电能表原理及接线培训材料PPT

电能表及互感器接线及作用乌兰浩特市供电公司目录电能计量的基本概念及作用电能表常用接线电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障一、电能计量装置基本概念及作用电能计量装置：是由电能表、互感器（电流互感器、电压互感器）、电能表到互感器的二次回路三部分组成。（二）、各部分的作用分别为：1、电能表的作用：是电能计量装置的核心，是计量负载消耗的或电源发出的电能。电能表型号：1位D-电能表；2位表示相线：D-单相、S-三相三线有功、T-三相四线有功；3位表示用途D-多功能、F-复费率、Z-智能、S-全电子、Y-预付费；4位设计序号用阿拉伯数字表示。(一）、电能计量装置的概念2、互感器的作用：（1）扩大电能表的量程。电压互感器把高电压变换成低电压，电流互感器将大电流变换成小电流。（2）减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表外，电流二次回路均以5A为主，电压二次回路均以100V为主。（3）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安全。互感器分为电流互感器和电压互感器（1）电流互感器电流互感器两种典型接线IuIvIwIN完全星形接线（Y）UVWUVWIuIw不完全星形接线（V）（2）电压互感器uvwUVW两台单相电压互感器典型V/V接线UVWuvw电压互感器典型Y/Y0接线3、二次回路的作用电压二次回路是指电压互感器、电能表的电压线圈以及连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都小于额定值，二次电压回路电降的大小直接影响电能计量的准确度。电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感器的确度等级。目录电能计量的基本概念及作用电能表常用接线电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障（一）、单相电能表直接接入式（2）、接线原则：IAOUAOAO（3）、向量图（4）、计量功率φ（1）、接线图P=U×Icosφ=UIcosφAOIUAO·二、电能表常用接线（二）、直接接入式三相四线电能表的接线UAUBUCIAIBIC计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ************（三）、带电流互感器的三相四线电能表的接线如下：UAUBUCIAIBIC计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ************K2K1K2K1K2K1ABNC（四）、带电流互感器的三相四线电能表的接线UAUBUCIAIBIC计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosφ************K2K2K2K1K1K1（五）、三相三线经高压互感器电能正确接线UBUC接线原则：IAUABICUCB30+φ30-φ计量功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=√3IUcosφUAIAIBICUABUCB************φφ3030目录电能计量的基本概念及作用电能表常用接线电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障三、电能表错误接线举例1、单相有功电能表的火线和零线互换（1）、接线图（2）、接线原则：INAUNA（3）、向量图（4）、计量功率P=（-U）（-I）cosφ=UIcosφ结论：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。NAφUAN·IAN·INA·UNA·2、单相有功电能表电压小钩断开（1）、接线图（3）、向量图（4）、计量功率P=IUcosφ=0（5）、结论电表不转AN（2）、接线原则IU=03、单相有功电能表电流互感器二次开路（2）、计量功率P=IUcosφ=0（3）、结论电表不转4、单相有功电能表电流互感器二次侧短路（2）、计量功率P=IUcosφ=0（3）、结论电表不转（1）、接线图（1）、接线图UAUCIA=0IB=0IC=0计量功率：P=0电能表停转4、三相四线电能表电流回路三相开路************5、三相四线电能表电流回路二相短路UBUAUCIA=0IBIC=0计量功率：P=P2=IUcosφ少计2/3的电量************结论：6、三相四线电能表电压回路一相开路UBUA=0UCIAIBIC计量功率：P=P2+P3=2*I*U*cosφ少计1/3电量************7、三相三线电能表电流互感器二次侧A相反接UAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：-IAUABICUCB180-30-φ30-φ************计量功率：P=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕P=IUsinφ-IAφUAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：IAUBAICUCA180-30-φ30+φ************UBA8、三相三线电能表电压进线AB相互接错计量功率：P=IU〔cos（150-φ）+cos（30+φ）〕P=0UCA9、三相三线电能表电压回路AB接错，A相电流互感器二次接反UAUBUCIAIBIC接线原则：-IAUBAICUCA30+φ30+φUBA计量功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30+φ）〕P=√3UI（cosφ-√3/3sinφ）UCA************-IA目录电能计量的基本概念及作用电能表常用接线电能表错误接线举例电能计量装置的选择原则电能计量装置的故障四、电能计量装置的选择原则1、电能表的选择（1）型式的确定•在中性点非有效接地的高压线路中，应选用经互感器接入的三相三线3×100V的智能电能表，中性点有效接地系统应采用三相四线智能电能表。（3×57.5/100V的智能电能表）；•在三相四线制低压线路中，应选用三相四线3×220/380V的智能电能表；•按DL/T448—2000规程规定，低压供电负荷电流为50A及以下时，电能计量装置接线，宜采用直接接入式电能表。其负荷电流为50A以上时宜采用经电流互感器接入方式。高压三相四线有功电能表经电压互感器和电流互感器的接线适用于110KV及以上电网（中性点有效接地电网）。高压三相三线有功电能表经电压互感器和电流互感器的接线适用于10KV、35KV电网（中性点非有效接地电网）。（2）基本电流的确定P=√3IUcosφImax=P/√3Ucosφ为提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用过载4倍及以上的电能表•当电能表与0.5s级或0.2s级电流互感器联用时，电能表的电流范围宜采用1.5（6）A。•当电能表直接接入计量回路时，应根据经核准的用户申请报装负荷容量来确定额定最大电流。（3）各类电能计量装置应配置的电能表、互感器的准确等级不应低于如下表：2、互感器的选择（1）额定电压的确定•电流互感器的额定电压应与被测线路电压相适应，UN≥UL•电压互感器要求额定一次电压应大于接入的被测线路电压的0.9倍，小于线路电压的1.1倍：0.9UL＜UN＜1.1UL（2）互感器额定变比的选择•电流互感器的额定二次电流规定为5A或1A，一般选5A。•为保证计量准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值得60%左右，至少不低于30%。I1=P1/√3Ucosφ•当实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或0.5s、0.2s级电流互感器。•电流互感器的额定变比由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。•电压互感器其额定变比等于额定一次与额定二次电压的比值。•额定一次电压应满足电网电压要求，额定二次电压应和计量仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为100V。（2）互感器额定变比的选择（3）额定二次负荷的确定•互感器若接入二次负荷超过其额定二次负荷，其准确度等级下降。•为保证计量的准确性，一般要求测量用电流、电压互感器的二次负荷S2必须在额定二次负荷S2N的25%—100%范围内。•电压互感器的额定二次负荷标准值有：10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500、1000VA，计量专用电压互感器额定二次负荷一般为50VA及以下。•电流互感器的额定二次负荷标准值有5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA，计量专用电流互感器二次负荷一般取40VA及以下。（4）准确度等级的确定•电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求也不同。•常用电流互感器的准确度等级为0.2、0.2s，0.5，0.5s等；常用电压互感器的准确度等级为0.2s，0.2、0.5s等。（5）互感器的二次回路规定•为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，对贸易结算的电能计量装置应用专用的电压、电流互感器或专用二次回路。•电流互感器的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路，不得与继电保护的测量回路共用，并不得装熔断器和开关。目录电能计量的基本概念及作用电能表常用接线电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障五、电能计量装置的故障1、造成电能计量装置的故障原因（1）构成电能计量装置的各组成部分本身出现故障。（2）电能计量装置接线错误。（3）人为抄读电能计量装置或进行电量计算出现的错误。（4）窃电行为引起的计量失准。（5）外界不可抗力因素造成的电能计量装置故障。2、电子式电能表常见故障类别故障情况可能原因电子式电能表无脉冲输出1、脉冲线脱焊、断线或脉冲线碰到强电引起三极管损坏及PCB板线路烧断；2、无源输出脉冲，检测脉冲未加电源精度超差1、测量芯片、电压电流传感器故障、电源故障2、制作工艺不良导致在运输振动后器件松动或接触不良，导致精度超差或者因为制作时使用助焊剂后清洗不干净导致在温度、湿度变化后其性能改变导致微弱的电信号变化而引起精度超差；3、锰铜电阻和铜连接片之间的焊接发生变化；4、电压调整回路的焊接出现虚焊、短路或电源干扰。类别故障情况可能原因电子式电能表不工作、表不走1、测量芯片坏、电源坏等；2、损坏或是超出使用范围，东北地区出现过冬天温度过低引起表计不工作的现象；计度器卡字，跨骑1、计度器故障或驱动能力不足；2、PCB板虚焊、连焊造成所需供电电流偏大；3、降压电容的质量问题造成容量减少。飞车1、测量芯片、电压电流传感器故障、电源故障2、电压输入开路或电路电压低导致电路工作不正常会引起飞车故障。类别故障情况可能原因电子式电能表显示故障：显示模糊、显示缺笔或显示不亮1、显示不亮：电源故障或显示器故障；2、显示模糊；显示器连接部分接触不良，液晶显示长期阳光直射后也会导致显示模糊；3、显示缺笔：显示器坏，驱动电压偏低；4、注意在显示器故障时电表其他功能正常不认电卡1、非有效卡，卡已损坏；2、卡座接触不良，操作不正确；3、用户操作不正确较常见，有过早拔卡，卡插反等。时钟超差1、电表时钟芯片坏；2、电池欠压，电池欠压后，电表掉电，时钟会复位，偏离标准时间类别故障情况可能原因电子式电能表机械故障1、端子烧坏：接入大电流或接线接触不良；2、挂钩损坏：用力过大损坏；3、外壳损坏：跌落引起4、超过50A的电流应严格按规程进行接线，以免由于接触不良或电流线细而在通过大电流时发热表计卡口烧坏1、卡口人为破坏2、往往接入高压、硬导电物体，喷入水等数据乱1、内部数据存储器受到强干扰而造成损坏或数据冲乱。通信接口故障1、接口部分元器件损坏2、往往是受到强干扰、雷击、开关动作损坏类别故障情况可能原因电子式电能表485抄表时，“抄表失败”1、电表未上电；2、表号输入不正确；3、RS485A、B口接反；4、同一线路上有两只相同表号的表，相互干扰，无法通信。液晶报警1、失压、失流、逆相序、超负荷、电池欠压等任一故障出现均报警；2、超负荷上限值设定应大于等于电表允许负荷值；3、掌上电脑设置程序中的数据被修改后有错误。3、电压互感器的常见故障和故障处理序号故障情况可能原因处理方法1电压互感器高压熔断器的熔丝时常熔断1、铁磁谐振一、二次电压升高；2、空载母线投入高压电容器，操作过电压；3、五柱三相电压互感器，发生一次中点接地或单相接地1、采用抗铁