04 无功电能表的工作原理和接线方式
无功电能表_全程图解电工维修技法_[共2页]
![无功电能表_全程图解电工维修技法_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c60268cba300a6c30d229f47.png)
全程图解电工维修技法
— 62 — 1.4.9 配有电流互感器电能表使用注意事项
① 电流互感器一次额定电流必须等于或略大于被测负载最大电流，同一组电流互感器变比应相同。
② 应选用额定电流为5A 的电能表。
③ 电能表接线端子处电压连接板必须拆除。
④ 接上电源、投入负载后，电能表圆盘应按箭头指示方向由左向右正转。
反转表明电流互感器二次接线回路极性接反。
⑤ 电流回路连接导线应使用截面积不小于2.5mm 2的铜芯线，电压回路连接导线应使用截面积不小于1.5mm 2的铜芯线。
⑥ 有些电能表电流、电压回路接线端子排列顺序与前面介绍的不一样，应注意按照盖板上的接线图接线。
⑦ 电流互感器二次电流同名端不能接错，并将K 2接保护地或保护零（供电部门低压电能计量除外）。
1.4.10 无功电能表
无功电能表用于线路中无功电能的计量，与有功电能表配合使用。
有功电能表测量有功电能W P ，无功电能表测量无功电能W Q ，从而计算出用户在某一段时间内电路的平均功率因数（cos φ）。
计算公式：
cos ϕ
式中，cos ϕ为功率因数，W P 为有功电量，W Q 为无功电量。
测量无功电能一般使用三相无功电能表（DX 型），接线方法如图1-4-28所示。
其基本结构与三相三线有功电能表相似，接线方法相同。
无功电能表无论正转、反转都累计无功电能，即计数器都累计数值。
无功电能表与有功电能表联合接线方法如图1-4-29所示，两个仪表的电压回路并联，电流回路串联。
20.电能表(电能表结构和工作原理)
电子式电能表与感应式电能表相 比主要优点有哪些？
▪ 测量精度高、频带宽、过载能力强、功率 小，由于可将测量值（脉冲）输出，故可 进行远方测量。此外，引入单片微机后， 可实现功能拓展，制成多功能和智能电能 表等。
什么是多功能电能表？
▪ 根据电力行业标准DL∕T614-1997对电子式 多功能电能表的定义：“凡是由测量单元 和数据处理单元等组成，除计量有功、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、存储和输出数据的 电能表”。
电能表基础知识
电能计量的基本概念
▪ 随着国民经济的发展和人民生活水平的持续提高，电能已 得到越来越广泛的运用。电能有别于其它产品，首先它是 看不见、摸不着的，在使用的过程中无法直接通过人的感 观器官确定量的多少，必须通过专用的设备进行测量。这 种专门用于测量电能量的设备叫电能计量装置，既电能计 量的专用设备叫电能计量装置；其次电能不能存储，电力 企业的生产和销售是同时完成的，等用户使用后再测量是 无法测量的。所以在电能的生产、传输和使用中，电力部 门装设了大量的电能计量装置，以正确、及时了解各环节 中电能的数量。这些数据不仅是电力系统内部进行生产安 排调度的依据，还关系着国计民生和千家万户，尤其在如 今的社会主义市场经济条件下，更需要依法测量，保证测 量数值的准确、公正，以保护国家、电力用户和电力部门 的经济利益。如何对电能进行测量？又如何能够保证测量 的准确公正？这是一门复杂的学科，我们称它为电能计量。
▪ 精密级：0.01、0.05级，主要作为校验普通等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；是一种能计算用户耗电量的数量，还指示用户
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。
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。
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
电度表接线及工作原理
电度表接线及工作原理咱先来说说电度表这玩意儿啊。
您想想，咱们家里每个月用了多少电，不都是靠这电度表给咱算出来的嘛。
电度表就像是一个超级认真负责的“电管家”，一分一毫都算得清清楚楚。
电度表的接线其实挺有讲究的。
我记得有一次，我去一个朋友家帮忙查看电路问题。
他家新装修，结果电度表的接线好像出了点岔子，电费那叫一个不正常，高得吓人。
我到了他家，打开电表箱一看，好家伙，那接线乱得就像一团解不开的毛线。
我就一点点地捋，先找到进线和出线，进线一般是从外面的电网接进来的，这就像是给电度表“送粮食”的路；出线呢，则是把电送到家里各个电器的“通道”。
咱就拿常见的单相电度表来说吧，它一般有四个接线端子，分别是火线进线、火线出线、零线进线和零线出线。
接线的时候可千万不能马虎，火线进线得接对，不然电度表可能就“晕头转向”，算不准啦。
还有那零线，也得老老实实接在该接的地方。
再来说说电度表的工作原理。
这电度表啊，就像是一个勤劳的记数员。
它主要是通过测量电流和电压来计算用电量的。
电流流过电度表内部的电流线圈，电压则加在电压线圈上，然后通过一系列复杂但又巧妙的电路和机械装置，把用电量给记录下来。
比如说，当您打开一盏灯，电流就开始流动啦，电度表里面的小装置就开始工作，就像一个小齿轮一样，不停地转动，记录下您用电的点点滴滴。
我还记得那次帮朋友弄好电度表接线之后，他特别感激我。
我跟他说：“这电度表接线可得弄好了，不然多花冤枉钱不说，还影响正常用电呢。
”他连连点头，说以后一定注意。
总之啊，电度表接线虽然看起来有点复杂，但只要咱们认真细心，按照正确的方法来，就不会出问题。
而了解它的工作原理，也能让咱们对用电这件事儿更明白、更有数。
所以啊，大家可得好好关注这电度表，让它为咱们准确地服务，不多算一分，也不少算一毫，这样咱们用电才能用得明明白白、踏踏实实！。
电能表接法
电能表接法
需要注意的是，电能表的接线应该符合国家和地方的电气安全规范和标准。在进行接线前 ，应该确保电源和负载的电压、频率和相数等参数与电能表相匹配。同时，接线时应注意正 确连接相线、零线和地线，避免接反或者短路等错误操作。
如果不具备相关电气知识和经验，建议请专业电工进行电能表的接线工作，以确保安全和 正确性。
电能表接法
电能表的接法主要包括电源接线和负载接线两部分。 1. 电源接线：
- 将电源的相线（L）连接到电能表的输入端的相线（L1）上。 - 将电源的零线（N）连接到电能表的输入端的零线（N）上。 - 将电源的地线（PE）连接到电能表的输入端的地线（PE）上。
2. 负载接线： - 将负载的相线（L）连接到电能表的输出端的相线（L2）上。 - 将负载的零线（N）连接到电能表的输出端的零线（N）上。 - 上。
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。
有功、无功电度表的联合接线电路图及原理规范样本
工作行为规范系列有功、无功电度表的联合接线电路图及原理规范（标准、完整、实用、可修改）编号：FS-QG-66131有功、无功电度表的联合接线电路图及原理规范Joint wiring circuit diagram and principle specification of activeand reactive energy meters说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。
操作证考试，电工操作证实操考题-有功、无功电度表的联合接线及其原理。
一、实操目的1、进一步掌握的使用;2、掌握有功、无功电度表的联合接线的方法;3、掌握有功、无功电度表计量及读数方法。
二、元件的识别1、三相四线有功电度表低压三相四线有功电度表由三个元件组成。
每个元件相当于一个单相电度表，所以说三相四线有功电度表是三个单相电度表的组合。
它每个元件的电压线圈都是220v，电流线圈则有不同的规格。
可配合三只来测量大容量电路的电量。
本实操室使用的是dt—862型的三相四线电度表。
其引出端有10个，其中1、4、7为电流线圈的首端，3、6、9为电流线圈的末端，(1和3为u相，4和6为v相，7和9为w相)2、5、8为电压线圈的首端，10(11号)为电压线圈的末端。
用的欧姆档可判断电压线圈和电流线圈的好坏，如电压线圈有约550ω的阻值(测2—10，5—10，8—10)，电流线圈阻值用万用表所测为零。
2、三相三元件无功电度表低压三相三元件无功电度表由三个元件组成。
可配合三只电流互感器来测量大容量电路的电量。
本实操室使用的是dx—862型的三相无功电度表。
其引出端有9个，其中1、4、7为电流线圈的首端，3、6、9为电流线圈的末端，(1和3为u相，4和6为v相，7和9为w相)，2、5、8为电压线圈的连接端。
用万用表的欧姆档可判断电压线圈和电流线圈的好坏，如量测2—5，5—8，8—2之间，约有1500ω的阻值，电流线圈阻值用万用表所测为零。
功率表的原理和接线分析
功率表的原理和接线分析功率表的原理和接线分析阿城继电器股份有限公司高低压电器成套设备公司李赫华[摘要] 本文主要介绍了电动系功率表的工作原理、使用方法和接线方式。
[关键词] 定圈动圈有功功率无功功率发电机机端０、前言在电力供电系统中，测量仪表是保证电力系统安全经济运行的重要工具之一，它可以监督电气设备的运行状况，使工作人员能够正确地统计出电力负荷，处理和判断运行故障和事故，也是积累技术资料和计算生产指标基本数据的重要来源。
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。
仪表工作时，定圈和动圈中都必须通以电流，假设定圈中通过的电流为I 1，动圈中通过的电流为I 2。
I 1的作用是在定圈中建立磁场，磁场的方向由右手螺旋定则确定。
对于一个已制成的仪表，定圈的参数是固定的。
因此磁场的强弱只与I 1有关，且正比于I 1。
当动圈中通以电流I 2时，磁场将对I 2产生一个电磁力F ，使可动部分获得转动力矩M 而偏转。
其电磁力F 的方向可由左手定则确定。
如果I 1、I 2同时改变方向，用左手定则判断可知，电磁力的方向不变，即转动力矩M 的方向不变。
所以电动系仪表既能测量直流电路又可测量交流电路。
当电动系仪表用于直流电路的测量时，由电工基础可知，转动力矩M 与电流I 1和I 2的乘积成正比，即M ∝I 1·I 2式中 M —动圈所受到的转动力矩I 1、I 2 —定圈和动圈中的电流当用于交流电路的测量时有M ∝I 1·I 2·COS ψ式中 M —动圈所受到的转动力矩的平均值I 1、I 2 —定圈和动圈中的电流有效值ψ —定圈中电流I 1与动圈中电流I 2之间的相位差角当可动部分偏转一角度α而达到平衡位置时，其游丝产生的反作用力矩M f = D α式中 D —游丝的反作用力矩系数（偏转角度α可均匀地刻度在仪表的标度尺上）根据力矩平衡原理 M=Mf 可得下式：当用于直流电路测量时α∝I 1·I 2当用于交流电路的测量时有α∝I 1·I 2·COS ψ当电动系仪表用于功率测量时，其定圈串联接入被测电路，而动圈与附加电阻串联后并联接入被测电路。
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
实用的无功电能表接线
在电能计量中，互感器错接线会造成有功电能计量不准，实际上互感器错接线也会对无功电能计量造成影响，从而使得用户的计量不准。
现将常出现的互感器错接线对无功电能计量的影响试举几例。
1三相电流互感器二次极性全接反功率表达式为：Q a=I a U bc cos(90°+φa)Q b=I b U ca cos(90°+φb)Q c=I c U ab cos(90°+φc)三元件功率和为：Q=Q a+Q b+Q c=I a U bc cos(90°+φa)+IbU ca cos(90°+φb)+I c U ab cos(90°+φc)=-(I a U bc sinφa+IbU ca sinφb+I c U ab sinφc)当三相电路平衡时，U a=U b=U cI a=I b=I cφa=φb=φc则Q=-3I a U bc sinφa实际无功功率Q′=3I a U bc sinφa所以无功电能表反转，无功电能表反计量数值与正常计量数值基本相等。
2两相电压元件接错假设A、C两相电压元件接错，则各元件所计功率表达式为：Q a=I a U ba cos(150°-φa)Q b=I b U ac cos(90°+φb)Q c=I c U cb cos(30°-φc)当三相电路平衡时，三元件功率之和为：Q=Q a+Q b+Q c=I a U ba cos(150°-φa)+I b U ac cos(90°+φb)+I c U cb cos(30°-φc)=I a U ba(cos150°×cosφa+sin150°×sinφa-sinφb+cos30°×cosφc+sin30°×sinφc)=0 所以，当两相电压元件接错时，无功表不转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A相电流，BC相电压和他们夹角的余弦是有功功率 相电流， 相电压和他们夹角的余弦是有功功率 相电流 的公式。所以，利用有功电能表可以测量A相无功电能 相无功电能， 的公式。所以，利用有功电能表可以测量 相无功电能， 接线是A相电流 相电流， 相电压 相电压。 接线是 相电流，BC相电压。但测量值要除以 3
MQ = K 'ΦIΦU sin ϕ = KUI sin ϕ = KQ
7：正弦型两元件三相无功电能表 ：
⋅ UAB ⋅ UCB
⋅
U
⋅
AB
⋅
U
A⋅
IA
⋅
IA
⋅
IC
U CB⋅ IC
⋅
−IC
⋅
UC
−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， 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。 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 正弦型无功电能表优点：适用范围广， 相电路均可采用，三相电路电压是否对称、 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。 是否平衡均能正确计量。 正弦型无功电能表缺点：成本高， 正弦型无功电能表缺点：成本高，功耗 准确度难以提高。 大，准确度难以提高。 目前较少采用
= − KΦ
)
当三相电压对称时，电能表的总驱动力矩为： 当三相电压对称时，电能表的总驱动力矩为：
M Q = M 1 + M 2 = KU l [ I A sin(30 ° + ϕ A ) − I C sin(30° − ϕ C )]
i A + iB + iC = 0
具体步骤见P105-106：可推得 ： 具体步骤见
二、跨相90°型无功电能表 跨相 °
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。 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。 无功电能。
第一元件接入： 第一元件接入： 第二元件接入： 第二元件接入： 第三元件接入： 第三元件接入：
3：正弦型单向无功电能表原理 ：
⋅
I2
⋅
⋅
I
⋅
⋅
U
ΦU
⋅
⋅
⋅
I1
⋅
IU
I
⋅
ΦI
⋅
U
IU
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） ：正弦型单向无功电能表原理（电流反极性）
⋅
I2
⋅
⋅
U
ΦU
⋅
⋅
⋅
I
⋅
IU
I
⋅
ΦI
⋅
⋅
I1
⋅
I1
U
IU
−ΦI
课
题：无功电能表及无功电能的测量
目的要求： 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， 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， 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： 味着无功功率增加，则将产生下列后果： 供电设备的容量不能充分利用。 （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， 当发、供电设备的容量一定时，在额 定电压和额定电流下， 定电压和额定电流下，负载的功率因数越 则发、供电设备发出的有功功率减少， 低，则发、供电设备发出的有功功率减少， 无功功率增大， 无功功率增大，发、供电设备的容量就不 能充分利用。 能充分利用。
3、跨相90°型三相无功电能表适用范围： 、跨相 °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， 按跨相 °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。 四线电路中才能实现正确计量。
三：60 °型无功电能表原理
1：电流元件产生的磁通正比于电流 ： 2：电压元件产生的磁通正比于电压 ： 3：ψ=φ ：
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 、跨相 ° 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 ：
当三相电压对称时：U AB = U BC = U CA = U l = 3U P 当三相电压对称时
Q = Q1 + Q 2 + Q 3 = = 3U P ( I A sin ϕ 3Q S
A
+ I B sin ϕ
B
+ I C sin ϕ C )
利用三元件三相有功电能表，测量无功， 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， 或改造有功表，将电流或电压线圈减少 3 倍即可直接 读数
cos ϕ =
WP WP + WQ
2 2
Байду номын сангаас
无功功率公式
无功功率： 无功功率： Q = UI sin ϕ 三相电路的无功功率：
Q S = Q A + Q B + Q C = U A I A sin ϕ A + U B I B sin ϕ B + U C I C sin ϕ C
三相电压对称时：
U A = UB = UC = UP Q S = U P ( I A sin ϕ A + I B sin ϕ B + I C sin ϕ C )
⋅
⋅
I2
⋅
U
ΦU
⋅
⋅
⋅
I
⋅
⋅
IU
⋅
I
ΦI
⋅
I1
⋅
U
IU
I1
调整φ 的角度， 调整 U和φI的角度，使ψ=φ， ，
− ΦU
⋅
180°型无功电度表：φ=0 °时，接入电度表的两磁 °型无功电度表： 通为180 ° 通为
MQ = K 'ΦIΦU sin(180° − ϕ ) = K 'ΦIΦU sin ϕ = KUI sin ϕ = KQ
1：两元件60°型无功电能表接线及向量图 ：两元件 °
⋅ UBC ⋅ UAC
⋅
U
⋅ ⋅
A ⋅
Φ IA U
⋅
⋅
⋅
AC
IA
⋅
I⋅ A IB ⋅ IC
Φ IC I C
⋅
Φ UAC
⋅
⋅
⋅
U BC
UC
Φ UBC
UB
假设电流元件的损耗角为0，调节 ， 假设电流元件的损耗角为 ，调节R，使φUBC 滞后U 滞后U 滞后 BC 60 ° ，ΦUAC 滞后 AC 60 ° ψ1=150 °-φA
2：有功电能表电压线圈串电阻 ：
⋅
⋅
UU
⋅
⋅
U
⋅ ⋅ ⋅
ΦU
⋅
IU
⋅
UR U
⋅
U
UR U
UU
IU
I
电源电压U不变，电能表阻抗不变，改变 电源电压 不变，电能表阻抗不变，改变RU， 不变 就能改变U 大小和方向， 就能改变 U和URU大小和方向，从而改变电压工 作磁通φ 的夹角β。（上图向量分析忽略电压 作磁通 U和U的夹角 。（上图向量分析忽略电压 的夹角 。（上图向量分析 元件的各种损耗） 元件的各种损耗）
2：跨相90°型三相无功电能表各元件测量功率 ：跨相 °
Q1 = U BC I A cos(u BC ∧ i A ) = U BC I A cos(90 0 − ϕ A ) = U BC I A sin ϕ A
Q2 = U CA I B cos(uCA ∧ i B ) = U CA I B cos(90 0 − ϕ B ) = U CA I B sin ϕ B Q3 = U AB I C cos(u AB ∧ iC ) = U AB I C cos(90 0 − ϕ C ) = U AB I C sin ϕ C
M Q = KU P ( I A sin ϕ A + I B sin ϕ B + I C sin ϕ C ) = KQ S
适用范围是： 适用范围是： 三相电压对称的三相三线电路 1：完全对称（电压电流对称）， ：完全对称（电压电流对称）， 2：简单不对称（电压对称电流不对称） ：简单不对称（电压对称电流不对称）
⋅
⋅
U AB
⋅ ⋅
U
A
⋅
ΦA
⋅
⋅
QA = U A I A sin ϕ A QA = U A I A cos 90° − ϕ A） （
QA = U A I A cos(U BC I A )
IA
⋅
ΦC I C
⋅
U BC
⋅ I B⋅ UB ΦB
UC
⋅
U CA
1 QA = U BC I A cos(U BC I A ) 3
这种无功电能表的结构与三相三线有功电能表相似， 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（ 与 的相位差角） 别在于电能表的内相角 （u与Φu的相位差角） 有功电能表的内相角 为 有功电能表的内相角ß为 ： 的内相角 +ψ=90 β= φ +αI+ψ=900+αI 若аI=0 则β=900 (φ +ψ=900 )
⋅