介紹電能計(jì)量裝置的接線方式.ppt

電能計(jì)量裝置的接線方式 測(cè)量電路中的電能表按接入線路的方式可分為直接接入式 經(jīng)互感器間接接入式兩種 第一節(jié)交流有功電能表的接線方式第二節(jié)交流無功電能表的接線方式第三節(jié)經(jīng)互感器接入式電能表的接線方式 第一節(jié)交流有功電能表的接線方式 一 單相電路有功電能的測(cè)量二 三相電路有功電能的測(cè)量 一 單相電路有功電能的測(cè)量 測(cè)量單相電路有功電能的原理接線圖和相量圖如圖6 1所示電能表的電流線圈必須與電源相線串聯(lián) 電壓線圈應(yīng)跨接在電源端的相線與零線之間 電壓線圈標(biāo)有黑點(diǎn) 的一端應(yīng)與電源端的相線連接 當(dāng)負(fù)載電流和流經(jīng)電壓線圈的電流都由標(biāo)有黑點(diǎn)的一端流入相應(yīng)的線圈時(shí) 電能表才能正轉(zhuǎn) 逆時(shí)針方向 黑點(diǎn)的標(biāo)志稱為同名端標(biāo)志 按圖6 1所示的電能表接線 測(cè)得的有功功率為而電能表的驅(qū)動(dòng)力矩MQ由相量圖得到 一 單相電路有功電能的測(cè)量 若有一個(gè)線圈極性接反 例如電流線圈 如圖6 2 所示 則流入電能表電流線圈中的電流方向與圖6 1中相反 故產(chǎn)生的電流磁通方向也相反 如圖6 2 b 所示 一 單相電路有功電能的測(cè)量 在這種情況下 電能表的驅(qū)動(dòng)力矩為驅(qū)動(dòng)力矩為負(fù)值 導(dǎo)致電能表反轉(zhuǎn) 一 單相電路有功電能的測(cè)量 應(yīng)注意圖6 3的接線方式是不正確的 電壓線圈跨接在負(fù)載兩端 電能表測(cè)量的電能包括負(fù)載和電壓線圈消耗的電能 當(dāng)用戶不用電時(shí) 可能因電壓線圈消耗電能 使電能表發(fā)生正向潛動(dòng)現(xiàn)象 一 單相電路有功電能的測(cè)量 國(guó)產(chǎn)直接接入式電能表應(yīng)按單進(jìn)雙出方法接線 即單數(shù)接線柱接電源 偶數(shù)接線柱接負(fù)載 第一接線柱接相線 火線 單相電能表實(shí)際接線圖如圖6 4所示 一 單相電路有功電能的測(cè)量 直接接入式單相電能表的電流線圈應(yīng)該串接在相線上 若串接在零線上 如圖6 5所示 電能表雖然仍是正轉(zhuǎn) 一旦在相線與地之間接有負(fù)載 該負(fù)載中的電流不流經(jīng)電能表的電流線圈 因而產(chǎn)生漏計(jì)量 我們把這種接線稱為錯(cuò)誤接線 一 單相電路有功電能的測(cè)量 二 三相電路有功電能的測(cè)量 一 三相四線電路有功電能的測(cè)量三相四線電路可看成是由三個(gè)單相電路構(gòu)成的 因此 可用一只三相四線有功電能表 即三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件 或三只相同規(guī)格的單相電能表來測(cè)量三相四線電路有功電能 原理接線圖如圖6 6所示 實(shí)際接線圖如圖6 7所示 二 三相三線電路有功電能的測(cè)量1 三相三線電路中的功率為了統(tǒng)一接線 三相三線有功電能表把下式規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)接線 原理接線圖如圖6 9所示 實(shí)際接線圖如圖6 10所示 其接線方式為 二 三相電路有功電能的測(cè)量 2 三相三線有功電能表的驅(qū)動(dòng)力矩單相電能表的驅(qū)動(dòng)力矩MQ正比于負(fù)載功率P 因此單相電能表可以正確計(jì)量單相電能 同理 三相三線電能表的驅(qū)動(dòng)力矩也必然正比于三相負(fù)載功率 以達(dá)到正確計(jì)量目的 所以三相三線電能表的驅(qū)動(dòng)力矩為 二 三相電路有功電能的測(cè)量 第二節(jié)交流無功電能表的接線方式 一 正弦型無功電能表二 跨相90o型無功電能表三 60o型無功電能表 國(guó)家對(duì)電力用戶實(shí)行了依據(jù)功率因數(shù)的高低調(diào)整電費(fèi)的辦法 以鼓勵(lì)用戶采取措施 提高功率因數(shù) 如果負(fù)載功率因數(shù)低 意味著無功功率增加 則將產(chǎn)生下列后果 1 發(fā) 供電設(shè)備的容量不能充分利用 當(dāng)發(fā) 供電設(shè)備的容量一定時(shí) 在額定電壓和額定電流下 負(fù)載的功率因數(shù)越低 則發(fā) 供電設(shè)備發(fā)出的有功功率減少 無功功率增大 即電路中能量互換的規(guī)模增大 則發(fā) 供電設(shè)備的容量就不能充分利用 2 增加輸電線路損耗和電壓降 從公式得到 當(dāng)負(fù)載的功率P和電壓U確定后 則 通過電壓表 電流表和功率表的指示值 可以計(jì)算出功率因數(shù) 或用功率因數(shù)表進(jìn)行監(jiān)視 但是這只能測(cè)量到某一時(shí)刻功率因數(shù)的瞬時(shí)值 而用戶的功率因數(shù)是隨著有功負(fù)載和無功負(fù)載的變化而變化的 為了測(cè)量用戶在一個(gè)月的平均功率因數(shù) 規(guī)定以用戶在一個(gè)月內(nèi)有功和無功負(fù)載的累積量來計(jì)算 它等于 一 正弦型無功電能表 一 單相正弦型無功電能表的結(jié)構(gòu)及工作原理感應(yīng)式電能表驅(qū)動(dòng)力矩MQ表示為如令 I 則上式可該寫為 公式中的 號(hào)說明驅(qū)動(dòng)力矩的方向反了 為解決轉(zhuǎn)向問題 可將測(cè)量機(jī)構(gòu)的電壓線圈或電流線圈的進(jìn)線端子與出線端子對(duì)換一下位置即可 為了使 I 可在電壓線圈中串入一個(gè)附加電阻 同時(shí)在電流線圈中再并入一個(gè)低值電阻 一 正弦型無功電能表 圖6 12為單相正弦型無功電能表的原理圖 一 正弦型無功電能表 二 三相正弦型無功電能表兩元件三相正弦型無功電能表是用于測(cè)量三相三線電路無功電能的 其接線原則與兩元件三相有功電能表基本相同 圖6 14 為其原理接線圖 一 正弦型無功電能表 三 正弦型無功電能表的優(yōu)缺點(diǎn)正弦型無功電能表的最大優(yōu)點(diǎn)是 適用范圍廣 不論是單相電路還是三相電路均可采用 當(dāng)用于三相電路時(shí) 不論電壓是否對(duì)稱 負(fù)載是否平衡 均能正確計(jì)量 而不會(huì)產(chǎn)生線路附加誤差 另外 其構(gòu)成原理簡(jiǎn)單 且可用有功電能表改制而成 其主要缺點(diǎn)是 自身消耗功率大 工作特性較差 制造成本較高 準(zhǔn)確度難以提高 一般可達(dá)到1 所以 目前較少采用正弦型無功電能表測(cè)量無功電能 一 正弦型無功電能表 二 跨相90o型無功電能表 如果將三只單相有功電能表或一只三元件三相有功電能表按圖6 15 接線 便可測(cè)量三相三線或三相四線電路的無功電能 因?yàn)樗慕泳€方法是將每組元件的電壓線圈 分別跨接在遲后相應(yīng)電流線圈所接相的相電壓90o的線電壓上 所以稱之為跨相90o接線 三 60o型無功電能表 60o型無功電能表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 在每個(gè)電壓線圈中串入一個(gè)附加電阻RU 使得電壓工作磁通遲后相應(yīng)電壓的相位角 減小 即使 角由有功電能表的 I 90o 減小到 I 60o 因此 將此種表稱為60o型無功電能表 圖6 16為兩元件60o型三相三線無功電能表原理接線圖和相量圖 三 60o型無功電能表 60o型無功電能表中 每個(gè)元件電壓回路的電抗與電阻之間有下列關(guān)系 三 60o型無功電能表 第三節(jié)經(jīng)互感器接入式電能表的接線方式 一 單相有功電能表接線二 三相有功電能表的接線三 三相無功電能表的接線四 三相有功電能表和無功電能表的聯(lián)合接線五 變電站中互感器的配置 一 單相有功電能表接線 單相有功電能表與電壓 電流互感器聯(lián)合原理接線圖如圖6 19所示 二 三相有功電能表的接線 圖6 20示出了三相二元件有功電能表與電壓 電流互感器的聯(lián)合原理接線圖 三 三相無功電能表的接線 圖6 21示出了內(nèi)相角為60o的三相無功電能表與電壓 電流互感器的聯(lián)合原理接線圖 四 三相有功電能表和無功電能表的聯(lián)合接線 三相電路中 如果有功和無功功率的輸送方向隨時(shí)可能改變 采用兩套電能表的聯(lián)合接