电能表和互感器课件课件PPT讲稿
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4、积算机构：用来计算铝盘的转数并将转数变换为被测 电能的千瓦小时数。
包括转轴上的蜗轮、蜗杆及一套齿轮和字轮。通 常称为计度器。
铝盘转动原理
G-蜗杆；A-蜗轮；B、D-主动轮； C、E-从动轮；1~4-横轴； 5-进位轮；6-长齿；7-短齿； 8-梢齿；9-槽齿；10-转轴
感应式电能表的工作原理
KU
一次额定电压值 二次额定电压值
U1e U2e
N1 N2
二次连线电阻上的压降为
U& 2rI&U U&2 U&2
I、II类用于贸易结算的电能计量装置中的电压互感器 二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2％；其它 电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额 定二次电压的0.5％。
与
计
SPI
量
单
元
接
口
主数据处理器
远红外通讯接口 吸附红外通讯接口
监控输出 检测输出 脉冲输出
负荷曲线 存储器
数据 存储器
备份数据 存储器
参数 存储器
时钟 电池
时钟
抄表电池
按钮
一、三相三线有功电能表的接线方式
原理图
UIaab 相UIc量cb图
ūab
ū
a ⅰa
ūcb
ⅰc
ūC Φc
ΦA
ū
b
三相三线有功电能表的原理
•按测量功能，可分为分时计费（复费率）电能表、最大需量电 能表、预付费电能表、集抄电能表、多功能电能表。
§5-1 单相感应系电能表
感应系 电能表 的结构
1、驱动元件：产生转动力矩的元件。
包括电流电磁铁和电压电磁铁。
电流电磁铁由“U”字形铁心和电流线圈（导线粗，匝数少） 组成，电流线圈与负载串联，通过负载电流。
2、 选择电流互感器的一次额定电流，就是选择额定 变比，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定 值的60%左右，至少应不小于30%。
3、电流互感器二次连线须用单芯铜线，不能太长太 细，截面积不少于4平方毫米。
4、电流互感器运行中二次不允许开路。
5、电流互感器接线必须按减极性连接。
6、高压电流互感器K2端要可靠接地。
一、电流互感器简介
电流互感器的一次绕组与被测电路串联，二次绕组 与电能表的电流线圈串联。电能表的电流线圈内阻很小， 所以电流互感器相当于二次短路运行的变压器。
额定变比：K I
Βιβλιοθήκη Baidu一次额定电流值 二次额定电流值
I1e I2e
N2 N1
电流互感器的接线
电流互感器的使用与选择
1、低压供电客户的负荷电流为50 A以上时，电能 表不宜直通，应采用电流互感器接入方式。
直接接入式图
经互感器接入式图
注：P72 图5-2 有错误
§5-5 仪用互感器 互感器在电力系统的作用
在计量大电流线路的电能时，可按电流互感器的变比 ki 来减小电流；在计量高电压线路的电能时，可按电压互感器 的变比ku 来降低电压；使接到互感器二次侧的电能表能够安 全、准确地计量电能。此时所计电能量W为：
P Ul Il[cos(30o ) cos(30o )] Ul Il[(cos 30o cos sin 30o sin ) (cos 30o cos sin 30o sin )]
2Ul Il cos 30o cos 2Ul Il
3 cos
2
3Ul Il cos
W = PT
三相三线有功电能表现场接线----直通 式
钳形电流表 P85 图5-12
交直流两用钳形表
P85 图5-13
二、电压互感器简介
电压互感器的一次绕组与被测负载并联，二次绕组 与测量仪表的电压线圈并联。与电力变压器的主要区别 是两者容量不同，电压互感器的二次负荷——电能表电压 线圈的输入阻抗很大，因此电压互感器相当于开路运行 的变压器。
额定变比：
•按电能种类，分为有功电能表、无功电能表、直流电能表。 •按电压等级，分为高压表、低压表两种。 •按电流测量范围，分为直通表和经电流互感器接入两种。
•按准确度等级，分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、 1.0、2.0、3.0级。
•按结构原理，分为感应式电能表、全电子式电能表、机电一体 化电能表。
电压电磁铁由横“日”字形铁心和电压线圈（导线细，匝 数多）组成，电压线圈与负载并联（电感性很强），承受负载 电压，始终带电。
2、转动元件：由铝制园盘和转轴组成。 驱动元件所产生的交变磁通穿过铝盘，在铝盘上产生涡流， 该涡流又和产生它的磁通相互作用，产生电磁力驱使铝盘转动。
3、制动元件：产生反作用力矩的元件。是一个永久磁铁。 铝盘转动时，永久磁铁的磁场切割铝盘并在铝盘中产生感 应电流，该感应电流和永久磁铁的磁场相互作用，产生反作用 力矩。
低压三相三线有功电能测量
三相三线有功电能表的现场接线
电能表和互感器课件课件
电能计量装置的主要部件： ①计量用电流互感器、电压互感器； ②电能表； ③互感器与电能表之间的二次回路。
电能计量装置的附属部件：
①试验接线盒； ②失压断流计时仪；
③铅封；
④电能计量箱 (柜) ;
⑤电能量集抄设备。
电能表分类
•按相别及接线方式，分为单相表、三相三线两元件表和三相四 线三元件表。
电压互感器的接线与使用
电压互感器运行中 二次侧严禁短路。
按要求的相序接线。 二次侧须可靠接地。
§5-2 三相有功电能表
三相感应式 电能表的结构
(a)三相三线两元件表 三相三线制计量
(b) 三相四线三元件表 三相四线制计量
电子式电能表原理框图
管理单 元
LCD显示器 电压监控
电子狗
LED报警
RS485通讯接口
W=(本月抄见数 -上月抄见数)× ki× ku 尽管一次电流与电压有各种不同的值，但通过合理选择 互感器的变比，可使电流互感器二次额定电流统一为5A （330kV及以上线路为1A），使电压互感器的二次额定线电 压统一为100V，这样可使电能表制造规格单一化、标准化， 同时降低的表耗，使电能表校验及资产管理时的程序简单化、 规范化。互感器还能降低对电能表的绝缘要求，保证在测量 回路上工作的人员安全地与高电压大电流隔离。
• 1、驱动力矩
MQ Kiu sin
• 2、驱动力矩与有功功率的关系
M Q Kiu sin K UI cos kP
• 3、当负载功率稳定时，MT=MQ，铝盘匀速转动，则
有 K
n KT T2 ht P CP
• 4、时间T内铝盘所转圈数N为： N=nT=CPT=CW
单相电能表的接线方式
包括转轴上的蜗轮、蜗杆及一套齿轮和字轮。通 常称为计度器。
铝盘转动原理
G-蜗杆；A-蜗轮；B、D-主动轮； C、E-从动轮；1~4-横轴； 5-进位轮；6-长齿；7-短齿； 8-梢齿；9-槽齿；10-转轴
感应式电能表的工作原理
KU
一次额定电压值 二次额定电压值
U1e U2e
N1 N2
二次连线电阻上的压降为
U& 2rI&U U&2 U&2
I、II类用于贸易结算的电能计量装置中的电压互感器 二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2％；其它 电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额 定二次电压的0.5％。
与
计
SPI
量
单
元
接
口
主数据处理器
远红外通讯接口 吸附红外通讯接口
监控输出 检测输出 脉冲输出
负荷曲线 存储器
数据 存储器
备份数据 存储器
参数 存储器
时钟 电池
时钟
抄表电池
按钮
一、三相三线有功电能表的接线方式
原理图
UIaab 相UIc量cb图
ūab
ū
a ⅰa
ūcb
ⅰc
ūC Φc
ΦA
ū
b
三相三线有功电能表的原理
•按测量功能，可分为分时计费（复费率）电能表、最大需量电 能表、预付费电能表、集抄电能表、多功能电能表。
§5-1 单相感应系电能表
感应系 电能表 的结构
1、驱动元件：产生转动力矩的元件。
包括电流电磁铁和电压电磁铁。
电流电磁铁由“U”字形铁心和电流线圈（导线粗，匝数少） 组成，电流线圈与负载串联，通过负载电流。
2、 选择电流互感器的一次额定电流，就是选择额定 变比，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定 值的60%左右，至少应不小于30%。
3、电流互感器二次连线须用单芯铜线，不能太长太 细，截面积不少于4平方毫米。
4、电流互感器运行中二次不允许开路。
5、电流互感器接线必须按减极性连接。
6、高压电流互感器K2端要可靠接地。
一、电流互感器简介
电流互感器的一次绕组与被测电路串联，二次绕组 与电能表的电流线圈串联。电能表的电流线圈内阻很小， 所以电流互感器相当于二次短路运行的变压器。
额定变比：K I
Βιβλιοθήκη Baidu一次额定电流值 二次额定电流值
I1e I2e
N2 N1
电流互感器的接线
电流互感器的使用与选择
1、低压供电客户的负荷电流为50 A以上时，电能 表不宜直通，应采用电流互感器接入方式。
直接接入式图
经互感器接入式图
注：P72 图5-2 有错误
§5-5 仪用互感器 互感器在电力系统的作用
在计量大电流线路的电能时，可按电流互感器的变比 ki 来减小电流；在计量高电压线路的电能时，可按电压互感器 的变比ku 来降低电压；使接到互感器二次侧的电能表能够安 全、准确地计量电能。此时所计电能量W为：
P Ul Il[cos(30o ) cos(30o )] Ul Il[(cos 30o cos sin 30o sin ) (cos 30o cos sin 30o sin )]
2Ul Il cos 30o cos 2Ul Il
3 cos
2
3Ul Il cos
W = PT
三相三线有功电能表现场接线----直通 式
钳形电流表 P85 图5-12
交直流两用钳形表
P85 图5-13
二、电压互感器简介
电压互感器的一次绕组与被测负载并联，二次绕组 与测量仪表的电压线圈并联。与电力变压器的主要区别 是两者容量不同，电压互感器的二次负荷——电能表电压 线圈的输入阻抗很大，因此电压互感器相当于开路运行 的变压器。
额定变比：
•按电能种类，分为有功电能表、无功电能表、直流电能表。 •按电压等级，分为高压表、低压表两种。 •按电流测量范围，分为直通表和经电流互感器接入两种。
•按准确度等级，分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、 1.0、2.0、3.0级。
•按结构原理，分为感应式电能表、全电子式电能表、机电一体 化电能表。
电压电磁铁由横“日”字形铁心和电压线圈（导线细，匝 数多）组成，电压线圈与负载并联（电感性很强），承受负载 电压，始终带电。
2、转动元件：由铝制园盘和转轴组成。 驱动元件所产生的交变磁通穿过铝盘，在铝盘上产生涡流， 该涡流又和产生它的磁通相互作用，产生电磁力驱使铝盘转动。
3、制动元件：产生反作用力矩的元件。是一个永久磁铁。 铝盘转动时，永久磁铁的磁场切割铝盘并在铝盘中产生感 应电流，该感应电流和永久磁铁的磁场相互作用，产生反作用 力矩。
低压三相三线有功电能测量
三相三线有功电能表的现场接线
电能表和互感器课件课件
电能计量装置的主要部件： ①计量用电流互感器、电压互感器； ②电能表； ③互感器与电能表之间的二次回路。
电能计量装置的附属部件：
①试验接线盒； ②失压断流计时仪；
③铅封；
④电能计量箱 (柜) ;
⑤电能量集抄设备。
电能表分类
•按相别及接线方式，分为单相表、三相三线两元件表和三相四 线三元件表。
电压互感器的接线与使用
电压互感器运行中 二次侧严禁短路。
按要求的相序接线。 二次侧须可靠接地。
§5-2 三相有功电能表
三相感应式 电能表的结构
(a)三相三线两元件表 三相三线制计量
(b) 三相四线三元件表 三相四线制计量
电子式电能表原理框图
管理单 元
LCD显示器 电压监控
电子狗
LED报警
RS485通讯接口
W=(本月抄见数 -上月抄见数)× ki× ku 尽管一次电流与电压有各种不同的值，但通过合理选择 互感器的变比，可使电流互感器二次额定电流统一为5A （330kV及以上线路为1A），使电压互感器的二次额定线电 压统一为100V，这样可使电能表制造规格单一化、标准化， 同时降低的表耗，使电能表校验及资产管理时的程序简单化、 规范化。互感器还能降低对电能表的绝缘要求，保证在测量 回路上工作的人员安全地与高电压大电流隔离。
• 1、驱动力矩
MQ Kiu sin
• 2、驱动力矩与有功功率的关系
M Q Kiu sin K UI cos kP
• 3、当负载功率稳定时，MT=MQ，铝盘匀速转动，则
有 K
n KT T2 ht P CP
• 4、时间T内铝盘所转圈数N为： N=nT=CPT=CW
单相电能表的接线方式