第三章電子式電能表的結(jié)構(gòu)和工作原理課件

一、常用術(shù)語(yǔ)

1．復(fù)費(fèi)率電能表

有多個(gè)計(jì)度器分別在規(guī)定的不同費(fèi)率時(shí)段內(nèi)記錄交流有功或無(wú)功電能的電能表。

2．費(fèi)率計(jì)度器由貯存器（用作貯存信息）和顯示器（用作顯示信息）二者構(gòu)成的電-機(jī)械裝置或電子裝置，能記錄不同費(fèi)率的有功或無(wú)功電能量。3．電能測(cè)量單元由被測(cè)量輸入回路、測(cè)量等部分構(gòu)成，進(jìn)行有功或無(wú)功電能計(jì)量的單元。

一、常用術(shù)語(yǔ)1．復(fù)費(fèi)率電能表1一、常用術(shù)語(yǔ)4．費(fèi)率時(shí)段控制單元

由費(fèi)率計(jì)度器（含驅(qū)動(dòng)電路）、時(shí)間開(kāi)關(guān)及邏輯電路等構(gòu)成，進(jìn)行費(fèi)率時(shí)段電能測(cè)量和顯示的單元。

5．峰、平、谷電量

電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線高峰時(shí)段電能量稱(chēng)峰電量，低谷時(shí)段的電能量稱(chēng)谷電量，計(jì)量峰、谷時(shí)段以外的電能量稱(chēng)平電量，三者之和為總電量。一、常用術(shù)語(yǔ)4．費(fèi)率時(shí)段控制單元2單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表的工作原理框圖如圖3-24所示。二、工作原理單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表的工作原理框圖如圖3-24所示。二、工3工作原理:二、工作原理

電流、電壓采樣電路是將流過(guò)線路的大電流和外部220V交流電壓變換為合適的小電流、小電壓信號(hào)，經(jīng)電能專(zhuān)用集成電路轉(zhuǎn)換成隨功率變化的脈沖信號(hào)。單片微處理器接收到功率脈沖信號(hào)后進(jìn)行電能累計(jì)，數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，同時(shí)讀取時(shí)鐘信號(hào)，按照預(yù)先設(shè)定好的時(shí)段分時(shí)計(jì)量，將數(shù)據(jù)輸出到顯示器中顯示，并且隨時(shí)接收串行通信口的通信信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。工作原理:二、工作原理電流、電壓采樣電路是將流過(guò)線路4三、主要功能特點(diǎn)

（1）4種費(fèi)率、10個(gè)時(shí)段（2）最大需量計(jì)算采用滑差式（3）當(dāng)前一分鐘平均功率的顯示（4）5V／80ms有源或無(wú)源光電隔離電能脈沖輸出（5）停電時(shí)間累計(jì)（6）具有紅外遙控編程、RS485通信接口（7）可用12V外接電源掌上電腦紅外抄表（8）可設(shè)固定顯示和循環(huán)顯示方式（9）可記錄3個(gè)月（本月、上月、上上月）的有功總電能、各費(fèi)率電能、最大需量及需量發(fā)生的時(shí)間等信息。（10）遙控器可全面顯示所有功能項(xiàng)，并可方便編程。

三、主要功能特點(diǎn)（1）4種費(fèi)率、10個(gè)時(shí)段5四、規(guī)格

四、規(guī)格6五、基本誤差

五、基本誤差7六、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）時(shí)鐘準(zhǔn)確度：日誤差≤土0.5S／天（2）停電后數(shù)據(jù)保持時(shí)間：≥10年（3）電能計(jì)度器容量：99999.9kW·h（4）需量計(jì)度器容量：99.9999kW（5）絕緣耐壓：≥2000V(AC)（6）功耗（LCD顯示）：≤2VA（7）啟動(dòng)電流：0.4％Ib（8）電池功耗（停電不顯示時(shí)）：≤0.4μA（9）工作溫度：﹣20～﹢50℃（10）存儲(chǔ)和運(yùn)輸溫度：﹣25～﹢50℃（11）濕度：≤75％。

六、主要技術(shù)指標(biāo)（1）時(shí)鐘準(zhǔn)確度：日誤差≤土0.5S／天8七、顯示功能

（1）數(shù)碼管顯示。左邊2位指示功能序號(hào)，右邊6位指示內(nèi)容（2）峰平谷指示燈。峰、平、谷指示燈中的一個(gè)亮依次代表右邊6位顯示為峰電量、平電量、谷電量；峰、平兩燈齊亮表示尖峰電量；三燈全亮表示總電量。（3）欠壓指示燈。內(nèi)部電池欠壓時(shí)此燈常亮顯示（4）電能脈沖指示燈。用于指示用戶(hù)用電負(fù)載情況

七、顯示功能（1）數(shù)碼管顯示。左邊2位指示功能序號(hào)，右9八、遙控器功能

（1）記憶鍵：編程時(shí)，將調(diào)整正確的數(shù)據(jù)記憶，同時(shí)功能號(hào)遞增一位；讀表時(shí)，顯示“00”項(xiàng)功能序號(hào)。（2）右移鍵。編程時(shí)循環(huán)移動(dòng)要調(diào)整的數(shù)據(jù)位；在正常工作狀態(tài)下，該鍵為循環(huán)顯示和固定顯示轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。（3）上移及下移鍵。編程時(shí)，用以增、減閃爍位的數(shù)值；正常工作時(shí)，用以增、減顯示項(xiàng)功能序號(hào)。（4）編程鍵：在需要對(duì)電能表進(jìn)行編程時(shí)按此鍵2秒鐘便可進(jìn)入編程狀態(tài)。八、遙控器功能（1）記憶鍵：編程時(shí)，將調(diào)整正確的數(shù)據(jù)記10八、遙控器功能（5）清零鍵：在電能表最大需量需要清零時(shí)按此鍵可將最大需量值清零。（6）復(fù)位鍵：編程狀態(tài)時(shí)按此鍵退出編程，正常工作時(shí)按此鍵顯示功能序號(hào)00項(xiàng)。（7）數(shù)字鍵。數(shù)字鍵0～9在編程狀態(tài)時(shí)用于修改數(shù)碼管閃爍位的數(shù)值，正常工作時(shí)用于查看功能序號(hào)項(xiàng)數(shù)據(jù)。（8）自檢鍵。用于檢查數(shù)碼管各段顯示是否正常。八、遙控器功能（5）清零鍵：在電能表最大需量需要清零時(shí)按11九、遙控器編程

（1）進(jìn)入編程狀態(tài)。按“編程”鍵，此時(shí)顯示“99-0”，依次在數(shù)碼管閃爍位輸入6位密碼，密碼正確后進(jìn)入編程狀態(tài)。（2）選定編程項(xiàng)。進(jìn)入編程狀態(tài)后，左邊兩位數(shù)碼管顯示編程項(xiàng)目號(hào)，用遙控器上的數(shù)字鍵“0～9”或者按“上移”或“下移”鍵，改變到要編程的項(xiàng)目號(hào)。（3）輸入數(shù)據(jù)。按“右移”鍵選擇數(shù)據(jù)位，其閃爍位可用數(shù)字鍵“0～9”或“上移”“下移”鍵輸入數(shù)字。(4）記憶數(shù)據(jù)：確認(rèn)輸入數(shù)據(jù)正確后，按記憶鍵保存該項(xiàng)數(shù)據(jù)。（5）編程結(jié)束：按“復(fù)位”鍵結(jié)束編程。九、遙控器編程（1）進(jìn)入編程狀態(tài)。按“編程”鍵，此時(shí)顯12

十、讀表

1．直接讀表表內(nèi)顯示可以設(shè)定為固定項(xiàng)目顯示或循環(huán)顯示。固定顯示時(shí)，用戶(hù)只要按遙控器上的“數(shù)字鍵”、“上移”或“下移”鍵顯示相應(yīng)功能順序號(hào)項(xiàng)內(nèi)容，按復(fù)位或記憶鍵顯示回到“00XXXXXX”項(xiàng)2．最大需量清零最大需量清零是將當(dāng)前電能表內(nèi)電量、最大需量?jī)鼋Y(jié)保存。按清零鍵后電能表自動(dòng)將上月電量、需量等數(shù)據(jù)存入上上月保存，將當(dāng)前電量、需量等數(shù)據(jù)存入上月保存，當(dāng)前需量清零，以后依次類(lèi)推

十、讀表1．直接讀表13第四節(jié)單相預(yù)付費(fèi)電能表一、基本原理二、IC卡技術(shù)三、主要性能指標(biāo)及功能

第四節(jié)單相預(yù)付費(fèi)電能表一、基本原理14一、基本原理

單相預(yù)付費(fèi)電能表原理框圖如圖3-25所示。一、基本原理單相預(yù)付費(fèi)電能表原理框圖如圖3-25所示。15一、基本原理

工作原理：測(cè)量模塊為表計(jì)核心，它和普通電子式單相電能表采用相同技術(shù)輸出功率脈沖到微處理器。微處理器接收到測(cè)量部分的功率脈沖進(jìn)行電能累計(jì)，并且存入存儲(chǔ)器中，同時(shí)進(jìn)行剩余電費(fèi)遞減，在欠費(fèi)時(shí)給出報(bào)警信號(hào)并控制跳閘。它隨時(shí)監(jiān)測(cè)IC卡接口，判斷插入卡的有效性以及購(gòu)電數(shù)據(jù)的合法性，將購(gòu)電數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入和處理。它還將數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)的顯示器中顯示。

一、基本原理工作原理：16二、IC卡技術(shù)

IC卡是集成電路卡（IntergratedCircuitGard）的簡(jiǎn)稱(chēng)。它將集成電路鑲在塑料卡片上。它與磁卡比較有接口電路簡(jiǎn)單、保密性好、不易損壞、存儲(chǔ)容量大、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。IC卡中的芯片分為不揮發(fā)的存儲(chǔ)器（也稱(chēng)存儲(chǔ)卡）、保護(hù)邏輯電路（也稱(chēng)加密卡）和微處理單元（也稱(chēng)CPU卡）三種

在電能表上使用的卡，這三種都有，接口往往采用串行方式的接觸式卡。二、IC卡技術(shù)IC卡是集成電路卡（Intergrated17三、主要性能指標(biāo)及功能

1．主要參數(shù)

（1）準(zhǔn)確等級(jí)：1.0級(jí)；（2）電流規(guī)格：5（20），10（40）A；（3）電壓回路功耗：＜2W；（4）工作電壓范圍：（70%～130%）Ue；（5）脈沖常數(shù)：5（20）A，3200imp/（kWh）；10（40）A，1600imp/（kWh）；（6）起動(dòng)電流：0.4%Ib；（7）卡類(lèi)型：加密卡；（8）設(shè)計(jì)壽命：15年

三、主要性能指標(biāo)及功能1．主要參數(shù)182．主要功能（1）計(jì)量功能。計(jì)量有功電量，有功＝正向有功十反向有功。（2）功率脈沖輸出。脈沖寬度80±5ms，空觸點(diǎn)輸出，同時(shí)有脈沖LED指示。（3）負(fù)荷控制。具有超功率自動(dòng)斷電的負(fù)荷控制功能，可以設(shè)置功率限額以及允許次數(shù)，當(dāng)平均功率大于限額后，電能表跳閘并顯示當(dāng)時(shí)的功率。使用用戶(hù)購(gòu)電卡插入電能表可以恢復(fù)供電。但當(dāng)超功率跳閘次數(shù)超過(guò)設(shè)定的允許次數(shù)時(shí)，電能表將不可恢復(fù)供電，只有使用了參數(shù)設(shè)置卡改變了功率限額后，才能恢復(fù)供電。三、主要性能指標(biāo)及功能

2．主要功能三、主要性能指標(biāo)及功能19三、主要性能指標(biāo)及功能（4）防竊電功能。具有自動(dòng)檢測(cè)短接電流回路的防竊電功能，當(dāng)短接進(jìn)出線時(shí)，電能表顯示“O”并且記錄竊電次數(shù)。（5）顯示。LCD顯示可以設(shè)置自動(dòng)及手動(dòng)（按鈕切換）方式，（6）報(bào)警顯示。當(dāng)電能表自檢出現(xiàn)故障時(shí)，顯示故障。

（7）預(yù)付費(fèi)功能。使用購(gòu)電卡將購(gòu)電量送入電能表，電能表按設(shè)定的費(fèi)率遞減，當(dāng)剩余電費(fèi)小于設(shè)定的報(bào)警門(mén)限時(shí)，電能表跳閘，提醒用戶(hù)去購(gòu)電；此時(shí)插入購(gòu)電卡可恢復(fù)供電。當(dāng)剩余電費(fèi)小于零后，電能表將跳閘，直到購(gòu)電后才能恢復(fù)供電。三、主要性能指標(biāo)及功能（4）防竊電功能。具有自動(dòng)檢測(cè)短接20第五節(jié)三相三線電子式多功能電能表

一、常用術(shù)語(yǔ)二、工作原理三、主要性能四、規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)五、主要功能六、顯示功能第五節(jié)三相三線電子式多功能電能表一、常用術(shù)語(yǔ)21一、常用術(shù)語(yǔ)

1．測(cè)量單元產(chǎn)生與被計(jì)量的電能量成正比例輸出的電能表部件。2．?dāng)?shù)據(jù)處理單元對(duì)輸入信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的電能表部件。3．多功能電能表

由測(cè)量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成，除計(jì)量有功（無(wú)功）電能外，還具有分時(shí)、測(cè)量需量等兩種以上功能，并能顯示、儲(chǔ)存和輸出數(shù)據(jù)的電能表。4．顯示器顯示存儲(chǔ)器內(nèi)容的裝置。5．需量周期測(cè)量平均功率的連續(xù)相等的時(shí)間間隔。一、常用術(shù)語(yǔ)1．測(cè)量單元226．最大需量

在指定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，需量周期中測(cè)得的平均功率最大值。7．滑差（窗）時(shí)間依次遞推來(lái)測(cè)量最大需量的小于需量周期的時(shí)間間隔。8．額定最大脈沖頻率多功能電能表在額定電壓、額定頻率、額定最大電流及cosφ=1.0條件下，單位時(shí)間發(fā)出的脈沖數(shù)。

9．常數(shù)表示多功能電能表計(jì)量到的電能量與其相應(yīng)的輸出值之間關(guān)系的數(shù)。一、常用術(shù)語(yǔ)

6．最大需量一、常用術(shù)語(yǔ)23二、工作原理

工作原理框圖如圖3-26所示。二、工作原理工作原理框圖如圖3-26所示。24工作原理:二、工作原理

A、B、C三相電壓、電流信號(hào)經(jīng)電能表采樣電路和功率計(jì)量處理器變換成相應(yīng)的數(shù)字信息后，傳送給數(shù)據(jù)處理中心，并通過(guò)程序處理求出各相電壓、電流、功率、電量、需量、功率因數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)；同時(shí)識(shí)別各相電壓、電流有無(wú)異常并記錄相應(yīng)的失壓、失流狀態(tài)。工作原理:二、工作原理A、B、C三相電壓、電流25三、主要性能

（1）保證整機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；精度基本不受頻率、溫度、電壓變化影響；整機(jī)體積小，重量輕，密封性能好，可靠性較其他同類(lèi)產(chǎn)品有明顯提高。（2）當(dāng)電網(wǎng)停電后，鋰電池作為后備電源，提供停電后表內(nèi)電量的顯示讀取，并保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不丟失，日歷、時(shí)鐘、時(shí)段程序控制功能正常運(yùn)行，來(lái)電后自動(dòng)投入運(yùn)行。

三、主要性能（1）保證整機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；精度基本不26三、主要性能

（3）電能表運(yùn)行信息可由手持電腦、RS485接口、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IC卡三種媒介傳輸。（4）為方便用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)更換電能表，使用表中特有的復(fù)印功能，可以方便地將被更換表的所有信息復(fù)印至更換后的電能表上。（5）電能表適用于環(huán)境溫度為﹣25～60℃，相對(duì)濕度不超過(guò)85％的地區(qū)。三、主要性能（3）電能表運(yùn)行信息可由手持電腦、RS427四、規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)

1．規(guī)格四、規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)1．規(guī)格282．主要技術(shù)參數(shù)（1）時(shí)鐘誤差：±0.5s／天。（2）功耗：電壓線路≤6V·A，電流線路≤1V·A。（3）電源工作電壓范圍：（＋20％～﹣30％）Ue。（4）后備電源采用雙鋰電池：3.6V、1.2A·h。（5）電池工作壽命：≥10年。（6）準(zhǔn)確度等級(jí)：有功0.5S／1.0級(jí)，無(wú)功2.0級(jí)。（7）啟動(dòng)電流：≤0.1％Ib（0.5S級(jí)），≤0.2％Ib（1.0級(jí)）（8）潛動(dòng)：具有邏輯防潛動(dòng)電路。（9）費(fèi)率時(shí)段：費(fèi)