第六章電能計(jì)量裝置的接線方式

第六章電能計(jì)量裝置的接線方式第1頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(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)量第2頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、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?lè)较颍?。黑點(diǎn)的標(biāo)志稱(chēng)為同名端標(biāo)志。

第3頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按圖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)量第4頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

若有一個(gè)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(cè)量第5頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在這種情況下，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)量第6頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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(hù)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)量第7頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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)量第8頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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(chēng)為錯(cuò)誤接線。一、單相電路有功電能的測(cè)量第9頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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(lái)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。

第10頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

（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)量第11頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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12頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)交流無(wú)功電能表的接線方式

一、正弦型無(wú)功電能表二、跨相90o型無(wú)功電能表三、60o型無(wú)功電能表第13頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

國(guó)家對(duì)電力用戶(hù)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(hù)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(wú)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(wú)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。第14頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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

第15頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

通過(guò)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(hù)的功率因數(shù)是隨著有功負(fù)載和無(wú)功負(fù)載的變化而變化的。為了測(cè)量用戶(hù)在一個(gè)月的平均功率因數(shù)，規(guī)定以用戶(hù)在一個(gè)月內(nèi)有功和無(wú)功負(fù)載的累積量來(lái)計(jì)算，它等于

第16頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、正弦型無(wú)功電能表

（一）單相正弦型無(wú)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β=αI，則上式可該寫(xiě)為第17頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

公式中的“﹣”號(hào)說(shuō)明驅(qū)動(dòng)力矩的方向反了。為解決轉(zhuǎn)向問(wèn)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β=αI，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(wú)功電能表第18頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖6-12為單相正弦型無(wú)功電能表的原理圖。

一、正弦型無(wú)功電能表第19頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

（二）三相正弦型無(wú)功電能表兩元件三相正弦型無(wú)功電能表是用于測(cè)量三相三線電路無(wú)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(wú)功電能表第20頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

（三）正弦型無(wú)功電能表的優(yōu)缺點(diǎn)正弦型無(wú)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(chēng)、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(wú)功電能表測(cè)量無(wú)功電能。

一、正弦型無(wú)功電能表第21頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、跨相90o型無(wú)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(cè)量三相三線或三相四線電路的無(wú)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(chēng)之為跨相90o接線。

第22頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、60o型無(wú)功電能表

60o型無(wú)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(chēng)為60o型無(wú)功電能表。

第23頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖6-16為兩元件60o型三相三線無(wú)功電能表原理接線圖和相量圖三、60o型無(wú)功電能表第24頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

60o型無(wú)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(wú)功電能表第25頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(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(wú)功電能表的接線四、三相有功電能表和無(wú)功電能表的聯(lián)合接線五、變電站中互感器的配置第26頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、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。

第27頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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。

第28頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、三相無(wú)功電能表的接線

圖6-21示出了內(nèi)相角為60o的三相無(wú)功電能表與電壓、電流互感器的聯(lián)合原理接線圖。第29頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、三相有功電能表和無(wú)功電能表的聯(lián)合接線

三相電路中，