介紹電能計量裝置的接線方式課件

電能計量裝置的接線方式

測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

電能計量裝置的接線方式測量電路中的電能表按接入線路的1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量二、三相電路有功電能的測量第一節(jié)交流有功電能表的接線方式一、單相電路有功電能的測2一、單相電路有功電能的測量

測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“·”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)有黑點的一端流入相應(yīng)的線圈時，電能表才能正轉(zhuǎn)（逆時針方向）。黑點的標(biāo)志稱為同名端標(biāo)志。

一、單相電路有功電能的測量測量單相電路有功電能的原理3按圖6-1所示的電能表接線，測得的有功功率為

而電能表的驅(qū)動力矩MQ由相量圖得到一、單相電路有功電能的測量按圖6-1所示的電能表接線，測得的有功功率為一、單相電路有4

若有一個線圈極性接反，例如電流線圈（如圖6-2（α）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量若有一個線圈極性接反，例如電流線圈（如圖6-2（α）所示5在這種情況下，電能表的驅(qū)動力矩為驅(qū)動力矩為負(fù)值，導(dǎo)致電能表反轉(zhuǎn)。

一、單相電路有功電能的測量在這種情況下，電能表的驅(qū)動力矩為一、單相電路有功電能的測量6

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，可能因電壓線圈消耗電能，使電能表發(fā)生正向潛動現(xiàn)象。

一、單相電路有功電能的測量應(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7

國產(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）。單相電能表實際接線圖如圖6-4所示。

一、單相電路有功電能的測量國產(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8

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)生漏計量。我們把這種接線稱為錯誤接線。一、單相電路有功電能的測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9二、三相電路有功電能的測量

（一）三相四線電路有功電能的測量三相四線電路可看成是由三個單相電路構(gòu)成的，因此，可用一只三相四線有功電能表（即三個驅(qū)動元件）或三只相同規(guī)格的單相電能表來測量三相四線電路有功電能，原理接線圖如圖6-6所示，實際接線圖如圖6-7所示。

二、三相電路有功電能的測量（一）三相四線電路有功電能10

（二）三相三線電路有功電能的測量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量（二）三相三線電路有功電能的測量二、三相電路有功電能11

2．三相三線有功電能表的驅(qū)動力矩單相電能表的驅(qū)動力矩MQ正比于負(fù)載功率P，因此單相電能表可以正確計量單相電能。同理，三相三線電能表的驅(qū)動力矩也必然正比于三相負(fù)載功率，以達(dá)到正確計量目的。所以三相三線電能表的驅(qū)動力矩為二、三相電路有功電能的測量2．三相三線有功電能表的驅(qū)動力矩二、三相電路有功電12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13

國家對電力用戶實行了依據(jù)功率因數(shù)的高低調(diào)整電費的辦法，以鼓勵用戶采取措施，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，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。國家對電力用戶實行了依據(jù)功率因數(shù)的高低調(diào)整電費的辦法，14（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

（2）增加輸電線路損耗和電壓降。從公式15

通過電壓表、電流表和功率表的指示值，可以計算出功率因數(shù)，或用功率因數(shù)表進(jìn)行監(jiān)視，但是這只能測量到某一時刻功率因數(shù)的瞬時值，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。為了測量用戶在一個月的平均功率因數(shù)，規(guī)定以用戶在一個月內(nèi)有功和無功負(fù)載的累積量來計算，它等于

通過電壓表、電流表和功率表的指示值，可以計算出功率因數(shù)16一、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)動力矩MQ表示為

如令β=αI，則上式可該寫為一、正弦型無功電能表（一）單相正弦型無功電能表的結(jié)構(gòu)17

公式中的“﹣”號說明驅(qū)動力矩的方向反了。為解決轉(zhuǎn)向問題，可將測量機(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換一下位置即可。為了使β=αI，可在電壓線圈中串入一個附加電阻，同時在電流線圈中再并入一個低值電阻。

一、正弦型無功電能表公式中的“﹣”號說明驅(qū)動力矩的方向反了。為解決轉(zhuǎn)向問題18

圖6-12為單相正弦型無功電能表的原理圖。

一、正弦型無功電能表圖6-12為單相正弦型無功電能表的原理圖。19

（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（α）為其原理接線圖。

一、正弦型無功電能表（二）三相正弦型無功電能表一、正弦型無功電能表20

（三）正弦型無功電能表的優(yōu)缺點正弦型無功電能表的最大優(yōu)點是：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，不論電壓是否對稱、負(fù)載是否平衡，均能正確計量，而不會產(chǎn)生線路附加誤差。另外，其構(gòu)成原理簡單，且可用有功電能表改制而成。其主要缺點是：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量無功電能。

一、正弦型無功電能表（三）正弦型無功電能表的優(yōu)缺點一、正弦型無功電能表21二、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（α）接線，便可測量三相三線或三相四線電路的無功電能。因為它的接線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。

二、跨相90o型無功電能表如果將三只單相有功電能表或22三、60o型無功電能表

60o型無功電能表的結(jié)構(gòu)特點是：在每個電壓線圈中串入一個附加電阻RU，使得電壓工作磁通遲后相應(yīng)電壓的相位角β減小，即使β角由有功電能表的β－αI＝90o，減小到β－αI＝60o。因此，將此種表稱為60o型無功電能表。

三、60o型無功電能表60o型無功電能表的結(jié)構(gòu)特點是23

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型無功電能表圖6-16為兩元件60o型三相三線無功電能表原理接線圖24

60o型無功電能表中，每個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60o型無功電能表中，每個元件電壓回路的電抗與電阻之間25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26一、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。

一、單相有功電能表接線單相有功電能表與電壓、電流互感27二、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。

二、三相有功電能表的接線圖6-20示出了三相二元件有28三、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。三、三相無功電能表的接線圖6-21示出了內(nèi)相角為6029四、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