第六章 电能计量装置的接线方式讲解

一、正弦型无功电能表
图6-12为单相正弦型无功电能表的原理图。
一、正弦型无功电能表
（二）三相正弦型无功电能表 两元件三相正弦型无功电能表是用于测量三相三
线电路无功电能的。其接线原则与两元件三相有功电 能表基本相同。图6-14（a）为其原理接线图。
一、正弦型无功电能表
（三）正弦型无功电能表的优缺点 优点：适用范围广，不论是单相电路还是三相
一、单相电路有功电能的测量
测量单相电路有功电能的原理接线图和相量图如图6 -1所示
电能表的电流线圈必须与电源相线串联，电压线圈 应跨接在电源端的相线与零线之间，当负载电流和流经 电压线圈的电流都由标有同名端标志的一端流入相应的 线圈时，电能表才能正转（逆时针方向）。
一、单相电路有功电能的测量
按图6-1所示的电能表接线，测得的有功功率为
M Q K I U sin() KUI sin KQ
一、正弦型无功电能表
公式中的“﹣”号说明驱动力矩的方向反 了。为解决转向问题，可将测量机构的电压线 圈或电流线圈的进线端子与出线端子对换一下 位置即可。
为了使β =α I，可在电压线圈中串入一个 附加电阻，同时在电流线圈中再并入一个低值 电阻。
第二节 交流无功电能表的接线方式
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
第二节 交流无功电能表的接线方式
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。
电路均可采用。当用于三相电路时，不论电压是否 对称、负载是否平衡，均能正确计量，而不会产生 线路附加误差。另外，其构成原理简单，且可用有 功电能表改制而成。
缺点：自身消耗功率大，工作特性较差，制造 成本较高，准确度难以提高，所以，目前较少采用 正弦型无功电能表测量无功电能。
二、 三相电Biblioteka Baidu有功电能的测量
（一）三相四线电路有功电能的测量 三相四线电路可看成是由三个单相电路构成的，因此，
可用一只三相四线有功电能表（即三个驱动元件）或三只相 同规格的单相电能表来测量三相四线电路有功电能，原理接 线图如图6-6所示，实际接线图如图6-7所示。
二、 三相电路有功电能的测量
（二）三相三线电路有功电能的测量
二、 三相电路有功电能的测量
2．三相三线有功电能表的驱动力矩 单相电能表的驱动力矩MQ正比于负载功率P，因此
单相电能表可以正确计量单相电能。同理，三相三线电 能表的驱动力矩也必然正比于三相负载功率，以达到正 确计量目的。
所以三相三线电能表的驱动力矩为
MQ KI U 3 cos K 3UI cos KP
用户在一个月内有功和无功负载的累积量来计算，它
等于
cos
WP
WP 2 WQ 2
一、正弦型无功电能表
（一）单相正弦型无功电能表的结构及工作原理 感应式电能表驱动力矩MQ表示为
M Q K I U sin K I U sin( aI )
如令β =α I，则上式可该写为
1．三相三线电路中的功率 为了统一接线，三相三线有功电能表把下式
P U AB I A cos(U AB , IA ) U CB I C cos(U CB , IC ) 规定为标准接线，原理接线图如图6-9所示，实际接线图如图 6-10所示。
其接线方式为 [U AB , I A ]、[UCB , IC ]
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。
第二节 交流无功电能表的接线方式
（2）增加输电线路损耗和电压降。从公式 P UI cos
得到，当负载的功率P和电压U确定后，则
cos I P I 2 R
在这种情况下，电能表的驱动力矩为
M Q K I U sin K I U sin(180o ) K I U sin
驱动力矩为负值，导致电能表反转。
一、单相电路有功电能的测量
应注意图6-3的接线方式是不正确的。电压线圈 跨接在负载两端，电能表测量的电能包括负载和电压 线圈消耗的电能，当用户不用电时，可能因电压线圈 消耗电能，使电能表发生正向潜动现象。
一、单相电路有功电能的测量
国产直接接入式电能表应按单进双出方法接线， 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。
一、单相电路有功电能的测量
直接接入式单相电能表的电流线圈应该串接在相线上， 若串接在零线上（如图6-5所示），电能表虽然仍是正转， 一旦在相线与地之间接有负载，该负载中的电流不流经电 能表的电流线圈，因而产生漏计量。我们把这种接线称为 错误接线。
第六章
第六章 电能计量装置的接线方式
测量电路中的电能表按接 入线路的方式可分为直接接入 式、经互感器间接接入式两种。
第六章 电能计量装置的接线方式
第一节 交流有功电能表的接线方式 第二节 交流无功电能表的接线方式 第三节 经互感器接入式电能表的接线方式
第一节 交流有功电能表的接线方式
一、单相电路有功电能的测量 二、 三相电路有功电能的测量
P UI cos
而电能表的驱动力矩MQ由相量图得到
M Q K I U sin
一、单相电路有功电能的测量
若有一个线圈极性接反，例如电流线圈（如 图6-2（a）所示），则流入电能表电流线圈中的 电流方向与图6-1中相反，故产生的电流磁通方 向也相反，如图6-2（b）所示。
一、单相电路有功电能的测量
cos I U U
第二节 交流无功电能表的接线方式
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