電能計量知識講座

2021-04-13 08:47:00 字數 3858 閱讀 3395

第一章:電能計量裝置的一般概念:

第一節:電能計量裝置在發、供、用電中的地位和組成?

電力的生產和其他產品的生產不同,其特點是發電廠發電、供電部門供電、使用者用電這三個部門是連成乙個系統,不間斷地同時完成,而且是相互緊密聯絡缺一不可,而它們之間電量如何銷售,如何經濟計算,那就需要乙個計量器具在三個部門之間進行測量計算出電能的數量,這個裝置就是電能計量裝置。沒有它,在發、供、用電三個方面就沒法進行銷售、買賣,所以電能計量裝置在發、供用電的地位是十分重要的。我們把電能表和與其配合使用的互感器以及電能表到互感器二次迴路接線統稱為計量裝置。

第二節:電能計量裝置的發展概況。

電能表在世界上的出現和發展已有一百多年的歷史, 最早的電能表是2023年根據電解原理製成的,儘管這種電能表每只重達幾十公斤,十分笨重,又無精度的保證,但是,當時仍然被作為科技界的一項重大發明受到人們的重視和讚揚,並很快地在工程上採用了它,隨著科學技術的發展,2023年,交流電的發現和應用,又向電能表的發展提出了新的要求。經過科學家的努力,感應式電能表誕生了。由於感應式電能表具有結構簡單、操作安全、價廉、耐用、又便於維修和批量生產等一系列優點,所以發展很快。

我國交流感應式電能表是在20世紀50年代從仿製外國電

倍訊易能表開始生產,經過二十多年的努力,我國的電能表的製造已具備相當的水平和規模,隨著科學技術的發展,和對交流感應式電能表過負荷能力、使用壽命的要求。我國在80-90年代開始了對長壽命電能表、機電一體化電能表(半電子式電能表)、全電子式電能表、多功能全電子式電能表、預付費電能表、復費率電能表、最大需量表、損耗電能表等的研製生產,目前已開始使用。而國外生產的電能表,由於機械加工、工藝等方面比我國先進,所以他們生產的電能表都是較為準確和壽命較長。

第三節:電能表的分類及銘牌標誌

一、電能表的分類:

1、 按照所測不同電流種類可分為:直流式和交流式二種。

2、 按照電能表的用途可分為:(1)單相電能表、(2)三相有功電能表(3)三相無功電能表(4)最大需量表(5)復費率電能表(6)損耗電能表。

3、 按照電能表的接線可分為:(1)單相兩線有功電能表(2)三相三線有功電能表(3)三相四線有功電能表(4)三相三線(60°)無功電能表(5)三相四線(90°)無功電能表。

4、 按照電能表的等級劃分為:普通有功電能表(0.2或0.

2s級、0.5或0.5s級、1.

0級、2.0級),普通無功電能表(2.0級、3.

0級)。標準電能表分為(0.5級、0.

2級、0.05級、0.02級、0.

01級)。

5、 按結構原理分為:感應式和電子式兩種。

二、電能表的銘牌標誌及含義:

電能表的銘牌上通常標註了: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、製造廠名稱或商標、工廠製造年份和廠內編號、電能表產品生產許可證的標記和編號、計度器顯示數的整數字與小數字的視窗應有不同的顏色,在它們之間應有區分的小數點、使用條件和包裝運輸條件分組的代號:(將代號置於乙個三角形內)、對具有止逆器的電能表應標明「止逆」字樣。

1、 名稱:標明該電能表按用途分類的名稱。(如單相電能表或三相有功電能表)

2、 型號:我國對電能表型號的表示方式規定如下:

第一部分:類別代號(d-電能表)。

第二部分:組別代號(d-單相、s-三相三線有功、t-三相四線有功、x-三相無功、b-標準、z-最大需量)

第三部分:設計序號

如:dd28-單相28型電能表、ds15-三相三線15型有功電能表、dt8-三相四線8型有功電能表、dx15-三相15型無功電能表、dz1-1型最大需量電能表、db2-2型單相標準電能表、dbs25-25型三相三線標準電能表。

3、 準確度等級:用置於圓圈內的數字來表示.

4、 電能計量單位:有功電能表為 「千瓦·小時」(kw·h)、無功電能表為 「千乏·小時」(kvar·h)、電子錶為脈衝常數(imp/kw·h)。

5、 標定電流和額定最大電流:如:5(20)a、10(40)a。

6、 電能表常數:以每千瓦小時圓盤的轉數或脈衝數表示:

如800r/ kw·h、(kvar·h)、4000 imp/kw·h。

7、 計度器的小數點位一般用紅色或白色區分,並標有x0.1或x10-1。

第二章:電能表的結構和工作原理

第一節:交流感應式電能表的基本結構

單相電能表由驅動元件、轉動元件、制動元件、上下軸承、計度器、接線端子盒、底座和表殼等構成。

一、 驅動元件:包括電流驅動元件和電壓驅動元件。

1、 電壓驅動元件:由電壓鐵芯、電壓線圈和回磁極組成。繞在電壓鐵芯上的電壓線圈接在被測電壓所接入的線路上與負載併聯,不管有無負載電流電壓線圈總是保持帶電的,所以要消耗功率。

為減少消耗功率、保證所需安匝(100-200安匝,25-50匝/v)。電壓線圈的匝數通常為(7000-12000匝)、線徑一般為(0.1-0.

15mm)漆包線、功率消耗(0.5-1.2w)、回磁極用(1.

5-2 mm)厚的鋼板沖壓而成,用作電壓工作的磁通。電壓鐵芯用0.35-0.

5 mm的矽鋼片疊成,具有較高的導磁率。

2、 電流驅動元件:由電流鐵芯、電流線圈和過載補償裝置組成。繞在電流鐵芯上的電流線圈接在被測電流所經過的線路中與負載串聯。

電流鐵芯用0.35mm厚的「u」形高矽電工鋼片疊成,電流的安匝一般在(60-150)範圍內,即標定電流為5a的電能表,其電流線圈匝數為(12-30匝),選擇線圈線徑一般按電流密度為3-5a/mm2,所消耗的視在功率不超過2.0va

過載補償裝置一般用較小的矽鋼片製成,在u形電流鐵芯的缺口處加裝乙個磁分路,其作用是當電流過大時,因磁分路飽和,使在標定電流下,經過它的非工作磁通間的分配重新改變,使工作磁通增大與電流增大成正比,從而使轉盤轉速保持與電流成正比。

二、 轉動元件:由轉盤和豎轉軸用合金(鋁)壓鑄在一起組成。轉盤直徑一班為80-100mm,厚度為0.

5-1.2 mm、質量為20g。軸承分為單寶石、雙寶石,磁推軸承。

第二節、交流感應式電能表的工作原理

交流感應式電能表有單相和三相兩種,下面就用單相電能表進行描述,單相電能表中,驅動元件和轉動元件是交流感應式電能表基本結構中的兩個主要組成部分,其工作原理是:交流單相電能表接在交流電路中,當電壓線圈兩端加以線路電壓,電流線圈串接在電源與負載之間流過負載電流時,電壓元件和電流元件就產生在空間上不同位置,相角上不同相位的電壓和電流工作磁通。它們分別穿過轉盤(根據電工學的右手定則原理)在轉盤中產生感應渦流(電流),於是電壓工作磁通與電流工作磁通產生的感應渦流(電流)相互作用,電流工作磁通與電壓工作磁通產生的感應渦流(電流)相互作用(根據電工學左手定則原理),結果在轉盤中就形成以轉盤轉軸為中心的轉動力矩,使電能表轉盤始終按乙個方向轉動起來。

要使電能表在各種負荷下均能正確計量電能,必須滿足下列兩個條件:(1)、電能表的轉動力矩與負載功率成正比

(2)作用於圓盤的僅兩個基本力矩,即轉動力矩與制動力矩。

第三節:交流感應式電能表的原理接線圖、功率表示式、

向量圖一、單相有功電能表:

1、 原理接線圖:

火線電源負荷

零線 (直接接入式)

火線電源負荷

零線 (經電流互感器接入式)

總電量=電能表讀數×倍率

( 倍率=一次電壓/二次電壓×一次電流/二次電流

2、功率表示式:

有功功率p=ivcosф(90°>ф>0°)

無功功率q= ivsinф

3、 向量圖:

iicosф=1.0cosф=0

二、 三相三線有功:

1、 原理接線圖:

a b負荷

c直接接入式

負荷ct

a b c pt

(帶ct、pt接入式)總電量=電能表讀數×倍率

2、 功率表示式:p=√3ilulcosф

pab=uabia cos(30°+ф)、pcb=ucbic cos(30°-ф)

3、向量圖uab

ucbua

電能計量知識

第一章 電能計量裝置的一般概念 第一節 電能計量裝置在發 供 用電中的地位和組成?電力的生產和其他產品的生產不同,其特點是發電廠發電 供電部門供電 使用者用電這三個部門是連成乙個系統,不間斷地同時完成,而且是相互緊密聯絡缺一不可,而它們之間電量如何銷售,如何經濟計算,那就需要乙個計量器具在三個部門之...

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