电能计量知识
电 能 计 量 知 识 讲 座
第一章:电能计量装置的一般概念:
第一节:电能计量装置在发、供、用电中的地位和组成? 电力的生产和其他产品的生产不同,其特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门是连成一个系统,不间断地同时完成,而且是相互紧密联系缺一不可,而它们之间电量如何销售,如何经济计算,那就需要一个计量器具在三个部门之间进行测量计算出电能的数量,这个装置就是电能计量装置。没有它,在发、供、用电三个方面就没法进行销售、买卖,所以电能计量装置在发、供用电的地位是十分重要的。我们把电能表和与其配合使用的互感器以及电能表到互感器二次回路接线统称为计量装置。
第二节:电能计量装置的发展概况。
电能表在世界上的出现和发展已有一百多年的历史,
最早的电能表是1881年根据电解原理制成的,尽管这种电能表每只重达几十公斤,十分笨重,又无精度的保证,但是,当时仍然被作为科技界的一项重大发明受到人们的重视和赞扬,并很快地在工程上采用了它,随着科学技术的发展,1888年,交流电的发现和应用,又向电能表的发展提出了新的要求。经过科学家的努力,感应式电能表诞生了。由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、价廉、耐用、又便于
维修和批量生产等一系列优点,所以发展很快。
我国交流感应式电能表是在20世纪50年代从仿制外国
电能表开始生产,经过二十多年的努力,我国的电能表的制
造已具备相当的水平和规模,随着科学技术的发展,和对交
流感应式电能表过负荷能力、使用寿命的要求。我国在80-90
年代开始了对长寿命电能表、机电一体化电能表(半电子式
电能表)、全电子式电能表、多功能全电子式电能表、预付
费电能表、复费率电能表、最大需量表、损耗电能表等的研
制生产,目前已开始使用。而国外生产的电能表,由于机械
加工、工艺等方面比我国先进,所以他们生产的电能表都是
较为准确和寿命较长。
第三节:电能表的分类及铭牌标志
一、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)单相两线有功电能表
(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。
二、电能表的铭牌标志及含义:
电能表的铭牌上通常标注了:名称、型号、准确度等级、
电能计算单位、标定电流和额定最大电流、额定电压、电能
表常数、频率、制造厂名称或商标、工厂制造年份和厂内编
号、电能表产品生产许可证的标记和编号、计度器显示数的
整数位与小数位的窗口应有不同的颜色,在它们之间应有区
分的小数点、使用条件和包装运输条件分组的代号:(将代
号置于一个三角形内)、对具有止逆器的电能表应标明“止
逆”字样。
1、 名称:标明该电能表按用途分类的名称。(如单相电能
表或三相有功电能表)
2、 型号:我国对电能表型号的表示方式规定如下:
第一部分:类别代号(D-电能表)。
第二部分:组别代号(D-单相、S-三相三线有功、T-三
相四线有功、X-三相无功、B-标准、Z-最大需量)
第三部分:设计序号
如:DD28-单相28型电能表、DS15-三相三线15型有功电
能表、DT8-三相四线8型有功电能表、DX15-三相15型无功
电能表、DZ1-1型最大需量电能表、DB2-2型单相标准电能
表、DBS25-25型三相三线标准电能表。
3、 准确度等级:用置于圆圈内的数字来表示.
4、 电能计量单位:有功电能表为 “千瓦²小时”(kW²h)、
无功电能表为 “千乏²小时”(kvar²h)、电子表为脉
冲常数(imp/kW²h)。
5、 标定电流和额定最大电流:如:5(20)A、10(40)A。
6、 电能表常数:以每千瓦小时圆盘的转数或脉冲数表示:
如800R/ kW²h、(kvar²h)、4000 imp/kW²h。
7、 计度器的小数点位一般用红色或白色区分,并标有X0.1
或X10。
第二章:电能表的结构和工作原理
第一节:交流感应式电能表的基本结构
单相电能表由驱动元件、转动元件、制动元件、上下轴
承、计度器、接线端子盒、底座和表壳等构成。
一、 驱动元件:包括电流驱动元件和电压驱动元件。
1、 电压驱动元件:由电压铁芯、电压线圈和回磁极组成。
绕在电压铁芯上的电压线圈接在被测电压所接入的线路上
与负载并联,不管有无负载电流电压线圈总是保持带电的,
所以要消耗功率。为减少消耗功率、保证所需安匝(100-200
安匝,25-50匝/V)。电压线圈的匝数通常为(7000-12000
匝)、线径一般为(0.1-0.15mm)漆包线、功率消耗
-1
(0.5-1.2W)、回磁极用(1.5-2 mm)厚的钢板冲压而成,用作
电压工作的磁通。电压铁芯用0.35-0.5 mm的硅钢片叠成,
具有较高的导磁率。
2、 电流驱动元件:由电流铁芯、电流线圈和过载补偿装置
组成。绕在电流铁芯上的电流线圈接在被测电流所经过的线
路中与负载串联。
电流铁芯用0.35mm厚的“U”形高硅电工钢片叠成,电流的
安匝一般在(60-150)范围内,即标定电流为5A的电能表,
其电流线圈匝数为(12-30匝),选择线圈线径一般按电流
密度为3-5A/mm,所消耗的视在功率不超过2.0VA
过载补偿装置一般用较小的矽钢片制成,在U形电流铁芯的
缺口处加装一个磁分路,其作用是当电流过大时,因磁分路
饱和,使在标定电流下,经过它的非工作磁通间的分配重新
改变,使工作磁通增大与电流增大成正比,从而使转盘转速
保持与电流成正比。
二、 转动元件:由转盘和竖转轴用合金(铝)压铸在一起
组成。转盘直径一班为80-100mm,厚度为0.5-1.2 mm、质
量为20g。轴承分为单宝石、双宝石,磁推轴承。
第二节、交流感应式电能表的工作原理
交流感应式电能表有单相和三相两种,下面就用单相电能表
进行描述,单相电能表中,驱动元件和转动元件是交流感应
式电能表基本结构中的两个主要组成部分,其工作原理是:
2
交流单相电能表接在交流电路中,当电压线圈两端加以线路
电压,电流线圈串接在电源与负载之间流过负载电流时,电
压元件和电流元件就产生在空间上不同位置,相角上不同相
位的电压和电流工作磁通。它们分别穿过转盘(根据电工学
的右手定则原理)在转盘中产生感应涡流(电流),于是电
压工作磁通与电流工作磁通产生的感应涡流(电流)相互作
用,电流工作磁通与电压工作磁通产生的感应涡流(电流)
相互作用(根据电工学左手定则原理),结果在转盘中就形
成以转盘转轴为中心的转动力矩,使电能表转盘始终按一个
方向转动起来。
要使电能表在各种负荷下均能正确计量电能,必须满足下
列两个条件:(1)、电能表的转动力矩与负载功率成正比
(2)作用于圆盘的仅两个基本力矩,即转动力矩与制动力矩。
第三节:交流感应式电能表的原理接线图、功率表达式、
向量图
一、单相有功电能表:
1、 原理接线图:
负荷
零线 (直接接入式)
负荷
零线 (经电流互感器接入式)
总电量=电能表读数³倍率
(倍率=一次电压/二次电压³一次电流/二次电流 )
2、功率表达式:
有功功率P=IVCOSФ(90°>Ф>0°)
无功功率Q= IVSINФ
3、
向量图: Ú
Úφ i
COSФ=1.0 COSФ=0
二、 三相三线有功:
1、 原理接线图:
负荷
(带CT、PT接入式)总电量=电能表读数³倍率
2、 功率表达式:P=LULCOSФ
PAB=UABIA COS(30°+Ф)、PCB=UCBIC COS(30°-Ф)
3、向量图:
A
三、三相四线有功表:3、原理接线图:
电源负荷
(带CT、PT接入式)
总电量=电能表读数³倍率
3、 功率表达式:P=3IφUφCOSФ
PAO=UAOIA COSФ、PBO=UBOIB COSФ、PCO=UCOIC COSФ
3AO I
UUBO
四、三相三线60°无功电能表:
1、原理接线图:
(带CT、PT接入式)
总电量=电能表读数³倍率
4、 功率表达式:Q=фULSIMФ
Q1=UBCIA COS(60°-Ф)、
Q2=UACIC COS(120°-Ф)
3AC`
BC
CO BO
三、 三相四线三元件无功电能表:
1、 原理接线图:
(带CT、PT接入式)
总电量=电能表读数³倍率
2、 功率表达式:Q=3IφULSIMФ
Q1=UBCIA COS(90°-Ф)、
Q2=UCAIB COS(90°-Ф)、
Q3=UABIC COS(90°-Ф)、
3AB U
UUBC
第四节:电子式电能表的工作原理与基本结构
电子式电能表测量的有功电能是有功功率与时间的乘
积,与感应式电能表完全一样。即W=P³t=UICOSФ³t。
1、 基本结构:电压、电流变换器,乘法器、电压/频率转换器、分频器、计数器、工作电源等组成。
由于科学技术的发展,目前单相电子式电能表均采用专用大规模集成电路。如:BL0931、ADE7755、ADE7755E等:
单相电子表专用集成电路内部方框图
2、全电子式电能表的工作原理及方框图:
工作原理:被测的高电压u、大电流I经电压变换器和电流变换转换后送至乘法器M,乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压UO,然后利用U/f转换器,UO被转换成相应的脉冲频率fo,即得到fo正比于平均功率,将该频率分频,并通过一段时间内计数器的计数,
显示出相应的电能。
2、 电子式电能表按其功能分为以下几类。
(1)、电子式单相电能表。(2)、电子式三相有功电能表。(3)、电子式分时计费电能表。(4)电子式最大需量电能表。(5)电子式有功、
无功带脉冲的电能表。(6)、电子式多功能电能表。(7)、电子式断压、断流计量电量和时间的计量装置。(8)、IC卡电能表。
3、 安装式电能表检定项目:(1)、直观检查。(2)工频耐压试验。
(3)潜动试验。(4)起动试验。(5)校核常数,(6)测定基本误差。
4、 对电能表误差影响的外界因素有:(1)环境温度的影响(温度↑,误差COSФ=1↑,COSФ=0.5↓,反之相反);(2)电压的影响(电压↑,误差↓,反之相反)(3)自热影响(温度↑,误差COSФ=1↑,COSФ=0.5↓,反之相反)(4)波形畸变的影响(谐波含量↑,误差↓,反之相反)(5)频率影响(频率↑,误差COSФ=1↓,COSФ=0.5↑,反之相反)(6)倾斜影响(摩擦力↑,误差↓)。
5、宽负载电能检定负载功率:(1)直接接入式:COSФ=1;0.1Ib、Ib、IMAX,COSФ=0.5(感性);0.2Ib、Ib、(2)经互感器接入式:COSФ=1;0.1Ib、0.5Ib、IMAX,COSФ=0.5(感性);0.2Ib、Ib。
第三章:互感器的基本原理及结构
第一节:电流互感器的基本原理及结构
1、 基本结构:电流互感器是由一次绕组和二次绕组以及铁芯构成。变换交流电流的互感器称为电流互感器。
2、 电流互感器的类型:根据一次绕组可分为单匝式和多匝式:根据铁芯的数目可分为单铁芯式和多铁芯式;根据安装方式可分为穿墙式、支柱式和套管式;根据使用场所可分为户外式和户内式。
3、 电流互感器铭牌标志:电流互感器铭牌上应标有电压等级、一、二次电流、准确度、二次绕组输出容量、安装方式、绝缘方式所以,选用时应按说明书和铭牌上标明的电流互感器型号使用。
(!)型号的第一部分:L-电流互感器。
(2)型号的第二部分:A-穿墙式、B-支持式、C-瓷箱式、D-单匝式、F-多匝式、J-接地保护、M-母线式、Z-支柱式、Q-线圈式、R-装入式、Y-低压式。
(3)型号第三部分:C-瓷绝缘的、G-改进过的、K-瓷外壳式、L-电容式、M-母线式、P-中频、S-速饱和的、Z-浇注式、W-户外式。
4、 工作原理:
δI 1I
2 I
R2 -I2I2X(CT等效电路2 22 当负荷电流I1通过初级绕组时,在次级绕组两端有感应电动势E2,次级电流I2也随之产生。次级回路中接有电能表安培表等的电流线圈,它们的电阻及电感分别为R,X,互感器次级绕组本身也有电阻及电感R2、X2,因此次级电流I2滞后次级电压U2一个角度Φ,U2又滞后E2一个角度,感应电动势E2由磁通Φ产生并滞后Φ90°。Φ由励磁电流IM所产生,而互感器尚有铁芯损耗(磁滞及涡流损耗),需要IW供给,所以总的励磁电流为IO超前Φ一个角度,设互感器的额定变比等于1,因此电流I1应该由-I2急IO合成。从图上可以看出I1与-I2之间有长短之差,就是电流互感器的变比误差(简称比差fI),夹角δ就是电流互感器的相角误差(简称角差δI)。
5、 电流互感器的串联和并联;同相两台电流互感器串联后,总的额定电流比和单台相同,每台电流互感器的二次负荷阻抗比单台使用时减少一半,总容量比单台电流互感器大了一倍。同相两台电流互感器并联后,总的额定电流比和是单台电流互感器的1/2,每台电流互感器的二次负荷阻抗比
单台使用时增加了一倍。
6、 目前我国生产的互感器均为减极性,当被测电流或电压在初级绕组的极性标记端为进的时候,其次级电流或电压在次级绕组的极性标记端出来,这样的接线方式称为减极性。
7、 电流互感器的等级和误差范围。
第二节:电压互感器的基本原理及结构
1、 基本结构:电压互感器是由一次绕组和二次绕组相互绝缘绕在公共铁芯上所构成,铁芯用硅钢片叠成。变换交流电压的互感器称为电压互感器。
2、 电压互感器的绝缘方式可分为:干式、油浸式、浇注绝缘式。
3、 电压互感器铭牌标志:第一个字母:J-电压互感器。第二个字母:D-单相电压互感器,S-三相电压互感器。第三个字母:Z-环氧树脂浇注,J-油浸。第四个字母是数值-电
压等级。
4、 电压互感器的接线有(1)开口三角形V、v接线方式。
(2)星形Y、y接线方式。
5、 工作原理:
I2 I2(向量图)
当系统电压U1通过初级绕组时,次级绕组产生感应电势E2,因次级绕组内有电阻R2与电抗X2,在次级回路中接有电能表等,它们也有一定的电阻R与电抗X,所以次级端电压U2滞后E2一个角度,次级电流I2滞后U2一个角度Ф,感应电势E2等于U2与I2 Z2的向量和,并且滞后Ф90°。Ф是由I0产生假设互感器的额定变比为1,初级电流I1可由-I2及I0的向量求和求得,因初级绕组阻抗(R1及X1)它的电压降为I1 Z1,
因此U1等于U1与I1 Z1的向量和,所以初级电压U1与-U2之间相差一个角度δ(角差fδ),而且U1不等于-U2(比差fv)。
6、电压互感器的等级和误差范围。
7、为什么需要测量用互感器?
在交流电路中进行测量时,直接测量回遇到电压高,电流大,超过仪表量程的难度;直接测量将带来高压危险。为了解决这个矛盾,就采用测量用互感器来扩大交流仪表的量程,保证工作人员和测量仪表的安全。
8、计算题:
1、 有一居民缩舍装有60W的灯泡二只,45W电视机一台,70W电冰箱一台,若以平均每日用电3小时计算,每月(30天计算)用电量是多少?若电费为0.49元/ kWh,该居民每月应交纳多少电费?
解:月用电量=[(60³2+45+70)/1000³3³30] kWh
=21.15(kWh)
应交纳电费=21.15³0.49=10.36(元)
2、 某三相电能表,经变比为10000/100V的电压互感器和变比为50/5A的电流互感器接入电路运行,试问该电能表
的倍率是多少?
解:该电能表的倍率=10000/100V³50/5A=1000。
3、某三相电能表(380/220V,1.5/6A)经电流互感器(1000/5A)接入,前一次抄表时读数为1736.6,后一次抄表时读数为9003.7试求该表在以上两次抄表间所测电能是多少?, 解: 所测电量W=(W2-W1)³BL=(9003.7-1736.6) ³1000/5A =1453420(kWh)
第四章:电能计量装置的安装要求和错接线或窃电检
及电量追补
第一节:电能计量装置分类、配置、安装要求;
一、 计量装置分类:运行中的计量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度分五类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类)进行管理。
1、Ⅰ类电能计量装置;月平均用电量500万kWh及以上或变压器容量为10000 kVA及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点、省级电网经营企业与其供电企业的供电关口计量点的计量装置。
2、Ⅱ类电能计量装置;月平均用电量100万kWh及以上或变压器容量为2000 kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点的电能计量装置。 3、Ⅲ类电能计量装置;月平均用电量10万kWh及以上或变
压器容量为315 kVA及以上的计费用户、100MW及以下发电机、发电企业厂(站)用电量、供电企业内部用于承包考核的计量点、考核有功电量平衡的110KV及以上的送电线路电能计量装置。
4、Ⅳ类电能计量装置;负荷容量为315 kVA以下的计费用户、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。
5、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。
二、配置要求原则:
1、 Ⅰ、II类用于贸易结算的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0.2%;其他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%。
2、 低压供电,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及以上时,宜采用经电流互感器接入式的接线方式。
3、 I、II、III类贸易结算用电能计量装置应按计量点配
置计量专用电压、电流互感器或者专用二次绕组。电能计
量专用二次绕组极其二次回路不得接入与电能计量无关的
设备。
4、 35KV以上贸易结算用电计量装置中电压互感器二次回
路,应不装设隔离开关辅助接点,但可装设熔断器;35KV
以下贸易结算用电计量装置中电压互感器二次回路,应不
装设隔离开关辅助接点和熔断器。
5、 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4mm。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2.5mm。
6、 电流互感器额定一次电流的确定,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%。否则应选用高动热稳定电流互感器以减小变比。
7、 经电流互感器接入的电能表,其标定电流宜不超过电
流互感器额定二次电流的30%,其额定最大电流应为电流互
感器额定二次电流的120%左右。直接接入式电能表的标定
电流应按正常运行负荷电流的30%左右进行选择 。
8、 为提高低负荷计量的准确性,应选用过载4倍及以上
的电能表。
9、 电能计量装置投运前进行全面的验收,验收的项目及
22
内容是;技术资料、现场核查、验收试验、验收结果的处
理。
三、安装要求:
1、接户线和进户线的装设要考虑那些原则?
答:(1)有利于电网的运行;(2)保证用户安全;(3)便于
维护和检修。
2、装表接电工的职责有那些?
答:(1)负责新装、增装、改装及临时用电计量装置的设计、
图纸审核、检查验收及接电工作。(2)负责互感器和电能表
的事故更换及现场检查。(3)负责分户计装工作。(4)负责
电能计量装置的定期轮换工作。(5)负责电能表和互感器的
管理,填报分管月报。(6)定期做下一周期的电能表和互感
器的需用计划。(7)负责向电能表室领、退电能表和互感器,
并健全必要的领退手续。(8)定期核对计量装置的接线、倍
率、回转情况。
3、三相四线制供电系统中,中性线(零线)的作用是什么?
为什么零线不允许断路?
答:中性线(零线)的作用就是当不对称的负载接成星形联
接时,使其每相的电压保持对称。在有中性线的电路中,偶
然发生一相断线,也只影响本相负载,而其他两相的电压依
然不变。但如中性线因事故断开,则当各相负载不对称时,
势必引起各相电压的畸变,破坏各相负载的正常运行,故中
性线不允许断开。
4、装表接电工的管理范围?
答;凡属于高、低压用户装设的计费计量装置,无论是单相
还是三相的,也无论是高压还是低压的,从一次引进线到计
量装置的所有二次回路,均属于装表接电工的管理范围。
5、某低压动力用户,有电动机24 kW,功率因数为0.8,供
电电压为380V,问应安装多少安的电能表?
解: 电动机所需用的电流I=P/3UCOSФ=24000/³380
³0.8=45.5(A)那么该用户应选用一只三相50A的电能表.
2、有一只三相四线有功电能表,其 B相电流互感器二次反
向运行达半年之久,电能表积累电量为150 kWh,假设功率因
数COSФ=1,试求该表的更正电量?
解:当B相电流互感器反接时,其功率为W= IAUACOSФ- IBUBCOS
Ф+ ICUCCOSФ= IΦUΦCOSФ;正确接线时的功率为W1=3IΦUΦ
COSФ
更正系数K= W1/W=3IΦUΦCOSФ/IΦUΦCOSФ=3;实际用电量=3
³150(kWh)=450(kWh),半年内少计电量数为(450-150)
kWh=300( kWh)
3、某工厂有功负荷2000 kW,功率因数COSФ=0.8,要想提
高到0.95,问需要装多少千乏的电容器进行补偿?已知:查表
的COSФ=0.8时,tgФ1=0.75,COSФ=0.95时,tgФ2=0.33。
解:Q=P³(tgФ1- tgФ2)=2000³(0.75-0.33)=840(kvar),
所以需装840(kvar)的电容器进行补偿。
4、有一居民缩舍装有60W的灯泡二只,45W电视机一台,
70W电冰箱一台,若以平均每日用电3小时计算,每月(30
天计算)用电量是多少?若电费为0.49元/ kWh,该居民每
月应交纳多少电费?
解:月用电量=[(60³2+45+70)/1000³3³30] kWh
=21.15(kWh)
应交纳电费=21.15³0.49=10.36(元)
5、有三相四线低压计量用户原来电流互感器变比为150/5A,
由于更换时把一只电流互感器错换成200/5A,而且该电流互
感器极性接反,在此期间用户共用电量8万kWh,试求应向
该用户追补多少电量?
解:更正率=(正确电量-错误电量)/错误电量³100%
正确电量=1/3+1/3+1/3=1,错误电量=1/3+1/3-(150/5)
/(3³200/5)=5/12
更正率=(1-5/12)/(5/12)³100%=140%
追补用电量=更正率³抄见电量=(140%³80000)kWh
=112000(kWh)
四、 绘图题(10分)
1、画出高压三相三线有功、60°无功电能表(包括CT、PT)
原理接线图。
三相三线有功表 60°无功电能表
四、 现场校验和轮换:
1、 现场检验时不允许打开电能表罩壳和现场调整电能表
误差。当现场检验电能表误差超过电能表准确度等级值时
应在三个工作日内更换。
2、 新投运或改造后的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类电能计量装置应
在一个月内进行首次现场检验。
3、 Ⅰ类电能计量装置至少每3个月现场检验一次;Ⅱ类
电能计量装置至少每6个月现场检验一次;Ⅲ类电能计量
装置至少每年现场检验一次。
4、 高压互感器每10年现场检验一次。
5、 运行中的电压互感器二次回路电压降应定期进行检
验。对35KV及以上电压互感器二次回路电压降至少每两年
检验一次。
6、 运行中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类电能表的轮换周期一般为3-4
年。运行中的Ⅳ类电能表的轮换周期一般为4-6年。运行中的Ⅴ类双宝石电能表的轮换周期为10年。运行中的Ⅴ类电能表从装出第6年起,每年应进行分批抽样,做修调前检验,以确定整批表是否继续运行。
7、 对所有轮换回的Ⅰ-Ⅳ类电能表应抽取其总量的5%-10%(不少于50只)进行修调前检验,且每年统计合格率。Ⅰ、Ⅱ类电能表的修调前检验合格率为100%,Ⅲ类电能表的修调前检验合格率应不低于98%,Ⅳ类电能表的修调前检验合格率应不低于95%。
8、 低压电流互感器从运行的第20年起,每年应抽取10%进行轮换和检定,统计合格率应不低于98%,否则应加倍抽取、检定、统计合格率,直至全部轮换。
第二节:错误接线和窃电的检查和电量追补
一、 检查低压电能计量装置错误接线和窃电的操作方法;
1、 直观检查。
(a)、铅封是否完整(检查电能表、电流互感器、联合接线盒铅封是否完整)。
(b)、电能表转盘的转动方向(目的是为错误接线的判断提供依据)。
(C)、查看电流互感器的穿心匝数,以穿过电流互感器中心的匝数为准(目的是判断电流互感器的变比和三个电流互感器变比是否相同)。
(d)、检查联合接线盒(目的是检查电压是否断开,电流是否短路或断路)。
(e)、检查电能表以及电流互感器的接线是否正确(判断窃电范围)。
2、 测量电能表的电压:
(a)、测量三相相电压是否平衡(判断UA、UB、UC、N是否有断电压现象)。
(b)、测量三相线电压是否平衡(UAB、UBC、UCA判断是否有同一相电压进入2组或3组电能表电压线圈)。
3、 测量电流互感器的一、二次电流:
(a)、测量电流互感器二次电流,IA、IB、IC各相电流是否平衡(目的是判断是否有短路或断路,以及是否有某相电流互感器变比不对)。
(b)、测量二次电流IAIB和IBC的合成电流是否出现 ф,如果出现可判断某相电流极性反)。
(c)、如果二次电流不平衡,可测电流互感器一次电流,看是否平衡。如果平衡可根据X=5³实际测的一次电流/实际测的二次电流,计算出该相电流互感器的实际变比。
4、 根据上述检查和测试数据,分析和准确判断是什么窃电方法,并根据给定的已知条件,算出追补电量以及违约电量。
二、 检查高压(100V三相三线)电能计量装置错误接线和
窃电的操作方法;
1、 测电压:并确定B相所在位置,如各相对地电压没有0V,说明B相断线,并判断是否出现173V(及一相PT极性反)。
2、 测相序:没有出现173V电压时,相序表正转表示正相序,相序表反转表示反相序。如果出现173V电压时,相序表正转表示反相序,相序表反转表示正相序。断相时可不测相序。
3、 测电流:并判断Ba(IC),说明有一相电流反极性。
4、 测向量图:
(1)、相序反:如CBA,电压没有断相,可根据已测出的相序,测出Ia和IC与UAB、UBC、UCA的相位角,并判断Ia和IC电流相位。
(2)、如相序反,并有一组PT极性反:可根据已测出的相序测出Ia和IC与UAB、UBC、UCA的相位角,分析时,假设PT1反,用UBC与电流(Ia和IC)测出的相位角作向量图。假设PT2反,用UAB与电流(Ia和IC)测出的相位角作向量图。
(3)B相电压断线:可用外壳作B相测出相序,测出Ia和IC与UAC的相位角,作出向量图。如果其它相断线,如A相断,分两种情况分析:1、假设A相断线,可判断出相序,作出Ia和IC的向量图。2、假设C相断线,可判断出相序,作出
Ia和IC的向量图。
(4)、相序反,并有一组PT极性反,且B相断电压:用外壳代替UB测出相序,测出UAC与电流(Ia和IC)的相位,找出UAC的位置(与UB重合),当PT1反,作出Ia和IC的向量图。当PT2反,作出Ia和IC的向量图。
(5)、分析结果,并推算出二种情况、一个结果,写出功率表达式。
(6)、算出更正电量。
三、追补电量计算公式:
1、更正率=(正确用电量-错误用电量)/错误用电量³100%、
2、三相四线有功表正确用电量=1/3+1/3+1/3=1
a) 追补电量=更正率³抄见电量
3、更正系数G=正确电量/错误电量=WS/W(必须给定COSФ值或Ф值,电压零线断除外),追补电量ΔW=(G-1)W
4、如果电能表在错误接线状态下的相对误差为r%,则实际
消耗电量WS=WG/(1+ r%)=WG(1- r%)。
追补电量ΔW=[G(1- r%)-1]W
5、 电能表误差超差时退补电量=抄见电量/(1+ r%)³r%。
第三节:窃电的种类和方法
1、直驳窃电—在电能表前的相线直接接相线用电或者在电能表进线(相线)加接一条导线至用电负荷开关或插座,或者用针刺入相线导体取得电源窃电,这样这部分电流就不经
过电能表的电流线圈,因此用这部分电气设备时电能是不计量的,当用户把这部分电流切除后,电能表才能计量正确,所以其他负荷同时使用时是不容易发现其窃电。
2、接电能表的电流线圈——在电能表的接线端子把电流线圈短接,使负荷电流分流,这样电能表会慢转甚至不转,达到少计电量即窃电目的。
3、脱开电能表的电压连片——在电能表的接线端子,把电压连片脱开,电压线圈断电,电能表停转,达到少计电量即达到窃电目的。
4、在电能表外加装一块磁钢使转盘增加阻尼作用,阻止转盘转动,电能表慢转,达到少计电量即达到窃电目的。
5、改变电能表的相线和零线——电能表发迹接线后,电气设备一端接相线另一端地,使电能表不计量这部分电量,达到窃电目的。
6、私自拆封电能表——对电能表内部的调整装置进行调慢或倒拨电能表记录器,以减少数值达到窃电目的。
7、带有低压电流互感器的三相四线或三相三线电能表的窃电——将低压互感器二次短路,一相或两相短路,三相四线电能表少计1/3或2/3的电量,达到窃电目的。
8、带低压电流互感器的电能表更换比原来变化大的电流互感器,保留原来电流互感器的外壳铭牌。
9、带低压的电流互感器的电能表在电流互感器二次侧加入
反极性的电流使电能表反转,即用电户用了的电量又被抵消,亦即达到窃电目的。
10、低压三相三线有功电能表用于动力用电时容易被窃电,因为三相三线有功电能第二相没有电流线圈,窃电者是接第二相对地用电时,三相三线有功电能表不计量,达到窃电目的。
11、带低压穿心式电流互感器的电能表,在穿心式的电流互感器穿孔穿线加入反相电流使电能表反转,亦即记录器反转将用电量抵消,达到窃电目的。
12、当高压电能计量装置电压互感器二次侧装有熔丝时,容易方便用电户窃电。因为他们只要除去一相熔丝后电能表就慢转,但有些用电户把高压熔断器剪断了一相熔丝,同样能使电能表慢转,达到窃电目的。
13、高压电能表计量装置电流互感器二次侧被短路,如图2-11所示的接线盒接线就是容易被短路,电能表慢转,达到窃电目的。
第四节:防窃电措施
1、 电能计量装置在电能表修试后应加封印,安装后接线盒应加封印,表箱也要加封印和加锁。
2、 高压电能计量装置电能表、接线盒应加封印,计量柜也要加封印和加锁。
3、 单相电能表接线时相线必须接第一个接线端子孔。
4、 高压电能计量装置的接线必须,按标准正确接线。
5、 对住宅用户采用集中在一层楼装表者,应只出负荷线供给用户,或集中装在表房内并加锁。
6、 安装防止窃电的电能表。
7、 电能计量人员加强巡视检查,抄表人员严格抄表核对用电电量,检查人员同样加强检查,及时发现窃电并进行处理。
8、 特别对高压电能计量装置的接线,应加强检查测试,以防止接错线和窃电接线。
第五: 多功能电能表的基本结构和工作原理
多功能电能表由测量单元和数据处理单元等组成,除计量有功(无功)电能量外,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。
1、工作原理:被测的高电压u、大电流I经电压变换器和电流变换转换后送至乘法器M,乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压UO,然后利用U/f转换
器,UO被转换成相应的脉冲频率fo,即得到fo正比于平均功率,将该
频率分频,并通过一段时间内计数器的计数,显示出相应的电能。
2、主要功能:
⑴ 电能计量功能:有功正反向电能计量、无功四象限电能计量,且均为可四费率及总电能计量。
⑵ 需量功能:实现有功正反向、无功四象限四费率需量计算功能。⑶ 分时控制功能:一年最多分为10个时区。
⑷ 无功任意组合功能:无功四象限可分别计算,也可任意组合设置成无功组合。
⑸ 复位功能:选择四种方式完成电量存储和需量清零。手动、自动、通过485接口、通过红外接口。
⑹ 实时监视功能:实时指示各相电压、电流、功率因数以及总功率
因数、每秒有功瞬时功率和无功瞬时功率。
⑺ 断相时间记录功能。记录停电及上电的“月、日、时、分”。 ⑻ 断相数据及时间记录功能:(当某相电压低于20V,电表判断此相为断相)分别记录各相的断相次数、断相累计时间及断相时间内正反相有功电量。还可记录各相断电起始及结束时刻(月、日、时、分)。⑼ 失压数据及时间记录功能:(当某相电压低于70%Un,并且对应电流大于2%Ib时,电表判断为失压)分别记录各相的失压次数、失压累计时间及失压时间内正反相有功电量及全失压累计时间、次数。还可记录各相失压起始及结束时刻(月、日、时、分)。
⑽ 自动抄表功能:每月25日00时完成电量存储处理及需量复位处理。
3、我局多功能电能表类型:DSSD536、DTSD546、DSSD501、AINRTAL、 AINRT、AINRTL、AINRT-X。
4、电能表的显示有:连续显示、按键顺序显示、按键查询显示三种。
一、 省关口表(ABB、ZU200)表计显示量定义说明:
1、费率时段: 11月1日—3月31 4月1日—10月31 :00—06:谷:00—06:谷
06:00—17:平:00—18:平
17:00—21:峰:00—22:峰
21:00—02:平:00—02:平
2、显示量定义:
⑴ 滚动显示:
1.1 当天日期 1.2 实时时间 2.1 正相总有功
2.2 反相总有功 2.3正相总无功 2.4 反相总无功 ⑵按动显示:
2.1正相总有功 2.2反相总有功
2.3正相总无功 2.4反相总无功
3.1.1 费率1(平)正相总有功 3.1.2费率2(谷)正相总有功
3.1.3 费率3(峰)正相总有功 3.2.1 费率1(平)反相总有功
3.2.2 费率2(谷)反相总有功 3.2.3 费率3(峰)反相总有功
4.1.1 费率1(平)正相总无功 4.1.2费率2(谷)正相总无功
4.1.3 费率3(峰)正相总无功 4.2.1 费率1(平)反相总无功
4.2.2费率2(谷)反相总无功 4.2.3 费率3(峰)反相总无功
4.3.1 I 象限无功 4.3.2 II象限无功 4.3.3 III象限无功
4.3.4 IV象限无功
5.1.1自上次编程后分时表A相累计失压时间
5.1.2自上次编程后分时表B相累计失压时间
5.1.3自上次编程后分时表C相累计失压时间
5.2 自上次编程后分时表累计断电时间(以分钟为单位)
5.3.1 上次断电开始日期 5.3.2 上次断电开始时间
5.3.3 上次断电结束日期 5.3.4 上次断电结束日期
3、ZU200型表显示量说明(110KV万兴宁线、上犹电厂101、102开关、陡水线、陡窑线):
按动ZU200表上S1按钮可读正、反相有功、无功4个量,峰、谷显示量无法读出,必须主站读取。
1、+A 正相总有功 2、-A反相总有功
3、+R 正相总无功 4、-R反相总无功
二、赣州供电公司(ABB、DSSD、DTSD型)表计显示量定义说明:
1、 费率时段:
⑴一般用户时段
峰:17:00—23:00 谷:23:00—05:00(第二天)
其余为平段。
⑵ 电厂和省关口点以及关口点(副表)时段: 11月1日—3月31 4月1日—10月31 :00—06:谷:00—06:谷
06:00—17:平:00—18:平
17:00—21:峰:00—22:峰
21:00—02:平:00—02:平
⑶七里变934柜七化动线、311开关七化线时段:
谷:23:00—05:00(第二天) 其余为平段。
2、 赣州供电公司ABB表显示量定义:
⑴ 显示相编号(ABCDE)定义:
第一位(A):
为1表示正相有功 为2表示反相有功 为3表示正相无功 为4表示反相无功 为5表示上月正相有功
为6表示上月反相有功 为7表示上月正相无功 为1表示上月反相无功
第二位(B):
为0表示电量 为1表示需量
第三位(C):
为0表示总电量 为1表示峰电量
为2表示平电量 为3表示谷电量
第四位(D):第五位(E)存贮序号
⑵ 特殊代码:
000表示为:表号
001表示为:年月日
002表示为:时间
003表示为:故障码(当显示为Er000000表示无故障)
004 表示为:告警码(当显示为F000000表示无故障)
⑶ 滚动显示:显示正反向有(无)功总电量4个量(值班员抄表用)。 ⑷ 按动顺序显示:显示正反向有(无)功总(峰、平、谷)电量和上月存储值,总最大需量、需量出现的日期、时间以及失压记录和失压出现的日期、时间(营业站抄表人员使用)。
⑸ 按动显示:(计量检定人员使用)
100表示为:正相有功总电量
101表示为:正相有功峰电量
102表示为:正相有功平电量
103表示为:正相有功谷电量
200表示为:反相有功总电量
201表示为:反相有功峰电量
202表示为:反相有功平电量
203表示为:反相有功谷电量
300表示为:正相无功总电量
301表示为:正相无功峰电量
302表示为:正相无功平电量
303表示为:正相无功谷电量
400表示为:反相无功总电量
401表示为:反相无功峰电量
402表示为:反相无功平电量
403表示为:反相无功谷电量
50001表示为:正相有功的上月总电量存贮值
50101表示为:正相有功的上月峰电量存贮值
50201表示为:正相有功的上月平电量存贮值
50301表示为:正相有功的上月谷电量存储值
60001表示为:反相有功的上月总电量存贮值
60101表示为:反相有功的上月峰电量存贮值
60201表示为:反相有功的上月平电量存贮值
60301表示为:反相有功的上月谷电量存贮值
70001表示为:正相无功的上月总电量存贮值
70101表示为:正相无功的上月峰电量存贮值
70201表示为:正相无功的上月平电量存贮值
70301表示为:正相无功的上月谷电量存贮值
80001表示为:反相无功的上月总电量存贮值
80101表示为:反相无功的上月峰电量存贮值
80201表示为:反相无功的上月平电量存贮值
80301表示为:反相无功的上月谷电量存贮值
SYS PF 表示为:系统功率因数
SYS KW 表示为:系统有功功率
SYS KVAR 表示为:系统无功功率
PH1 表示为:A相功率
PH2 表示为:B相功率
PH3 表示为:C相功率
3、 需量的设置:
⑴ 需量的复位日(抄表日):每月25日零点
⑵ 需量计算方式:滑差式
⑶ 需量计算周期:15分钟
⑷ 滑差计算时间:1分钟
4、 需量的操作使用:
⑴ 抄表人员可以通过轮显或按显象读取电量一样读取需量或需量存储值。
⑵ 现场所读到的需量值为上月25日零点到读表时所出现的最大需量。 ⑶ 电量或需量存贮值:00—表示上月存贮值
01— 表示上上月存贮值
02— 表示上上上月存贮值
⑷ 需量出现的时间:
第1位表示月(A—表示10月、B—表示11月、C—表示12月) 第2、3位表示日期。
第4、5、6、7位表示时、分
⑸ 用户实际使用的最大需量(ABB、DSSD、DTSD型)=电能表所显示
需量³倍率(单位KW)
用户实际使用的最大需量(DSF、DTF型)=电能表所显示需量
÷1000³倍率(单位KW)
5、 DSSD、DTSD型电能表显示相:
⑴显示正反向有(无)功总电量4个量(值班员抄表用)。
⑵连续显示(按键顺序显示):表号、日期、星期、时间、常数、正反向有功电量(峰、平、谷、总)、正向有功最大需量(峰、平、谷、总)、正反向无功电量(峰、平、谷、总)、(A、B、C)各相失压时间,次数和失压时正向有功电量(4次)(营业站抄表人员使用)。
⑶按键查询显示:(计量检定人员使用)比连续显示(按键顺序显示)增加需量出现时间(峰、平、谷、总)、正反向有功(无功)电量存贮值(2次)、(A、B、C)各相功率和总功率。
6、 断相时停抄指示灯亮。
故障码:Er000001停电后备电源供电出错、Er000101晶振故障 Er001000内存校验出错或内部通讯出错
告警码:F000001电池电压低、F000100电能反向、F001000电压断相
告警码(ERR1):0000001过压、0000010欠压、0000100失压、0001000断相、1000000断流故障码(ERR2):0000001时钟晶振无效、0000010(8583读写错误)