1、六盤水供電局六盤水供電局六盤水供電局六盤水供電局制作時間：制作時間：20142014年年6 6月月2525日日電能計量裝置基礎知識電能計量裝置基礎知識學習時長：學習時長：6060分鐘分鐘六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念電能計量裝置電能計量裝置：為計量電能所必須的計量器具和輔助設備的總體，包括電能表、負荷管理終端、智能計量終端、集中抄表數據采集終端、集中抄表集中器、計量柜（計量表箱）、電壓互感器、電流互感器、試驗接線盒及其二次回路等。負荷管理終端：負荷管理終端：安裝于專變客戶現場的用于現場服務與管理的終端設備，實現對專變客戶的遠程抄表和電能計量設備工況以及客戶用電負荷和電能量

2、的監控功能。負荷管理終端六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念配變監測計量終端：配變監測計量終端：安裝于10kV公共變壓器現場的用于實現配變供電計量和監測的現場終端設備。配變監測計量終端具備計量和自動化功能。集中抄表數據采集終端：集中抄表數據采集終端：用于采集多個客戶電能表電能量信息，并 經處理后通過信道將數據傳送到系統上一級（中繼器或集中器）的設備。集中抄表集中器：集中抄表集中器：收集各采集終端的數據，并進行處理儲存，同時能和主站進行數據交換的設備。配變監測計量終端配變監測計量終端采集器集中器六盤水供電局六盤水供電局 電能計量柜電能計量柜: :對電力客戶用電進行計量的專用柜。計

3、量柜包括固定式電能計量柜和可移開式電能計量柜，分專用高壓電能計量柜與專用低壓電能計量柜。 計量表箱計量表箱: :對客戶用電進行計量的專用箱。適合安裝電能表、低壓互感器、計量自動化終端設備和試驗接線盒，適用于10kV高供高計、10kV高供低計和380/220V低壓計量方式。第一節 電能計量裝置基本概念GGD3低壓開關柜10kV高壓真空負荷開關柜單相十五位表箱六盤水供電局六盤水供電局 試驗接線盒試驗接線盒: :用于進行電能表現場試驗及換表時，不致影響計量和用電 的專用接線部件 測控接線盒測控接線盒: :用于進行負荷管理終端的現場試驗及接線，不致影響計量和用電的專用接線部件。第一節 電能計量裝置基本

4、概念試驗接線盒測控接線盒六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念根據計量電能多少和計量對象的重要性可分為5類。類：類：月平均用電量500萬kWh及以上或變壓器容量為10000kVA及以上的高壓計費用戶、200MW及以上發電機、發電企業上網電量、電網經營企業之間的電量交換點、省級電網經營企業與其供電企業的供電關口計量點的電能計量裝置。類：類：月平均用電量100萬kWh及以上或變壓器容量為2000kVA及以上的高壓計費用戶、100MW及以上發電機、供電企業之間的電量交換點的電能計量裝置六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念類類:月均勻用電量10萬kW及以上或受電變壓器容量

5、315kVA及以上計用度戶，100MW以上發電機(發電量)、發電廠(大型變電所)廠用電、所用電和供電企業內部用于承包考核的計量點，考核有功電量平衡的100kV及以上的送電線路計量裝置。類類：用電負荷容量為315kVA以下的計用度戶，發供電企業內部經濟指標分析，考核用的計量裝置。 類類：單相供電的電力用戶計用度的計量裝置(住宅小區照明用電)。六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念10kV高壓電能計量柜低壓電能計量柜1多功能電能表三相四線電能表或智能計量終端2負荷管理終端低壓電流互感器3高壓電流互感器試驗接線盒4高壓電壓互感器5試驗

6、接線盒6負荷管理終端門接點7測控接線盒六盤水供電局六盤水供電局六盤水供電局六盤水供電局第一節 電能計量裝置基本概念六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局 直接接入電能表第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局 有功電能表第二節 電能表的基礎知識 無功電能表最大需量表 標準電能表 最大需量表復費率分式電能表 預付費電能表最大需量表 多功能電能表六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識0.01、0.05、0.1、0.2、0.2S、0.5S、0.5、1.0

7、、2.0、3.0級等S級電能表與普通電能表的主要區別在于小電流時的要求不同，普通電能表5%b 以下沒有誤差要求，而S級電能表在1%b 時既有誤差要求，提高了電能表輕負荷的計量特性六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識電能表的銘牌包括其名稱、型號、準確度等級、電能計算單位、標定電流和額定最大電流、額定電壓、電能表常數、頻率六盤水供電局六盤水供電局 D表示電能表電能表的型號 類別代號 D單相 S三相三線 T三相四線 X無功 B標準 組別代號 Z最大需量 F復費率 S電子 Y預付費 D多功能 M脈沖式 L 長壽命 用途代號 間隔符前的數字表示產品制造廠生產設計 規定的序號； 間隔符后的數字

8、表示電能表 標定電流的最大允許過載倍數。 設計序號第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識如： DTSD1088電能表表示：三相四線全電子式多功能電能表，設計序號為1088。D: 類別代號-表示電能表T：組別代號-表示三相四線S：用途代號-表示全電子式D：用途代號-表示多功能1088：設計序號六盤水供電局六盤水供電局準確度等級:電能表的準確度等級用置于一個圓圈內的數字來表示（相對誤差）。電能計量單位:有功：kW.h, 無功：kvar.h。電能表常數:表示電能表每千瓦時的盤轉數或每轉為多少千瓦時，例：1500r/kW.h表示該表每千瓦時1500轉,C=1.2表示該

9、表每一轉為1.2W.h。標定電流和額定最大電:如5（30）A、10(60)A、31.5（6）A、31（10）A，括號外為標定電流，括號內為最大電流。額定電壓:單相電能表只標明相電壓，如220V,三相三線只標明線電壓,如:3100V,對于三相四線三元件表表應標出相電壓和線電壓，如357.7/100V等參比頻率:使用的頻率，如50Hz第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識1、感應式電能表的原理 利用電壓電磁鐵和電流電磁鐵固定交變磁場與該磁場在轉盤中產生的感應電流相互作用，產生一驅動力矩，使轉盤以正比于負載功率的轉速轉動。2、感應式電能表的結構驅動元件：電壓元件、電

10、流元件。用來將交變的電流、電壓轉變為交變的磁通，以切割轉盤并產生感應電流，交變的磁通和感應電流形成驅動力矩，使轉盤轉動六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識轉動元件：轉盤和轉軸組成。在驅動元件所建立的交變磁場作用下連續轉動制動元件：制動磁鐵及其調整裝置組成。制動磁鐵產生制動磁通，與轉盤中的感應電流作用形成制動力矩，使轉盤的轉動速度和被測功率成正比。其他元件：上下軸承、計度器、基架、端子盒、銘牌、表殼。3、影響三相電能表誤差的因素元件間的電磁干擾相位誤差轉矩不平衡對誤差的影響六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識1、電子式電能表的原理 測量的高電壓u、大電流i經電壓變換器和電

11、流變換器轉換后送至乘法器M，乘法器M完成電壓和電流瞬時值相乘，輸出一個與一段時間內的平均功率成正比的直流電壓U，然后再利用電壓頻率轉換器，U被轉換成相應的脈沖頻率f，將該頻率分頻，并通過一段時間內計數器的計數，顯示出相應的電能。 電子式電能表的原理電子式電能表的原理六盤水供電局六盤水供電局根據工作原理的不同，可分為 模擬乘法器 型電子式電能表和 數字乘法器 型電子式電能表。一般來說由電源單元 、電能測量單元 、 中央處理單元(單片機) 、 顯示單元 、 輸出單元 、 通信單元六個部分組成。2、電子式電能表的特點功能強大，易擴展準確度等級高且穩定：啟動電流小且誤差曲線平整頻率響應范圍寬受外部磁場

12、影響小便于安裝使用過載能力大防竊電能力強第二節 電能表的基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識1、多功能電能表的特點高可靠、低功耗、長壽命、寬量程、高精度分時計量正反向有功、無功電能、四象限無功電能分時計量正反向有功、無功最大需量及發生時間復費率功能具有RS485接口和一個紅外通訊接口具有參數自動輪顯功能，輪顯的參數及時間、順序可設置實時測量總及A、B、C各相的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因素及電網頻率六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識具有失壓、失流、斷相、全失壓、停電、編程、電能清零、電表上下電等事件記錄功能具有電量凍結和負荷曲線記錄功能有功和無功脈沖

13、輸出、需量周期等秒信號輸出功能 單相預付費電能表是在普通電子式電能表基礎上增加了微處理器、IC卡接口和表內跳閘繼電器構成。它通過IC卡進行電能表電量數據以及預購電費數據的傳輸，通過繼電器自動實現欠費跳閘功能。 六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識1、基本原理它和普通電子式單相電能表采用相同技術輸出功率脈沖到微處理器如圖所示（其中測量模塊為表計核心），微處理器接收到測量部分的功率脈沖進行電能累計，并且存入存儲卡中，同時進行剩余電費遞減，在欠費時給出報警信號并控制跳閘，它隨時監測IC卡接口，判斷插入卡的有效性以及購電數據的合法性，將購電數據進行讀入和處理，將數據輸出到相應的顯示器中顯示

14、。單相預付費電能表原理框圖六盤水供電局六盤水供電局第二節 電能表的基礎知識2、單相預付費電能表特點計量功能：計量有功電量=正向有功+反向有功負荷控制：具有超功率自動斷電的負荷控制功能，且可設置功能限額及允許跳閘次數。防竊電功能：具有自動檢測短接電流回路的防竊電功能，當短接進出線時，電能表顯示“0”并且記錄竊電次數。預付費功能：使用購電卡可購電量送入電能表，電能表按設定的費率遞減，當剩余電費小于設定的報警門限時，電能表跳閘，提醒用戶去購電，此時插入購電卡以恢復供電，當剩余電費小于0后，電能表將跳閘，直到購電后才恢復供電。六盤水供電局六盤水供電局1、某一型號單相電能表，銘牌上標明C=1667r/k

15、Wh，該表轉盤一圈所計量的電能應為（ ）。 A 1.7Wh B 0.6Wh C 3.3Wh D 1.2Wh答案：B2、復費率電能表為電力部門實行（ ）提供計量手段。 A 兩部制電價 B 各種電價 C 不同時段的分時電價 D 先付費后用電答案:C3、某電能表，其電表常數為8OOOimp/kWh，測得40個脈沖所需時問為12s,則功率為 ( )。 A 6kW B 3kW C l.5kW D不能確定。答案: C第二節 電能表的基礎知識練習六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識主要作用：可擴大儀表的量程；有利于儀表的規范化生產，降低生產成本；用互感器將高電壓與儀表回路隔開，保證儀表回路及工

16、作人員的安全。六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識2.1、電流互感器工作原理電流互感器結構原理圖六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識電流互感器結構特點1、一次繞組串聯在電路中，并且匝數很少；故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的電流，而與二次電流大小無關； 2、CT二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，CT在近于短路的狀態下運行。電流互感器原理簡圖電流互感器原理簡圖六盤水供電局六盤水供電局電流互感器工作原理第三節 電力互感器基礎知識1、電流互感器的工作原理和變壓器相似，其工作原理為電磁感應原理 。2、當一次線圈通過被測電流I1，在鐵心內產生交變磁通，使

17、二次線圈感應出相應的二次電流I2 3、一次繞組直接串聯于電源線路中，當一次負荷電流(I1)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應出二次電流(I2)；二次繞組與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路。電流互感器的極性減極性：當電流互感器一次電流從首端流入，從尾端流出時，二次電流從首端流出，經二次負載從尾端流入，這樣的極性標志規定為減極性。加極性：與減極性相反六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識按測量原理分：電磁式 、光電耦合式 、電子式 按一次繞組匝數分為：單匝（母線式、芯柱式、套管式）、多匝式 、（ 線圈式、線環式、串級式 ） 按安裝地點分為 ：戶內式、戶外式

18、 按用途分：（計量用、測量用、保護用） 按絕緣可分為: 干式、澆注式、油浸式、充氣式 2.2、電流互感器的分類六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識2.3、部分電流互感器外觀圖穿心式電流互感器穿心式電流互感器光電式電流互感器六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識2.4、電流互感器的誤差分析電流互感器產生誤差的原因： 由于電流互感器鐵芯的結構以及材料性能等原因的影響，電流互感器在工作時，必須消耗一小部分電流用于激磁，使鐵心磁化，從而在二次線圈產生感應電勢和二次電流。電流互感器工作時存在著激磁電流0，是其產生誤差的原因。存在勵磁電流時：1221NNII六盤水供電局六盤水供電

19、局第三節 電力互感器基礎知識從電流互感器一次電流1和折算后的二次電流2的向量圖來看，折算后的二次電流旋轉180后一2，與一次電流1相比較，不但大小不等而且兩者相位不重合，即存在著兩種誤差，稱為比差（比值誤差）和角差（相角誤差）。六盤水供電局六盤水供電局影響電流互感器產生誤差的因素第三節 電力互感器基礎知識 影響電流互感器比差和角差的主要因素。相對于額定值的變化相對于額定值的變化比差比差角差角差電阻特性電阻特性一次電流減小一次電流減小 負荷特性負荷特性負荷減小時負荷減小時 負荷功率因數特性負荷功率因數特性cos向滯后變化向滯后變化 頻率特性頻率特性頻率降低頻率降低 剩磁影響剩磁影響去磁時去磁時

20、注：表示誤差向正值變化；表示誤差向負值變化。六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識2.5電流互感器接線方式 a):一相式接線； b):兩相V形接線; c):兩相電流差接線； d):三相星形接線。六盤水供電局六盤水供電局2.6電流互感器使用的注意事項第三節 電力互感器基礎知識電流互感器的接線應保證正確性： 一次繞組和被測電路串聯，而二次繞組應和連 接的所有測量儀表、繼電保護裝置或自動裝置的電流線圈串聯，同時要注意極性的正確性，一次繞組與二次繞組之間應為減極性關系，一次電流若從同名端流入，則二次電流應從同名端流出。電流互感器的二次繞組絕對不允許開路。這是因為電流互感器正常工作時，二次電

21、流有去磁作用，使合成磁勢很小。當二次繞組開路時，二次電流的去磁作用消失，一次電流將全部用來激磁，這時，將在二次側產生超過正常值幾十倍的六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識磁通，結果會使鐵芯過熱而損壞互感器。同時，由于鐵芯中磁通的急劇增加，在二次繞組上產生過電壓，可能達到數百甚至數千伏，將危及人身和設備安全。因此，為了防止二次繞組開路，規定在二次回路中不準裝熔斷器等開關電器。如果在運行中必須拆除測量儀表或繼電器及其他工作時，應首先將二次繞組短路。二次應有可靠接地：電流互感器的二次側必須可靠接地，但接地點只允許有一個。這是為了防止一、二次繞組之間絕緣損壞或擊穿時，一次高電壓竄入二次回

22、路，危及人身和設備安全。六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識3.1、電壓互感器工作原理U1U2N1N2u1u2v電壓互感器的原理結構圖i1六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識電壓互感器工作原理電壓互感器的工作原理是電磁感應原理：當電壓U1加到一次繞組N1時，在一次繞組中產生一次繞組電流i1 ，根據電磁感應定律，電流將在鐵芯中產生交變的磁通，這個交變的磁通穿過二次繞組，將在二次繞組產生感應電動勢E2。忽略回路中的阻抗時，二次繞組感應電動勢就是二次電壓U2。電壓互感器的極性主線圈在某一個瞬間電位為正時，付線圈也一定在同一個瞬間有一個電位為正的對應端，這時我們把這兩個對應

23、端叫做該設備線圈的同極性端，或者叫同名端。六盤水供電局六盤水供電局U1U2N1N2u1u2vi1*電壓互感器的極性電壓互感器的極性第三節 電力互感器基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識3.2電壓互感器的分類按照結構分類：三相式 三相五柱式、單相電壓互感器 按照安裝位置不同 ：母線PT:測量母線電壓 、線路PT:測量線路電壓 按照原理分類：電磁式PT （電力變壓器型，原理和普通變壓器相似,適用于6kV110kV系統）、電容式PT（電容分壓型,適用于110kV500kV系統）六盤水供電局六盤水供電局3.3、部分電壓互感器外觀圖第三節 電力互感器基礎知識六盤水供電局六盤水供電局

24、第三節 電力互感器基礎知識3.4電壓互感器誤差分析電壓互感器工作時有損耗（銅損和鐵損），繞組中有阻抗壓降。這使得電壓互感器二次電壓 折算到一次側后（ U2 ）與一次電壓 U1 大小不等，且有相位差，就是說電壓互感器存在著比差和角差 （1）比差： 電壓誤差為二次電壓的測量值乘額定互感比所得一次電壓的近似值（U2ku）與實際一次電壓U1之差，而以后者的百分數表示 ，即100112UUUkfnu（2）角差：旋轉180度的二次電壓向量U2 與一次電壓向量U1 之間的夾角 并規定U2 超前U1 時，角誤差為正，反之為負值。u電壓互感器產生誤差的原因六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識電壓互

25、感器的誤差特性1 、電壓互感器誤差的電壓特性當一次電壓比較低時，由于導磁率比較低，所需要的勵磁電流I0比較大，故空載誤差的比差和角差都比較大。隨著電壓的增大，導磁率增加，鐵芯工作在磁化曲線的平直部分，所以此時比差和角差開始減小并趨于平穩。隨著電壓的不斷升高，繞組的負荷電流也增大，互感器的誤差又開始變大。六盤水供電局六盤水供電局2、 電壓互感器誤差的負載特性a、隨著負載的增加，二次負載電流逐漸增大，負載電流產生的負載誤差慢慢變大，電壓互感器的誤差將也逐漸變大。b、隨著負載電流的增加，且二次負荷的功率因數越低，比差向負的方向增加得越多。c、角差：功率因數較低時，隨著負載電流的增大，角差向正方向增加；功率因數較高時，角差先由正值變為零再向負方向變化第三節 電力互感器基礎知識六盤水供電局六盤水供電局第三節 電力互感器基礎知識3.5電壓互感器接線方式a、二個單相電壓互感器接線V-V形b、三個單相電壓互感器接線星形-星形，高壓側中性點不接地c、三個單相電壓互感器接線星形