1、智能電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心智能電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)一單相電能表的結(jié)構(gòu)分析和使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 了解單相電能表的結(jié)構(gòu)（2）學(xué)習(xí)單相電能表的拆裝方法。（3）學(xué)習(xí)單相電能表的一般維修方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明感應(yīng)式電能表由測(cè)量機(jī)構(gòu)、補(bǔ)償調(diào)整裝置和輔助部件三大部分組成。1 、測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量機(jī)構(gòu)是電能表實(shí)現(xiàn)電能測(cè)量的核心又由五部分組成：即驅(qū)動(dòng)元件、轉(zhuǎn)動(dòng)元件、制動(dòng)元件、 軸承、計(jì)度器。（1）驅(qū)動(dòng)元件的作用：接受被測(cè)電路的電流和電壓，建立交變磁通，與其在圓盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生的感 應(yīng)電流相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)元件固定在基架上，由電壓驅(qū)動(dòng)元件和電流驅(qū)動(dòng)元件組成。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)元件的作用：在驅(qū)動(dòng)元

2、件建立的交變磁場(chǎng)的作用下，在圓盤(pán)上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩使圓盤(pán) 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并把轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)傳遞給計(jì)度器。（3）制動(dòng)元件的作用：產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)力矩方向相反的制動(dòng)力矩，以便使圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與被測(cè) 電路的功率成正比。制動(dòng)元件由永久磁鐵及其調(diào)整裝置組成。（4）軸承的作用：上軸承主要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)元件起定位和導(dǎo)向作用。下軸承用來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)元件。（5）計(jì)度器的作用：是電能表的指示部分，它可以累積圓盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)以顯示被測(cè)電量的多少。2、補(bǔ)償、調(diào)整裝置補(bǔ)償、調(diào)整裝置是改善電能表的使用特性和滿(mǎn)足準(zhǔn)確度要求不可缺少的重要組成部分，單相 電能表裝有滿(mǎn)載調(diào)整裝置、輕載調(diào)整裝置、相位角調(diào)整裝置、防潛調(diào)整裝置。3、輔助部件輔助部件包括：外殼、基架、端鈕

3、盒和銘牌（1）外殼：表殼、表底組成電能表的外殼。為了防止潮氣和灰塵進(jìn)入表內(nèi)，要求外殼有良好 的密封性能，（2）基架：要求各種元件本身和元件與元件之間的相對(duì)位置安裝必須精確、牢固，所以要求 基架有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和精密的加工工藝。（3）端鈕盒：電能表的電流、電壓回路都是通過(guò)端鈕盒外部電路連接的，端鈕蓋上印有電能 表的接線原理圖。端鈕蓋上的螺絲留有封表用的孔洞，可以防止用戶(hù)私自開(kāi)啟端鈕盒影響電能表 的正確計(jì)量和危及人身安全。（4）銘牌：電能表的銘牌上通常標(biāo)注了：名稱(chēng)、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、制造廠名稱(chēng)或商標(biāo)、工廠制造年份和廠內(nèi)編 號(hào)、電能

4、表產(chǎn)品生產(chǎn)許可證的標(biāo)記和編號(hào)、計(jì)度器顯示數(shù)的整數(shù)位與小數(shù)位的窗口應(yīng)有不同的顏 色。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備單相電能表萬(wàn)用表兆歐表電烙鐵螺絲刀刷子四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、記錄電能表銘牌表型號(hào)：額定電壓為：標(biāo)定電流：額定最大電流：準(zhǔn)確度等級(jí)：電能表常數(shù)：2、電能表的拆裝（1）拆下電能表罩殼及端鈕盒蓋，觀察端鈕盒接線端子數(shù)量，畫(huà)出電能表接線圖。（2）拆下計(jì)度器，觀察計(jì)度器位數(shù)，說(shuō)明計(jì)度范圍。（3）拆下電壓、電流線圈，觀察并記錄測(cè)量機(jī)構(gòu)、補(bǔ)償調(diào)整裝置和輔助部件的組成。（4）按上述相反過(guò)程安裝電能表。3、電能表的一般維修（1）表蓋和底座的檢修對(duì)鋁質(zhì)、塑料、膠木、玻璃的表蓋和底座上的污垢、灰塵可用濕布抹擦干凈。對(duì)銹蝕后

5、的 可用鋼絲刷除銹蝕。對(duì)玻璃蓋及其他蓋上的窗口的玻璃發(fā)生霉斑，應(yīng)進(jìn)行清楚擦洗干凈、明亮， 使抄表工作容易抄讀電量數(shù)值。表蓋和底座的接合處應(yīng)用橡皮圈作為密封框墊，橡皮框墊不能浸 油或受高溫，防止變形老化。（2）接線盒的檢修對(duì)接線盒用刷子或稍濕的布擦拭干凈和哄干，檢查接線盒的螺絲是否齊全和正常。螺絲不滑 絲和擰動(dòng)良好，接線盒應(yīng)用搖表檢測(cè)絕緣和進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，接線盒孔眼要干凈，便導(dǎo)線頭與接線 螺絲接觸良好。接線盒的小蓋應(yīng)擦干凈，小蓋上應(yīng)有相應(yīng)的接線圖以及有鉛封的螺絲，鉛封螺絲 線孔應(yīng)暢通，以便鉛封。（3）電壓、電流線圈的檢修對(duì)電壓、電流線圈的檢修從外觀檢查有無(wú)燒傷、絕緣老化變質(zhì)，用萬(wàn)用表檢測(cè)有無(wú)斷線，

6、焊 接是否良好，然后用搖表檢測(cè)絕緣應(yīng)良好，如發(fā)現(xiàn)電壓線圈斷線，電流線圈燒壞應(yīng)進(jìn)行更換。（4）永久磁鐵的檢修永久磁鐵是電能表重要調(diào)整裝置，其主要的故障是失磁，如有失磁現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行充磁或更換。檢修永久磁鐵時(shí)要檢查磁鋼口有無(wú)鐵屑，應(yīng)用鵝毛清掃干凈。五、注意事項(xiàng)（1）拆裝電能表元件時(shí)要注意不可用力過(guò)猛，以避免元件損壞：（2）拆下的元件應(yīng)放置在清潔干燥處，以避免灰塵污染元件；（3）拆下的電壓、電流線圈的引線要做標(biāo)記，以方便安裝；六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告按規(guī)定要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（檢修部分應(yīng)說(shuō)明發(fā)現(xiàn)了哪些問(wèn)題，如何進(jìn)行處理的），并回答以 下問(wèn)題：（1）單相感應(yīng)系電能表能否測(cè)量直流電能？為什么？（2）如果電能表常數(shù)為200

7、0r/kW.h,則鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)60圈時(shí)負(fù)載所消耗的電能為多少？智能電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)二單相電能表的安裝與使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)單相電能表的接線。（2）觀察電能表的起動(dòng)、潛動(dòng)和電能表鋁盤(pán)的反轉(zhuǎn)。（3）學(xué)習(xí)電能表的效驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明電能表是一種測(cè)量電能的儀表。它的下部有接線盒，蓋板背面有接線圖。其原理接線圖如圖 1所示。接線時(shí)一般應(yīng)符合“火線1進(jìn)2出”，“零線3進(jìn)4出”的原則。由電工原理知，載流 導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)受到的電磁力的作用，根據(jù)左手定則電磁力的表達(dá)式為：f = C（/）i運(yùn)行中的電能表，其轉(zhuǎn)盤(pán)之所以轉(zhuǎn)動(dòng)，就是因?yàn)槭艿诫姶帕π纬傻尿?qū)動(dòng)力矩的作用。即轉(zhuǎn)盤(pán) 是個(gè)導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)盤(pán)上穿過(guò)磁通，導(dǎo)體中便有

8、電流通過(guò)，在磁場(chǎng)力作用下受到電磁力所形成的驅(qū)動(dòng) 力矩的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 仁型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備 注1電度表1DD 乙 202單相功率表1自備3交流電壓表0-500V1屏上4交流電流表05A1屏上5交流可調(diào)電源0250V1屏上6燈泡220V, 100W3自備7燈泡220V, 25W6DDZ-148秒表1自備四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、觀察電能表潛動(dòng)按圖2接線。然后，斷開(kāi)電流回路，使負(fù)載電流為零。調(diào)方調(diào)壓器的輸出電壓為電能表電壓 的80%110%。觀察電能表有無(wú)潛動(dòng)。2、使用秒表、功率表效驗(yàn)單相電能表按圖2接線，認(rèn)真檢查線路，然后按表1的要求，記錄電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)10圈所需要的時(shí)間 t和功率表的指

9、示值P,并且計(jì)算電能表的相對(duì)誤差丫和電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)10圈所需要的理論時(shí) 間T。式中，N為電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)：C為電能表常數(shù)，單位為r/kW.h：功率表的指示值P的單位為W： 則計(jì)算出時(shí)間T的單位為S。電能表的相對(duì)誤差：/ = .xlOO%T電度表型號(hào)：電度表常數(shù)G額定電流Is：項(xiàng)目給定數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UINcos小tPTY單位VArSWS順序12201.022201.032201.03、觀察電能表鋁盤(pán)的反轉(zhuǎn)及起動(dòng)電流(1)圖3的實(shí)驗(yàn)電路中，將調(diào)壓器的輸出電壓由零逐漸調(diào)高，同時(shí)觀察電能表鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)及 電流表的指示值。測(cè)量鋁盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最小電流。(2)圖3的實(shí)驗(yàn)電路中，將電能表的電流線圈反接。電壓

10、線圈的電壓為220V,調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓，使電流線圈的電流為額定電流的10%，觀察鋁盤(pán)反轉(zhuǎn)。kWh圖3五、注意事項(xiàng)（1）電能表應(yīng)立式放置：（2）要求負(fù)載的電壓和電流不超過(guò)所用電能表的額定值：（3）正確選用功率表的量限；（4）在接線前先用試電筆判明電源的火線及地線，以便電能表正確接線。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告按規(guī)定要求完成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告，并回答以下問(wèn)題：電能表接線有哪些錯(cuò)誤接法，它們會(huì)造成什么后果？智能電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)三電流互感器的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 了解測(cè)量用電流互感器的結(jié)構(gòu)（2）學(xué)習(xí)電流互感器極性判斷方法。（3）學(xué)習(xí)變比測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明在原理上也與變壓器相似，如圖1所示。與電壓互感器的主要差

11、別是：正常工作狀態(tài)下，一、二 次繞組上的壓降很小（注意不是指對(duì)地電壓），相當(dāng)于一個(gè)短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通 中也很小，這時(shí)一、二次繞組的磁勢(shì)F （F=IW）大小相等，方向相反。即：變換后可得:jw?I, W,(3.1)(3.2)即電流互感器一、二次之間的電流比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比。圖1電流互感器的原理三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備 注1電流互感器LMZJ 1-0.6610.5級(jí)2電流互感器LMZW-0.6610.2級(jí)310A交流電流表24兆歐表15干電池16直流毫伏表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、記錄電能表銘牌型號(hào)：LMZJ 1-0.66額定電壓為：0.66KV額定頻率：50H

12、z電流變比：50/5準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5額定負(fù)載：2.5VA2、絕緣電阻測(cè)量驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源開(kāi)始測(cè)量，待指針?lè)€(wěn)定后（或60s）, 讀取絕緣電阻值；讀取絕緣電阻后，先斷開(kāi)接至被試?yán)@組的連接線，然后再將絕緣電 阻表停止運(yùn)轉(zhuǎn)。記錄絕緣電阻。一次繞組對(duì)二次繞組：563 MQ一次繞組對(duì)地：1430 MQ二次繞組對(duì)地：12 MQ3、極性檢查a電壓互感器極性檢查將1號(hào)干電池的“一”極接到一次繞組的尾端（X端或L2端），將二次繞組的a端（或K1端） 接到指針式直流亳伏表的端，x端（或K2）接到表的一端，當(dāng)將干電池的極接到一次 繞組的首端A端（或L1端）時(shí)，如果亳伏表指針向正方向擺動(dòng)，則表明

13、二次繞組極性正確，反 之則不正確。此時(shí)，其他繞組應(yīng)處于開(kāi)路狀態(tài)，見(jiàn)圖2。b電流互感器極性檢查圖2極性試驗(yàn)接線圖4、變比試驗(yàn)由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，待檢TA一次繞組串入升流回路：同時(shí)用測(cè)量用TA0（0.2 級(jí)）和交流電流表測(cè)量加在一次繞組的電流h、用另一塊交流電流表測(cè)量待檢二次繞組的電流L, 計(jì)算WL的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（Iln/I2n）相符。見(jiàn)圖3。升流器圖3電流互感器變比測(cè)量接線圖一次電流II（A）5101520253035404550二次電 流（A）理論值120.511.522.533.544.55測(cè)量值i2實(shí)際變比n/i2誤差/ (%)誤差計(jì)算方法：片工x 1

14、00%12五、注意事項(xiàng)（1）檢查極性時(shí)b.接線本身的正負(fù)方向必需正確；檢查時(shí)應(yīng)先將亳伏表放在直流亳伏的一個(gè) 較大檔位，根據(jù)指針擺動(dòng)的幅度對(duì)檔位進(jìn)行調(diào)整，使得既能觀察到明確的擺動(dòng)又不超量程打表： 電池連通23s后立即斷開(kāi)以防電池放電過(guò)量。（2）測(cè)量絕緣電阻后，斷開(kāi)兆歐表后應(yīng)對(duì)被試品放電接地。（3）變比時(shí)，若電流互感器有多個(gè)二次繞組，測(cè)量某個(gè)二次繞組時(shí)，其余所有二次繞組均應(yīng) 短路、不得開(kāi)路，根據(jù)待檢CT的額定電流和升流器的升流能力選擇量程合適的測(cè)量用CT和電 流表。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）按規(guī)定要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2）分析誤差產(chǎn)生的可能原因智能電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)四三相電能表的原理、使用和安裝一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）

15、了解三相四線電度表接線原理。（2）通過(guò)電路圖進(jìn)行三相四線電能表的正確接線。（2）觀察電能表的起動(dòng)、潛動(dòng)和電能表鋁盤(pán)的反轉(zhuǎn)。（3）學(xué)習(xí)電能表的效驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明發(fā)電機(jī)發(fā)出的電源都是三相的，三相電源的每一相與其中性點(diǎn)都可以構(gòu)成一個(gè)單相回路為用 戶(hù)提供電力能源。不管是哪種牌子的電度表，也不管是單相或者是三相三線或三相四線的，總之 只要是電度表，在抄表記錄時(shí)，都是讀取本次有關(guān)讀數(shù)（有的表可以顯示有功、無(wú)功、峰值、谷 值、平值等信息）后減去上次抄表時(shí)的讀數(shù)，得出的差，即為本次的有關(guān)電能消耗量（度數(shù)，單 位為KWh）。如果該電能表計(jì)量接有互感器的，那就要看互感器的變流比是多少了，一般的接電 表一

16、側(cè)的稱(chēng)為二次側(cè)，都是5A的，接供電線路（即輸出）的，是稱(chēng)為“一次側(cè)”它有各種不同大小 的規(guī)格，比如有30、50、75、100、150、200、400、600-等多種額定值的，這個(gè)一次側(cè)的數(shù), 除以二次側(cè)的數(shù)后，就是互感器的變流比了，再將變流比乘以電表本次讀數(shù)減去上次讀數(shù)后的值, 就是此次抄表的實(shí)際耗電量。翻過(guò)接線端子蓋，就可以看到三相四線電表接線圖如圖1所示。其中1、4、7接電流互感器12345 678 9 10 11A相電流進(jìn) A相電壓進(jìn) B相電流進(jìn) B相電壓進(jìn) C相電流進(jìn)A相電流出A相電流出A相電流出啪電壓進(jìn)N線出N線進(jìn)二次側(cè)S1端，即電流進(jìn)線端；3、6、9接電流互感器二次側(cè)S2端，即電流

17、出線端；2、5、8分 別接三相電源：10、11是接零端。為了安全，應(yīng)將電流互感器S2端連接后接地。注意的是各電 流互感器的電流測(cè)量取樣必須與其電壓取樣保持同相，即1、2、3為一組；4、5、6為一組；7、8、9為一組.不通過(guò)互感器的接線方式如圖2所示。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)“ 稼型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備 注1三相四線電度表DT862-412空氣開(kāi)關(guān)13電工工具1套4燈泡220V, 100W35燈泡220V, 25W66秒表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、記錄電能表銘牌接負(fù)載名稱(chēng):三相四線有功電型號(hào)：DT862-4準(zhǔn)確度等級(jí)：2.0額定電壓：3X220/380額定電流:3X5(20)電能表常數(shù)：200r/kWh2、按圖3接線。然后，斷開(kāi)電流回路，使負(fù)載電流為零。調(diào)行調(diào)壓器的輸出電壓為電能表電壓的80%no%。觀察電能表有無(wú)潛動(dòng)。3、使用實(shí)負(fù)載比較法瓦秒法檢查接線是否正確將電能表反映的功率（有功或無(wú)功）與線路中的實(shí)際功率比較，以定性判斷電能計(jì)量裝置接 線是否正確。它是檢查人員常用的一種檢查手段。操作方法：用一只秒表（或手表等類(lèi)似的時(shí)鐘裝置）記錄電能表圓盤(pán)（感應(yīng)式）轉(zhuǎn)N （r）或 脈沖（電子式）閃爍N （imp）所需要的時(shí)間t（s）,然后根據(jù)電能表常數(shù)求出負(fù)載功率。注意觀察電 能表轉(zhuǎn)向，反轉(zhuǎn)時(shí)功率應(yīng)為負(fù)值。有功電能表P=3600*1000*N/Ct（W）