04_无功电能表的工作原理和接线方式解读
电能表接线ppt课件
U gICOS 30o UgI COS30oCOS ¡n CB
⑴更正系数和更正率
①更正系数
K A A K 更正系数 p 或 Q 等于真实耗电量 P（有功电量）或 （Q 无功电量）
A A 与错误接线情况下电能表计量出来的电量
功电量），之比
即：
′P（有功电量）或
′（无 Q
有功电量更正系数：
Kp
Ap AP
P P
无功电量更正系数：
KQ
AQ AQ
Q Q
31
式中：
KP、KQ
• g）互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电流二次回 路。连接导线截面积应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，至少 应不小于4mm2。对电压二次回路。连接导线截面积应按允许的电压 降计算确定，至少应不小于2.5mm2。
• h）互感器实际二次负荷应在25%-100%额定二次负荷范围内；电流 互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8-1.0；电压互感器额定二次功 率因数应与实际二次负荷的功率因数接近。
•Ⅳ类电能计量装置
•负荷容量为315kVA及以下的及费用户、发供电企业内部经济 技术指标分析、考核用的电能计量装置。
•Ⅴ类电能计量装置
•单相供电的电力用户计费用电能计量装置。
4
• 四、电能计量装置的接线方式
• a)接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线有 功、无功电能表接入,非中性点绝缘系统的电能计量装置，应 采用三相四线有功、无功电能表或3只感应式无止逆单相电 能表。
无功： AQ ε QXAˊ Q
35
三相三线两元件有功电能表电压、电流线错误接线所计功率分析
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37
电能表接线原理
电能表接线原理电能表呀，就像家里用电的小管家，默默地记录着我们用了多少电呢。
今天呀，咱们就来唠唠电能表接线的原理，可有趣啦！电能表一般有四个接线端子，这就像是电能表的四个小触角，每个都有它独特的使命哦。
咱们先来说说最常见的单相电能表接线。
你看啊，电能表的接线是有一定规矩的。
其中有一根线是从电源来的火线，这根火线就像一个精力充沛的小快递员，带着电的能量呢。
它要接到电能表的一个特定端子上，这个端子就像是专门为它准备的小房间。
一旦它住进去了，电能表就能感受到它带来的电能量啦。
然后呢，还有一根零线，零线就像是火线的小跟班，总是安安静静的。
它也要接到电能表相应的端子上。
这一火一零两根线接进电能表，就好像是给电能表注入了活力源泉。
电能表就开始工作啦，它会精确地计算通过这两根线的电量。
再说说三相电能表的接线，这可就稍微复杂一点啦。
三相电能表有好多个接线端子呢。
三相电就像是三个活力小子，分别从不同的线路过来。
这三相电的接线顺序和连接方式那都是有严格要求的。
如果接错了呀，电能表就会像一个被搞糊涂的小迷糊，要么读数不准确，要么就干脆不工作了呢。
就好比这三相电是三个小伙伴一起去电能表家做客，它们得按照规定的门牌号（接线端子）进入才行。
而且呀，三相电能表的接线还涉及到相序的问题。
相序就像是小伙伴们排队的顺序，如果顺序乱了，整个用电的系统可能都会受到影响。
这就像小伙伴们排队玩游戏，顺序错了游戏就玩不好啦。
电能表接线的原理其实就是让电能够有序地通过电能表，这样电能表才能准确地测量出我们使用的电量。
你想啊，如果接线乱七八糟的，电就像一群乱跑的小蚂蚁，电能表都不知道该怎么数清楚这些小蚂蚁（电量）啦。
而且呀，正确的接线还关系到用电的安全呢。
要是接线不对，可能就会出现漏电或者短路的情况。
这就像是家里的小电路们在闹脾气，要是它们闹起来，那可不得了，可能会把家里的电器都给弄坏呢。
在实际接线的时候啊，电工师傅们可都是小心翼翼的。
他们就像对待自己心爱的小宝贝一样对待电能表的接线工作。
兆欧表、电能表工作原理及接线
兆欧表手摇式兆欧表的原理电路如图1所示。
图中G为手摇发电机，发电机组件由摇柄、防逆转系统、传动齿轮、离心式摩擦调速系统、发电机等组成；电路系统由倍压整流电路及测量装置磁电式双动圈流比计组成，仪表的指针固定在双动圈上。
仪表的三个接线柱分别是：线路端L、接地端E、屏蔽端G。
其工作原理如下：图1 手摇式兆欧表原理电路图顺时针摇动兆欧表手柄时，手柄使棘轮、齿轮、离心摩擦调速等机构转动，并带动发电机转子以5倍于手柄的转速旋转，定子线圈输出交流电压。
棘轮系统是防止转子逆转，离心摩擦调速系统防止转子超速。
手柄以额定转速转动时，定子线圈将输出的交流电压，经二极管V1、V2，电容C1、C2倍压整流后，在A、B两端输出直流高压。
测量时被测电阻Rx接于兆欧表的“线路端L”与“接地端E”之间。
电流线圈L1、电阻R C和被测电阻R X相串联，电压线圈L2和电阻R V相串联，然后再并联接至A、B两端。
设线圈L1电阻为r1，线圈L2电阻为r2，当摇动手摇发电机时，兆欧表将输出直流高电压U，则两个线圈通过的电流分别为：两式相除得：式中的r1、r2、R C、R V均为定值，仅R X为变量，所以改变R X会引起比值I1／I2的变化。
由于线圈L1与线圈L2绕向相反，流入电流I1和I2在永久磁场作用下，在两个线圈上分别产生两个方向相反的转矩T1和T2,由于气隙磁场不均匀，因此T1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。
当T1≠T2时指针发生偏转，直到T1=T2时，指针停止。
指针偏转的角度只决定于I1和I2的比值，此时指针所指的刻度是被测设备的绝缘电阻值。
当E端与L端短接时，I1为最大，指针顺时针方向偏转到最大位置，即“0”位置；当E、L端未接被测电阻时，R X趋于无穷大，I1=0，指针逆时针方向转到“∞”位置。
电能表1、单相电表工作原理：单相有功电度表（简称：单相电度表）由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成。
功率表的原理和接线分析
（1）当用于直流电路的功率测量时，通过定圈的电流I1与被测电路电流相等，即I1=I，而动圈中的电流I2可由欧姆定律得到，即I2=U/R2，由于电流线圈两端的电压降远小于负载两端的电压U，故可以认为电压支路两端的电压与负载U是相等的。上式中R2是电压支路总电阻，它包括动圈电阻和附加电阻Rfj，对于一个已制成的功率表来说，R2是一常数。由前面公式α∝I1·I2可得
由前式α∝I1·I2·COSO可得α∝UI·COSO=P即电动系功率表用于交流电路的功率测量时,其可动部分的偏转角与被测电路的有功功率P成正比。虽然这一结论是在正弦交流电路的情况下得出的，但它对非正弦交流电路同样适用。
综上所述，电动系功率表不论用于直流或交流电路的功率测量，其可动部分偏转角均与被测电路的功率成正比。因此电动系仪表的标度尺刻度是均匀的。
2.3.1电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈电阻大得多的情况，因为此时电流线圈中的电流虽然等于负载电流，但电压支路两端的电压包含负载电压和电流线圈两端的电压，即功率表的读数中多出了电流线圈的功率消耗I2R1（I是负载电流，R1是电流线圈中的电阻）。如果负载电阻远比R1大，则I2R1对读数所引起的误差就比较小。
在我公司的各种外购产品中，各种方表、槽表、模拟型或越来越多的数字式测量仪表占有一定的数量。下面对常用有功功率表和无功功率表的原理及接线方式作以简要的介绍。
1、结构和工作原理
在电力系统中，虽然用于测量功率的表计种类很多，但它们都同属于电动系仪表。这种仪表有两个线圈：固定线圈（又称定圈）和可动线圈（又称动圈）。定圈分为两个部分平行排列，这使得定圈两部分之间的磁场比较均匀。动圈与转轴连接，一起放置在定圈的两部分之间。
参考文献
1.《电气测量》神建机电学校主编
电能表的工作原理及接线
单相有功电度表/三相四线制有功电度表/电子式电能表的工作原理及接线——图文JW原创一、机械式电度表的型号及其含义。
电度表型号是用字母和数字的排列来表示的，内容如下：类别代号+组别代号+设计序号+派生号。
如我们常用的家用单相电度表：DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等。
1、类别代号: D--电度表2、组别代号表示相线：D--单相；S--三相三线；T--三相四线。
表示用途的分类：D--多功能；S--电子式；X--无功；Y--预付费；F--复费率。
3、设计序号用阿拉伯数字表示。
每个制造厂的设计序号不同，如长纱希麦特电子科技发展有限公司设计生产的电度表产品备案的序列号为971，正泰公司的为666等。
综合上面几点：DD--表示单相电度表：如DD971型 DD862型DS--表示三相三线有功电度表：如DS862，DS97l型DT--表示三相四线有功电度表：如DT862、DT971型DX--表示无功电度表：如DX97l、DX864型DDS--表示单相电子式电度表：如DDS97l型，DDS156型电子式单相电能表DTS--表示三相四线电子式有功电度表：如DTS97l型DDSY--表示单相电子式预付费电度表：如DDSY97l型DTSF--表示三相四线电子式复费率有功电度表：如DTSF97l型DSSD--表示三相三线多功能电度表：如DSSD97l型4、基本电流和额定最大电流基本电流是确定电度表有关特性的电流值，额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。
如 5(20)A 即表示电度表的基本电流为5A，额定最大电流为20A，对于三相电度表还应在前面乘以相数，如 3x5(20)A。
5、参比电压指的是确定电度表有关特性的电压值对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示，如3x380V。
对于三相四线电度表则以相数乘以相电压或线电压表示，如3x220/380V。
对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示，如220V。
电能表原理及使用方法
J-接地保护
ABC
a bc
两台单相电压互感器典型V/V接线
3、二次回路的作用
电能表的原理及使用方法 公用工程项目部
电压二次回路是指电压互感器、电能表的电压线圈 以及 连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因 素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都 小于额定值（220V、380V、100V），二次电压回路电 降的大小直接影响电能计量的准确度。
电能表的原理及使用方法 公用工程项目部
电能表的分类
• 1、 按照所测不同电流种类可分为：直流式和交流式二种。 • 2、 按照电能表的用途可分为：（1）单相电能表、（2）三相有功电
能表（3）三相无功电能表（4）最大需量表（5）复费率电能表（6） 损耗电能表。 • 3、按照电能表的接线可分为（1）单相有功电能表（2）三相三线有 功电能表（3）三相四线有功电能表（4）三相三线（60°）无功电能 表（5）三相四线（90°）无功电能表。 • 4、按照电能表的等级划分为：普通有功电能表（0.2或0.2S级、0.5 或0.5S级、1.0级、2.0级），普通无功电能表（2.0级、3.0级）。标 准电能表分为（0.5级、0.2级、0.05级、0.02级、0.01级）。 • 5.按结构原理分为：感应式和电子式两种。 • 虽然电能表的型号、类别不同，但是它们的基本结构都是相似的，是 由测量机构、补偿调整装置和辅助部件所组成。下面我们主要学习感 应式电能表的结构及原理。
电能表的原理及使用方法 公用工程项目部
电能表的分类
• 电能表就是专门用于计量某一时间段电能 累计值的仪表称为电能表，又叫电度表。 它有感应式电能表和电子式电能表。作为 测量电能的专用仪表，在电力系统的发电、 供电和用电等各个环节中广泛应用。 根据 电能表的用途、结构形式、工作原理、准 确度等级、测量对象的不同，以及所接的 电源性质和接入方式、付款方式的不同等 等，可将电能表分成若干类别。
介绍电能计量装置的接线方式
电能表旳电流线圈必须与电源相线串联，电压线圈应跨接 在电源端旳相线与零线之间，电压线圈标有黑点“· ” 旳一端应与电源端旳相线连接。当负载电流和流经电压线 圈旳电流都由标有黑点旳一端流入相应旳线圈时，电能表 才干正转（逆时针方向）。黑点旳标志称为同名端标志。
四、三相有功电能表和无功电能表旳联合接线
三相电路中，假如有功和无功功率旳输送方向随时可能 变化， 采用两套电能表旳联合接线如图6-22所示。
五、变电站中互感器旳配置
电压、电流互感器在一次回路和二次回路中所要求旳图形符号不 相同，以上图示都是二次回路旳表达方式，而他们在变电站旳 一次回路中旳图形符号和配置图如图6-23所示。
一、单相电路有功电能旳测量
按图6-1所示旳电能表接线，测得旳有功功率为
P UI cos
而电能表旳驱动力矩MQ由相量图得到
M Q K I U sin
一、单相电路有功电能旳测量
若有一种线圈极性接反，例如电流线圈（如图6-2 （α）所示），则流入电能表电流线圈中旳电流 方向与图6-1中相反，故产生旳电流磁通方向也相 反，如图6-2（b）所示。
所以三相三线电能表旳驱动力矩为
M Q K I U 3 cos K 3UI cos KP
第二节 交流无功电能表旳接线方式
一、正弦型无功电能表 二、跨相90o型无功电能表 三、60o型无功电能表
国家对电力顾客实施了根据功率因数旳高下调整电费旳 方法，以鼓励顾客采用措施，提升功率因数。
假如负载功率因数低，意味着无功功率增长，则将产 生下列后果：
一、单相电路有功电能旳测量
国产直接接入式电能表应按单进双出措施接线，即单数 接线柱接电源，偶数接线柱接负载，第一接线柱接相线 （火线）。单相电能表实际接线图如图6-4所示。
电能表的接线原理
第三节 电能表的测量接线 电能表的测量接线根据被测线路分为单相、三相三线和三相四线，并依据被测负荷的大小和计费方式分为直接接入式、经电流互感器接入式、经电压互感器和电流互感器接入式、有功无功联合接线等形式。
电能表的接线正确与否，不仅影响电能的正确计量，还影响用电安全，因此，选择、使用标准的接线方式十分重要。
在进行接线之前，必须看明白接线图(图中圆圈部分表示一组驱动元件，较粗的横线表示电流线圈，较细的竖线表示电压线圈，线圈的进线端在旁边加点注明)，分清电流线圈和电压线圈的接线端子及进线与出线端子。
配套使用TA、TV时，必须正确识别互感器的极性，电流互感器的一次与二次进出线分别以L1、L2与K1、K2表示，电压互感器的一次与二次接线端分别以大写U、V、W(或A、B、C)与小写u、v、w(或a、b、c)表示。
接线时，注意接线螺丝必须压紧导线，以免接触不良导致过热烧毁接线端子；TA、TV二次侧均应可靠接地，以保证人身及设备的安全；接线完毕必须复核所接线路，完全无误方可送电。
1 单相电能表测量接线 单相电能表的接线使用最多，特别注意一点，即必须将相线(火线)连接电流线圈进线端子(一般是第一个接线端子)。
(1)单相直接接入式。
这种接线适用于城乡居民生活用电，见图3－1(a)。
图3－1 单相电能表测量接线图 (2)单相经TA接入式。
这种接线适用于单相负荷较大的厂房、车间、矿区的照明以及居民用电的总表等，见图3－1(b)。
有的电工为了接线省事一点，将电源L1与TA二次接线端子K1连接，利用电流二次导线到电能表的电流接线端子，通过连片或挂勾将电压送到电压接线端子，见图3－1(c)。
这种接线虽然也能正确计量电能，但TA二次侧不能可靠接地(如果接地等于相线直接接地)，一旦TA二次侧开路，则会因产生的高电压威胁人身与设备安全，所以不提倡使用。
2 三相三线电能表测量接线 三相三线接线方式适用于三相负荷较平衡电能的测量，动力、照明在同一回路、三相负荷严重不平衡时，不宜采用此种接线。
电表接线及工作原理
电表接线及工作原理电表是一种用于测量电量的仪表，它在电力系统中承担着非常重要的角色。
电表能够对用电的电流、电压、功率等进行测量，并且能够显示出所测得的电量值，以帮助人们了解自己的用电情况。
而电表的接线和工作原理则是影响着电表测量精度和稳定性的重要因素。
一、电表接线电表的接线种类主要有直接式接线和CT连接方式接线两种。
直接式接线是将电表直接与测量线路相连接，通常适用于小型电表的测量和控制。
这种方式的接线简单、直接，但是只能测量单相电流，对于大功率的测量并不太适用。
CT连接方式接线则是将电表通过电流互感器与电路相连，可进行三相四线或三相三线的测量。
CT是电流互感器的缩写，是一种在电路中放置的变压器，能够将电路中的大电流转化为电表所能测量的小电流。
由于CT连接方式接线的电流采用变压器分流原理，能够提高电表的测量精度和稳定性，因此在大型电力系统中得到了广泛的应用。
二、电表工作原理电表的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即电流在磁场中产生力。
当通电线圈在磁场中转动时，会产生感应电动势，通过外接电路流过一定的电流，进而驱动电表机构运转，完成测量电量的工作。
电表中的磁场一般由恒磁铁提供，通电线圈则设在电路中。
通电线圈的电流通过电路中的电流和电压作用的结果产生，电表能够根据测量线路中的电流和电压来计算出用电量，实现电能监测的目的。
电表的基本组成部件包括电磁系统、机械系统和电路系统。
电磁系统包括磁场系和电流线圈，它们通过磁感线的作用来产生感应电动势。
机械系统包括计数机构、指针组和指示盘，它们是电动机构的核心部分，能够将感应电动势转换为机械运动来完成测量电量的工作。
电路系统则是把电磁系统和机械系统联结起来的重要桥梁，它的核心是电阻单元和电容单元。
综上所述，电表接线和工作原理是影响电表测量精度和稳定性的重要因素。
电表的接线方式应根据具体的用电环境和测量目的来选择，而电表的工作原理则是基于法拉第电磁感应定律的原理实现的，它通过电磁系统、机械系统和电路系统三个部分的协作来完成测量电量的工作，确保了电力系统的稳定运转。
电能表原理及接线
五、电能计量装置的故障
1、造成电能计量装置的故障原因
（1）构成电能计量装置的各组成部分本身出现故障。
（2）电能计量装置接线错误。
（3）人为抄读电能计量装置或进行电量计算出现的错误。 （4）窃电行为引起的计量失准。
（5）外界不可抗力因素造成的电能计量装置故障。
第29页，共47页。
• 在条件允许下，使用电能计量双向有功电量及双向无功电量的 全电子多功能电能表。
2、互感器的选择 （1）额定电压的确定 • 电流互感器的额定电压应与被测线路电压相适应，UN≥UL • 电压互感器要求额定一次电压应大于接入的被测线路电压的0.9倍，
小于线路电压的1.1倍：0.9UL＜UN＜1.1UL
第25页，共47页。
• 在三相四线制低压线路中，应选用三相四线3×220/380V的有功、 无功电能表；
• 负荷电流为50A及以下时，宜采用直接接入式电能表；负荷电流为 50A以上时，宜采用经电流互感器接入式的接线方式。
第22页，共47页。
（2）基本电流的确定 • 当电能表与0.5级或0.2级电流互感器联用时，如果互感器的额定二次电
线3×100V的有功、无功电能表，接地电流较大者应安装经互感器接入的三 相四线3×57.5/100V的有功、无功电能表；
• 在三相三线制低压线路中，应选用三相三线3×100V的有功、无功电能表， 当照明负荷占总负荷的15%及以上时，为减小线路附加误差，应采用三 相四线3×220/380V的有功、无功电能表；
第27页，共47页。
（4）额定功率因数的确定
• 计量用电压互感器额定二次负荷的额定功率因数应与实际二次负荷的功率因 数相接近。
• 计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数为0.8—1.0。 （5）准确度等级的确定
兆欧表、电能表工作原理及接线
兆欧表手摇式兆欧表的原理电路如图1所示。
图中G为手摇发电机，发电机组件由摇柄、防逆转系统、传动齿轮、离心式摩擦调速系统、发电机等组成；电路系统由倍压整流电路及测量装置磁电式双动圈流比计组成，仪表的指针固定在双动圈上。
仪表的三个接线柱分别是：线路端L、接地端E、屏蔽端G。
其工作原理如下：图1 手摇式兆欧表原理电路图顺时针摇动兆欧表手柄时，手柄使棘轮、齿轮、离心摩擦调速等机构转动，并带动发电机转子以5倍于手柄的转速旋转，定子线圈输出交流电压。
棘轮系统是防止转子逆转，离心摩擦调速系统防止转子超速。
手柄以额定转速转动时，定子线圈将输出的交流电压，经二极管V1、V2，电容C1、C2倍压整流后，在A、B两端输出直流高压。
测量时被测电阻Rx接于兆欧表的“线路端L”与“接地端E”之间。
电流线圈L1、电阻RC和被测电阻RX相串联，电压线圈L2和电阻RV相串联，然后再并联接至A、B两端。
设线圈L1电阻为r1，线圈L2电阻为r2，当摇动手摇发电机时，兆欧表将输出直流高电压U，则两个线圈通过的电流分别为：两式相除得：式中的r1、r2、RC、RV均为定值，仅RX为变量，所以改变RX会引起比值I1／I 2的变化。
由于线圈L1与线圈L2绕向相反，流入电流I1和I2在永久磁场作用下，在两个线圈上分别产生两个方向相反的转矩T1和T2,由于气隙磁场不均匀，因此T 1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。
当T1≠T2时指针发生偏转，直到T1=T2时，指针停止。
指针偏转的角度只决定于I1和I2的比值，此时指针所指的刻度是被测设备的绝缘电阻值。
当E端与L端短接时，I1为最大，指针顺时针方向偏转到最大位置，即“0”位置；当E、L端未接被测电阻时，RX 趋于无穷大，I1=0，指针逆时针方向转到“∞”位置。
电能表1、单相电表工作原理：单相有功电度表（简称：单相电度表）由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成。
当电表接入被测电路后，被测电路电压加在电压线圈上，被测电路电流通过电流线圈后，产生两个交变磁通穿过铝盘，这两个磁通在时间上相同，分别在铝盘上产生涡流。
电能表的分类及工作原理
电能表的分类及工作原理为满足不同的电能测量需要，有多种类型的电能表，其类别可按不同情况划分如下：(1)按结构及工作原理分：1)感应式电能表2)电子式电能表。
电子式电能表进一步又可分为全电子式电能表和机电脉冲式电能表。
(2)按准确度等级分：普通级：0．2S，0．2，0．5S，0．5，1．0，2．0，3．0级，用于测量电能。
精密级：0．01，0．05级，主要作为校验普通级电能表的校验基准。
(3)按用途分：1)有功电能表。
用于测量有功电量。
2)无功电能表。
用来计量发、供、用电的无功电能。
3)最大需量表。
是一种既积算用户耗电量的数量，还指示用户在一个电费结算周期中，指定时间间隔内平均最大功率的电能表。
4)费率电能表。
复费率电能表是按指定时段分别按要求计量各时段的用电量及总用电量的电能表。
5)多功能电能表。
除了计量有功(无功)电能外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并能显示、储存和输出数据的电能表。
(4)根据接入电源的性质可分为：交流电能表和直流电能表。
(5)按照表计的安装接线方式可分为：直接接人式和间接接入式(经互感器接入)；其中由于测量电路的不同，通常又分为单相电能表、三相三线电能表和三相四线电能表。
(6)按平均寿命的长短，单相感应式电能表又分为:普通型和长寿命技术电能表。
按照规程规定，普通型感应式电能表在使用5年后就要进行抽检，当抽检不合格时就要进行轮换。
而长寿命技术电能表是指平均不修理的有效使用时间在20年及以上的感应式电能表。
电能表的工作原理是：当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。
负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。
即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。
功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。
电度表的工作原理及接线
电度表的接线图-单相-三相四线单相有功电度表/三相四线制有功电度表/电子式电能表的工作原理及接线一、机械式电度表的型号及其含义。
电度表型号是用字母和数字的排列来表示的，内容如下：类别代号+组别代号+设计序号+派生号。
如我们常用的家用单相电度表：DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等。
1、类别代号: D--电度表2、组别代号表示相线：D--单相；S--三相三线；T--三相四线。
表示用途的分类：D--多功能；S--电子式；X--无功；Y--预付费；F--复费率。
3、设计序号用阿拉伯数字表示。
每个制造厂的设计序号不同，如长纱希麦特电子科技发展有限公司设计生产的电度表产品备案的序列号为971，正泰公司的为666等。
综合上面几点：DD--表示单相电度表：如DD971型 DD862型DS--表示三相三线有功电度表：如DS862，DS97l型DT--表示三相四线有功电度表：如DT862、DT971型DX--表示无功电度表：如DX97l、DX864型DDS--表示单相电子式电度表：如DDS97l型D丅S--表示三相四线电子式有功电度表：如DTS97l型DDSY--表示单相电子式预付费电度表：如DDSY97l型DTSF--表示三相四线电子式复费率有功电度表：如DTSF97l型DSSD--表示三相三线多功能电度表：如DSSD97l型4、基本电流和额定最大电流基本电流是确定电度表有关特性的电流值，额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。
如 5(20)A 即表示电度表的基本电流为5A，额定最大电流为20A，对于三相电度表还应在前面乘以相数，如 3x5(20)A。
5、参比电压指的是确定电度表有关特性的电压值对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示，如3x380V。
对于三相四线电度表则以相数乘以相电压或线电压表示，如3x220/380V。
对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示，如220V。
电能表、电度表、电表原理、接线、读数方式、互感器手册附图
电能表、电度表、电表原理、接线、读数方式、互感器手册附图电能表、电度表、电表原理、接线、读数方式、互感器手册附图电能表的选择与实际用量计算一、普通用户的电能表怎样选择1. 电能表的额定容量应根据用户负荷来选择，一般负荷电流的上限不得超过电能表的额定电流，下限不应低于电能表允许误差范围以内规定的负荷电流。
2. 选用电能表的原则。
应使用电负荷在电能表额定电流的20%-120%之内，必须根据负荷电流和电压数值来选定合适的电能表，使电能表的额定电压、额定电流等于或大于负荷的电压和电流。
一般情况下可按下表进行选择。
3. 要满足精确度的要求。
4. 要根据负荷的种类，确定选用的类型。
二、电能表的实际用量计算1. 不经互感器的电能表即直接接入线路，从电能表直接读得实际电度数，如电能表盘上注有倍率时，本月实际用电量为本月实际用量（kW·h）=(本月读数-上月读数)×倍率。
2. 经互感器接入时电能表计量：1）电能表与电流互感器配合使用时，本月实际用电量为本月实际用量（kW·h）=(本月读数-上月读数)×变流比。
2）电能表盘上注有倍率时，本月实际用电量为本月实际用量（kW·h）=(本月读数-上月读数)×倍率。
3）电能表与电压、电流互感器配合使用时，本月实际用电量为本月实际用量（kW·h）=(本月读数-上月读数)×变流比×变压比。
4）电能表盘上注有倍率与电压、电流互感器配合使用时，本月实际用电量为本月实际用量（kW·h）=(本月读数-上月读数)×变流比×变压比×倍率。
5）电能表上注明电流比值和电压比值，这是成套表计。
如注明变流比为100A/5A,变压比为10000V/100V，是指电能表所配备的电流互感器应为100A/5A，电压互感器应为10000V/100V，所以成套配用的电能表的读数就是实际用电，不需再乘变流比、变压比。
三相有功电能表无功电能表和互感器的联合接线知识分享
图5-10 感应式电能表 简化相量图
第十二页，共43页。
第三节 无功(wú ɡōnɡ)电能计量方 式
图5-11所示为单相正弦式无功(wú ɡōnɡ)电能表的接线
根据电能表工作原理及图5-11所示相量图可得
（5-20） 适当调节 RU 及RI ，使得 I则上式化简为
I
由于 I , IQ , I ,U ,U ,则
如图所示互感器的合成(héchéng)误差为
其中
图5-19 三相二元件有功电能表与电压、 电流互感器的连接
第二十六页，共43页。
第五节 电能计量装置(zhuāngzhì)的综 合误差
（1）电压(diànyā)互感器按Yy形连接
利用前面讨形接线时互感器合成误差的公式计算出电压 互感器接成形连接时互感器的合成误差，最后计算出电能计量装 置的综合误差，即
第十四页，共43页。
第三节 无功电能计量(jìliàng)方式
二、内相角(xiā6n0ɡ0 jiǎo)为
无功电如能图5表-13所示，内相角为的无
功电能表电压元件的等值电路图和 相量图。在电压线圈回路中，感抗 分量X与电阻分量RU+R之间的关系为
的三相二元件
600
式中 R—附加电阻
RU—电压线圈的直流电阻 合理选择R是指满足公式5-
是
，因此按图5-9
接线测量瞬时功率时，将引起误差
第十页，共43页。
第三节 无功(wú ɡōnɡ)电能计量方 式
单相电路中无功功率的计算公式为 三相电路中无功功率的计算公式为
（5-16）
（5-17）
当三相电压对称时，三相电路中无功功率的计算公式为
（5-18）
当三相电路完全对称，即 A B C 时，三相电路中无功功率的计算公式为
04_无功电能表的工作原理和接线方式解读
R2
I
A
U
U
Φ
U
N
I1
IU
PJ Z(感性) RU
β
IU
I
αI
Ψ=Φ
I
I1
调整φU和φI的角度， 使sinψ=sinφ（ ψ=φ ）
4：正弦型单向无功电能表原理（电流反极性）
I2
R2
U
U
Φ
I
A
180-φ
β
U
N
I1
IU
IU
I
αI
Ψ=Φ
I
PJ Z(感性) RU
6：正弦型单向无功电能表原理（容性负载）
I2
R2
U
U
I
A
I
PJ Z(容性) RU
Φ Ψ=Φ β
U
N
I1
IU
I
I1
αI
IU
0°型无功电度表：φ=0 °时，接入电度表的两磁通为0 ° 测量容性无功时，不必改变电压或电流的极性。
MQ K 'Φ IΦ U sin KUI sin KQ
无功电能表的分类
1、正弦型无功电能表 目前较少采用 2、跨相90°无功电能表 利用有功表采用不同接线方式可以测量无功 3、60 °无功电能表 多采用
一：正弦型无功电能表
1：有功电能表电流线圈并电阻
I2 I
A
R2
U
8—无功电能表的工作原理和特点
《电能计算》教学设计学校：大连市经济贸易学校授课班级：15级16班组织教学：组织学生准备好课上需要的资料。
引入新课：让学生了解无功电能表的类型。
讲授新课：一、无功电能表的工作原理无功表的内部通过改变接线或增加电阻元件等方法使内相角β值发生了改变假设电流铁芯的损耗角为αI，如果使，就称为内相角60°型无功电能表，例如DX2型；则称为内相角90°型无功电表，例如DXl型。
由于αI太小，称呼中都忽略了损耗角αI。
三相负载消耗的无功功率当三相电路对称时，即UA＝UB＝Uc＝Uph＝，使学生初步了解电能表的类型。
教师带领学生分析无功电能表的工作原理。
对公式做细致说明。
二、无功电能表的特点三相电压和电流反相序对有功表的转向无影响，而无功电能表会反转。
供电部门一般将正向和反向输送的无功电能绝对值相加，作为用户一个收费周期内考核功率因数的依据。
例2-2 某双电源供电单位，装设有两套计量装置，分别计量两路电源输送的有功和无功电量。
12月份，有功电量共计500000kW·h，无功正向电量为300000kvar·h，反向电量为100000kvar·h，计算该月平均功率因数为多少?（1）校验和调整条件：正相序、sinφ=1和sinφ=0．5(感性) 。
对于测量容性无功电能的电能表，应将表内各电流线圈的出、入端子位置对调，使圆盘正转，才能进行校验与调整。
（2）跨相90°型无功电能表的适用条件：1.三相电压对称；2.校验90°型表：三相电压对称；校验60°型表：三相电压和电流都严格对称，否则校验结果的可信度低。
（3）校验90°型无功电能表时，由于标准表的电流线圈匝数并未缩小倍，因此在计算预置数时，标准表的接线系数应该取，这样才能与被校表进行比较。
课堂练习：学生阅读教材，巩固本节课所学的知识。
课堂小结：学生总结本节课的收获布置作业：课后题第二题。
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cos
WP WP WQ
2 2
无功功率公式
无功功率： Q UI sin 三相电路的无功功率：
QS QA QB QC U A I A sin A U B I B sin B UC I C sin C
三相电压对称时：
U A U B UC U P QS U P ( I A sin A I B sin B I C sin C )
Q2 U CA I B cos(uCA iB ) U CA I B cos(900 B ) U CA I B sin B Q3 U AB I C cos(u AB iC ) U AB I C cos(900 C ) U AB I C sinC
当三相电压对称时：U AB U BC UCA Ul 3U P
M 2 K IC UAC sin( 21 0 C ) K IC UAC sin( 3 0 C )
当三相电压对称时，电能表的总驱动力矩为：
M Q M1 M 2 KUl [ I A sin( 30 A ) I C sin( 30 C )]
三：60 °型无功电能表原理
这种无功电能表的结构与三相三线有功电能表相似，区 别在于电能表的内相角ß （u与Φ u的相位差角） 有功电能表的内相角ß 为： β = φ +α I+ψ =900+α 若а I=0 则β =900
I
(φ +ψ =900 )
（正弦型无功电能表β = α I） 无功电能表在电压线圈中串接了一个电阻R，并加大电
目前较少采用
二、跨相90°型无功电能表
这种无功电能表的结构与三相四线有功电能表完全
相同，有三组电磁元件，区别在于内部接线不同。
用以测量电压对称的三相三线和三相四线电路中的
无功电能。
第一元件接入：
第二元件接入： 第三元件接入：
u BC i A
uCA iB
u AB iC
1：跨相90°型三相无功电能表原理接线和向量图
压工作磁通磁路的空气气隙，来降低电压线圈的感抗，从而
使β 减小，由有功表的β =900 +а 若а I=0 则β =600
I
，降到β =600 +а
I
1：两元件60°型无功电能表接线及向量图
UBC UAC
U
A
IA U
AC
RU
RU
ΦA
IA
Ψ1=150°-ΦA 60° 60°
U BC
U CA
U AB
U AB
U IC
ΦC
A
ΦA
IA
ΦB
A
U BC
A B C N
IA
IB
C
IC
UC
U CA
I B UB B
每组电磁元件上的电压线圈（如UBC）的相位滞 后对应电流线圈（如IA）所接相 的电压（如UA）相 位90°。
U AB
课
题：无功电能表及无功电能的测量
目的要求：掌握无功电能的计量方法
重 点：接线方式
国家对电力用户实行了依据功率因数的高低 调整电费的办法，以鼓励用户采取措施， 提高功率因数。如果负载功率因数低，意 味着无功功率增加，则将产生下列后果： （1）发、供电设备的容量不能充分利用。 当发、供电设备的容量一定时，在额 定电压和额定电流下，负载的功率因数越 低，则发、供电设备发出的有功功率减少， 无功功率增大，发、供电设备的容量就不 能充分利用。
6：正弦型单向无功电能表原理（容性负载）
I2
R2
U
U
I
A
I
PJ Z(容性) RU
Φ Ψ=Φ β
U
N
I1
IU
I
I1
αI
IU
0°型无功电度表：φ=0 °时，接入电度表的两磁通为0 ° 测量容性无功时，不必改变电压或电流的极性。
MQ K 'Φ IΦ U sin KUI sin KQ
A相电流，BC相电压和他们夹角的余弦是有功功率 的公式。所以，利用有功电能表可以测量A相无功电能， 接线是A相电流，BC相电压。但测量值要除以 3
2：跨相90°型三相无功电能表各元件测量功率
Q1 U BC I A cos(uBC i A ) U BC I A cos(900 A ) U BC I A sin A
U
A
ΦA
IA
ΦB
A
U BC
QA U A I A sin A QA U A I A cos （90 A）
C C IΦ
C
UC
U CABiblioteka I B UB B
QA U A I A cos(U BC I A )
1 QA U BC I A cos(U BC I A ) 3
（2）增加输电线路损耗和电压降。 从 P UI cos 公式得到，当负载的 功率P和电压U确定后，则
cos I P I R
2
cos I U U
通过电压表、电流表和功率表的指示值，可以 计算出功率因数，或用功率因数表进行监视， 但是这只能测量到某一时刻功率因数的瞬时 值，而用户的功率因数是随着有功负载和无 功负载的变化而变化的。为了测量用户在一 个月的平均功率因数，规定以用户在一个月 内有功和无功负载的累积量来计算，它等于
Q Q1 Q2 Q3 3U P ( I A sin A I B sin B I C sin C ) 3QS
利用三元件三相有功电能表，测量无功，读数除以 3 或改造有功表，将电流或电压线圈减少 读数
3 倍即可直接
3、跨相90°型三相无功电能表适用范围：
按跨相90°原理制成的三元件三相无功电能表， 只在完全对称或简单不对称的三相三线和三相 四线电路中才能实现正确计量。
UB
UC
U
A
UC
IB B IC
A C N
IA
UA
ΦA
RU
RU
RU
IC
UC
IC
ΦC
IA
ΦB
IA
UA
UB
UB IB
IB
例如：其中一电磁元件接线IA和UB ，根据60°相角 原理，使φUB滞后UB 60° ，则ψ=180 °-φA
适用范围：三相电压对称的三相四线电路 的无功电能。
7：正弦型两元件三相无功电能表
R1 R1
UAB
UCB
U
AB
U
ΦA
A
IA
IC
IA
A B C
RU
IC
RU
U CB I CΦ
150°-ΦA
UC
C
210°-ΦC
I A
UB
实际上是两只单相正弦型无功电能表的组合体
8：正弦型三元件三相无功电能表 三元件三相正弦型无功电能表实际上是三只 单相正弦型无功电能表的组合体，其接线原则与 三相四线有功电能表相同。 正弦型无功电能表优点：适用范围广，单相和三 相电路均可采用，三相电路电压是否对称、负载 是否平衡均能正确计量。 正弦型无功电能表缺点：成本高，功耗 大，准确度难以提高。
60o型无功电能表中，每个元件电压 回路的电抗与电阻之间有下列关系
X tg 60 RU R
o
X X RU R R o tg 60 3
2：有功电能表电压线圈串电阻
A
UU U
U
PJ
Z β
U UR U
IU UR U
RU
UU
IU
I
N
电源电压U不变，电能表阻抗不变，改变RU， 就能改变UU和URU大小和方向，从而改变电压工 作磁通φU和U的夹角β。（上图向量分析忽略电压 元件的各种损耗）
3：正弦型单向无功电能表原理
A B
I A I B IC
IC I C
Ψ2=210°-ΦC ΦC
UAC
UC
UBC
UB
U BC
假设电流元件的损耗角为0，调节R，使φUBC 滞后UBC 60 ° ，ΦUAC 滞后UAC 60 °
ψ1=150 °-φA
2：驱动力矩
电能表两组元件的驱动力矩分别为：
M 1 K IA UBC sin( 15 0 A) K IA UBC sin( 3 0 A )
I2
R2
I
A
U
U
Φ
U
N
I1
IU
PJ Z(感性) RU
β
IU
I
αI
Ψ=Φ
I
I1
调整φU和φI的角度， 使sinψ=sinφ（ ψ=φ ）
4：正弦型单向无功电能表原理（电流反极性）
I2
R2
U
U
Φ
I
A
180-φ