib是計算負載的基數(shù)電流值。額定最大電流Imax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。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。電能表常數(shù)電能表常數(shù)用A表示，它是電能表計度器的指示A數(shù)和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)之間的比例值。每圈代表多少千瓦時即 1 /

12、A=1 / 400(Kw h / r)=0.0025(Kw h / r)每瓦時轉(zhuǎn)多少圈即 A*1 / 1000=400 / 1000r/ (W h)=0.4r / (W h)每瓦秒轉(zhuǎn)多少圈即A*1 / 1000*1 / 3600r/ (W s)每千瓦秒轉(zhuǎn)多少圈即A*1 / 3600r/ (KW s)電能表的準確度等級用百分比誤差表示。百分比誤差定義W-W為,，刁”。W-被檢表顯示的電能數(shù)；W一標準表顯示的電能數(shù)，認為是實際電能數(shù)。6 .測量機構(gòu)驅(qū)動元件，轉(zhuǎn)動元件，軸承，制動元件和計度器輔助部件-包括基架，底座，表蓋，銘牌，端鈕盒等7.驅(qū)動力矩MQ的原始公式。1、驅(qū)動力知個角為電鍬磁通&超前電壓

13、磁通市的角度。感性員載時，印林,時3在0碩之聞中角增大訕隨之增 大，M也跟著t眈讖欷;容性津啪況相反，項倒，甲 =9 “在 30 卻之聞甲角增大，訕隨之誠小，M也跟著減小，鋁盤轉(zhuǎn)慢。P =驅(qū)動力矩MQ與有功功率P的關(guān)系4,44 陰N似 sin 甲=KVlcg = kF 當(dāng)負載功率穩(wěn)定時mt=mq,鋁盤勻速轉(zhuǎn)動，則有IT 8 Ft oc 也廠Mt KTFThT =烏中新為 Mq = KfPK 7A =x p = AP上式n=AP，兩邊同乘以用電時間T,.時間T內(nèi)鋁盤所轉(zhuǎn)圈數(shù)N N = nT=APT=AW絕對誤差是被測電能量的測量讀數(shù)與實際值之差。絕對誤差表示為AW=W-W0相對誤差是測量的絕對誤

14、差與其實際值之比的百分比。相對誤差表示為二入誤差調(diào)整裝置；三相感應(yīng)式電能表有五個單相表有四個 調(diào)整順序：滿載調(diào)整-相位角(力率)調(diào)整-輕載調(diào)整-靈敏度試驗-防潛動試驗。前三步先合元調(diào)整，后分元調(diào)整感應(yīng)式電能表誤差調(diào)整的條件項目方式調(diào)整條件(5bHZ)調(diào)整部位滿栽誤無調(diào)整合元永久磁鐵分元5 A ggO三相平衡調(diào)整螺H相位.角諼菲調(diào)整合元/. cjj*5=0.5 (3m&=0,5)相&如誤差調(diào)整裝置饑LUe lh cojfc0.5 (nfcO.5)相宜角誤差調(diào)整裝牌輕戕誤無調(diào)整合元i- ro%/h輕栽訂推調(diào)整裝時分元Uf.ggw輕載誤詢整裝擔(dān)靈敏度試驗合元Ue C6J0=7,t?規(guī)程規(guī)定的啟動電流

15、輕載誤嬉調(diào)票裝置防潛動試驗合無80S% 41=()防潛鉤四種情況下相位角誤差的調(diào)整方向能表種類 負荷性質(zhì)有功電能表無功電能表用戶為感性負荷短路塊5往外端頭調(diào), 記為“ + ”，表走 快短路塊5往外端頭調(diào), 記為“一”，表走 慢用戶為容性負荷短路塊5往外端頭調(diào), 記為”，表走 慢短路塊5往外端頭調(diào), 記為,表走 快第四章電子式電能表電子式電能表的分類按規(guī)格分=單相，三相三線，三相四線電子式電能表按接入方式分=經(jīng)互感器接入式，直接接入式電子式電能表 按功能分=有功，無功，有無功組合，有功復(fù)費率，最大需量，多功能電子式電能表按原理分=模擬乘法器型，數(shù)字乘法器型電子式電能表電子式電能表的特點功能強大，

16、準確度等級高且誤差穩(wěn)定，起動電流小且誤 差曲線平整，頻率響應(yīng)范圍寬，受外磁場影響小，過載 能力大，防竊電能力強，強大的事件記錄功能，便于安 裝使用。感應(yīng)式電能表與電子式電能表的性能比較類別感應(yīng)式電能表電式電能衰準確度（級）0.5 3.00.C11.0頻率范圍（Hz）45554U20(H)啟動電流O.UO30.001外磁場影響大安裝要,嚴格不太嚴格過載能力4倍6-10 倍功耗電磁兼容性大好 小 .-般bl常維護簡單復(fù)雜功能單 -完善、可擴展電子式電能表的原理構(gòu)成構(gòu)成部分：測量部分，電源部分，顯示部分，管理部分， 接口部分，外殼及接線端鈕。常用的電源部分有工頻電源，阻容電源，升關(guān)電源。電子式電能表

17、的功能介紹1、電能計量功能：輸入、輸出有功計量$輸入、輸出無功計 量；四象限無功計量；視在電能計量等，還根據(jù) 用戶要求可以計弛組合無功（如I象限無功與IV 象限無功絕對值相加,m象限無功與n象限無功 絕對值相加等）2、分時計費功能將一天分成若干時間段，給每段時間規(guī) 定其費率特征：尖峰、峰、平、谷。按照費 率特征分別累計電量，即得到電能的分時計 量口如果規(guī)定不同的費率就起到了調(diào)節(jié)用電 量從而達到削峰填谷、平衡負荷的作用，使 發(fā)電機及供電網(wǎng)發(fā)揮最大的功效。為了準確進行分時計費，要求表計內(nèi)部 時鐘精度較高：11計時誤差小于0.5秒， 3.監(jiān)控功能換:吳4；小5秒L,功率監(jiān)控：設(shè)定功率一限，當(dāng)電能表計量的功率超 過上限時報警，