电能计量培训-XXXX0607

第一部分基本知识介绍第二部分电能计量装置常见故障分析第一部分基本知识介绍一、电气设备运行的一些参数二、电气运行参数之间的一些关系三、电能表的基础知识一、电气设备运行的一些参数1、什么叫“电压”、“相电压”、“线电压”？1）电压就是电路中两点间的电位差；2）相电压：交流电路中，每相与零线间的电压；3）线电压：三相交流电路中，相与相之间的电压。2、电流：自由电子流动就产生电流3、有功功率：单位时间内发出或消耗电能量大小（电能量与其他能量转换的速率）4、无功功率：用来建立交变磁场的功率5、功率因数：又叫力率，是有功功率与视在功率的比值6、感性负荷：交流电通过带线圈设备时，线圈中存在产生感应电动势并阻碍电流变比的作用，叫感抗，这些设备就是感性负载7、容性负荷：交流电流过具有电容的电器时，电容有阻碍交流流过的作用这种作用叫容抗，这些负载就叫容性负载8、正相序：在三相交流电相位的先后顺序中，其瞬时值按时间先后从负值向正值变化，经零值的依次顺序称正相序，反之叫逆相序。正相序有三种形式：ABC、BCA、CAB逆相序有：ACB、BAC、CBA9、什么叫相位超前：所谓相位超前就是在同一个周期内，一个正弦比另一个正弦早到达零值，叫相位超前。反之叫相位滞后。二、电气运行参数之间的一些关系（1）三相交流系统中，线电压比相电压相位超前30°；有效值是相电压的√3倍。如低压三相四线电网中，相电压为220V，线电压为380V。同一感性负载电路中，相电流滞后于其相电压，滞后的角度大小视功率因数大小而定；纯感性负载电流滞后电压90度。二、电气运行参数之间的一些关系（2）同一容性负载电路中：相电流相位超前其相电压。纯容性负载电流超前电压90度。如下图：二、电气运行参数之间的一些关系（3）功率因数的大小决定了相电压与其电流的夹角大小。功率因数越大，其夹角越小。反之则反。二、电气运行参数之间的一些关系（4）三、电能表的基础知识1、三相三线电能表由两个驱动元件组成：叫A元件与C元件。A元件接入Uab与IaC元件接入Ucb与Ic其计量功率表达式：P=Pa+Pc=UabIacos（30+φ）+UcbIccos（30-φ）=√3UIcocφ三相三线电能表接线图三相三线电能表接线六角图2、三相四线电能表•三相四线由三个驱动元件组成。分别为：A元件，接入电压Ua和电流Ia；B元件，接入电压Ub和电流Ib；C元件，接入电压Uc和电流Ic；P=Pa+Pb+Pc=UaIaCoSφ+UbIbcosφ+UcIccosφ=√3UIcocφ=3UφIφcosφ三相四线电能表接线六角图3、电能表常数电能表常数：电能表的转盘在每千瓦.小时（KWh）所需要转的圈数称为电能表常数。单位：r/kwh（转/千瓦。时）。在电子式多功能电能里是每千瓦.小时（KWh）所需要电子脉冲称为电能表脉冲常数（imp/kw.h）电能表的准确度等级：表示电能表规定的允许误差范围。如：准确度等级为1.0/2.0级的多功能表,表示有功误差允许在±1.0%内,无功允许在±2.0%。3、电子式多功能电能表电子式多功能电能表工作原理：A、B、C三相电压、电流经A/D模拟数据转换器变为与电流、电压成正比的脉冲信号，然后进入专用的集成电路进行电能量等各项分析计算，并将其结果保存在数据存储器中，同时向外部接口提供信息和进行数据交换。5、电能表六角图（向量图）•所谓六角图：就是利用功率表测量电流相位的一种方法，它是一种简单有效的相位检测方法。•因为相电流与线电流共有六个方向，所以向量图又叫六角图。UaUbUcIaIbIcIabIbcIca测量六角图的作用测量电能表六角图的作用是通过测量接入电能表的电压与电流方向，对比电气设备运行时固有的电气参数特性，分析判断电能表接线是否正确。举例（1）已知接线情况画六图图一高供低计用户，感性负荷三相对称，电压相序正确，电流回路接线正确，无功过补偿运行,功率因数为0.96(C),画出电能表接线六角图（cosφ=0.96得φ=16.26°）举例（2）根据已知六角图，判断接线情况1、电压逆相序（反相序）2、电流回路接线异常，C相电流反极性。3、电流滞后电压30°，判定负荷性质为感性。4、依一、二次电流及CT变比判断回路接触是否异常。计量装置检测安全注意事项•1、严禁CT二次回路开路；•2、严禁PT二次回路短路或接地；•3、防止误碰邻近开关设备；•4、防止试验设备操作不当造成意外•5、试验过程必须设专人监护。第二部分电能计量装置常见故障分析一、单相电能表的接线二、三相三线电能表接线三、三相四线电能表的接线四、互感器的接线分析一、单相电能表的正确接线1、单相电能表直接接入式（2）、接线原则：IANUANAN（3）、相量图（4）、计量功率φ（1）、接线图P=U×Icosφ=UIcosφ﹡﹡UAN·IAN·..2、单相电能表经电流互感器接入式（1）、接线图（3）、计量功率P=U×Icosφ=UIcosφ﹡﹡（2）、接线原则﹡﹡ANUaI二、单相有功电能表的错误接线1、火线和零线互换（1）、接线图（2）、接线原则：（3）、相量图（4）、计量功率P′=UNAINAcosφ=UIcosφ（5）、结论：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。NAφUAN·IAN·INA·UNA·﹡﹡NAINAU2、电压钩断开或接触不良（1）、接线图（2）、接线原则（3）、相量图（4）、计量功率P′=IUcosφ=0（5）、结论电表不转ANI·﹡﹡I0U3、电流互感器二次侧短路（1）、接线图（3）、计量功率P′=IUcosφ=0（4）、结论电表不转﹡﹡（2）、接线原则U0I**4、电能表极性接反（2）、接线原则：（3）、相量图（4）、计量功率φ（1）、接线图ANP′=IUcos（1800-φ）=-IUcosφIAN·UAN·-IAN·1800-φ(5)、结论：电能表圆盘反转﹡﹡ANUNAI三相三线电能表接线一、三相三线电能表的正确接线1、三相三线低压电路有功电能的接线接线原则：30+φ30-φ计量功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=√3IUcosφ********UA·UAB·UCB·UC·Ic·Ia·Ib·UB·ABUAICBUCI2、三相三线高压电路有功电能的接线UaUbUcIaIbIcUabUcb接线原则：30+φ30-φ计量功率：P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕P=√3IUcosφ************·······abUaIcbUcI.二、三相三线电能表的错误接线1、电流回路错误接线（1）、电流互感器二次侧a相反接UaUbUcIaIbIcUabUcb接线原则:60+90-φ30-φ************计量功率：P′=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕P′=IUsinφ-Ia正确计量功率：P=√3IUcosφ·········abUaIcbUcIφ0°30°60°90°COSφ10.860.50功率P√3UI3/2UI√3/2UI0圆盘转数快较快较慢不转正确接线：P=√3IUcosφ错误接线：P′=IUsinφφ0°30°60°90°COSφ10.860.50功率P0½UI√3/2UIUI圆盘转数不转慢较慢快2、电压回路错误接线（1）、电压互感器二次侧Uab反接UaUbUcIaIbIcUabUcb接线原则：180-30-φ30-φ计量功率：P′=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕P′=IUsinφUba************baUaIcbUcIUaUbUcIaIbIcUabUcb接线原则：180-30-φ30+φ************Uba（2）、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′=0UcabaUaIcIcaU3、电流回路和电压回路同时接错（1）、电压回路ab接错，A相电流互感器二次接反UaUbUcIaIbIc接线原则：30+φ30+φUba计量功率：P′=IU〔cos（30+φ）+cos（30+φ）〕P′=√3UI（cosφ-√3/3sinφ）Uca************-IaaIbaUcaUcI三相四线电能表的接线一、三相四线电能表的正确接线UaUbUcIaIbIc计量功率：P=P1+P2+P3=3IpUpcosφ************二、三相四线电能表的错误接线1、电流回路短路故障（1）、电流回路一相短路UAUBUCIaIb=0Ic计量功率：P′=P1+P3=2IpUpcosφ少计1/3的电量************（2）、电流回路两相短路UBUAUCIa=0IbIc=0计量功率：P′=P2=IpUpcosφ少计2/3的电量************（3）、电流回路三相短路UBUAUCIa=0Ib=0Ic=0计量功率：P′=0电能表停转************2、电压回路开路故障（1）、电压回路一相开路UBUA=0UCIAIBIC计量功率：P′=P2+P3=2IpUpcosφ少计1/3电量************（2）、电压回路两相开路UA=0UB=0UCIAIBIC计量功率：P′=P3=IpUpcosφ少计2/3的电量************（3）、电压回路三相开路UA=0UB=0UC=0IAIBIC计量功率：P′=0电能表不转************3、电流互感器二次极性接反（1）、一相电流反接ABCNINUAUBUCIAIBIC-IA计量功率：P′=IpUpcos（180-φ）+IpUpcosφ+IpUpcosφ=IpUpcosφ180-φφφ******AUaIBUbICUcI.（2）、两相电流反接UAUBUCIAIBIC-IA计量功率：P′=IpUpcos（180-φ）+IpUpcos(180-φ）+IpUpcosφ=-IpUpcosφ180-φ180-φφABCNIN-IB******AUaIBUCUcIbI.（3）、三相电流反接UAUBUCIAIBIC-IA计量功率：P′=IpUpcos（180-φ）+IpUpcos(180-φ)+IpUpcos（180-φ）=-3IpUpcosφ180-φ180-φ180-φ-IBABCNIN-IC******AUaIBUbICUCI（5）、三相电流电压不同相UAUBUCIAIBIC120-φ120-φ120-φ计量功率：P′=IpUpcos（120-φ）+IpUpcos（120+φ）+IpUpcos（120-φ）=3IpUpcos（120-φ）ABCNIN******AUCUAIBICIBU（6）、A、B两相电流电压不同相，A相电流反接UAUBUCIAIBIC计量功率：P′=IpUpcos（60+φ）+IpUpcos（120+φ）+IpUpcosφ=UpIp（cosφ-√3sinφ）ABCNINU060+φ120+φφ-IA******CUBUCIAIBIAUABCNINUn(7)、电压线圈中性点与电路中性线断开P'=IAUAcosφ+IBUBcosφ+ICUCcosφ=IAUANcosφ+IBUBNcosφ+ICUCNcosφ-UN（IA+IB+IC）cosφN三相平衡：P=P'三相不平衡：误差：ΔP=UNINcosφN结论：电能表反应的功率比实际功率少计ΔP。中性线一定要接牢。******NANAUUUNBNBUUUNCNCUUU0CBAIII0CBAIII互感器的接线分析一、电压互感器（一）、二次侧断线的分析步骤：A、选择仪表；B、测量a、b、c各线电压；C、根据测量数据判断有无断线。Ubc=1