电能表原理及接线培训材料课件.pptx

1、电能表及互感器电能表及互感器接线及作用接线及作用乌兰浩特乌兰浩特市供电市供电公司公司目 录 电能计量的基本电能计量的基本概念及作用概念及作用电能表常用接线电能表常用接线电能表错误接线举例电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障电能计量装置的故障一、电能计量装置一、电能计量装置基本概念及作用基本概念及作用电能计量装置：是由电能表、互感器（电流互感器、电电能计量装置：是由电能表、互感器（电流互感器、电压互感器）、电能表到互感器的二次回路三部分组成。压互感器）、电能表到互感器的二次回路三部分组成。（二（二）、各部分的作用分别为：）、各部分的作用分别为：

2、1 1、电能表的作用：是电能计量装置的核心，是计量负、电能表的作用：是电能计量装置的核心，是计量负载消耗的或电源发出的电能。载消耗的或电源发出的电能。电能电能表型号表型号：1 1位位D-D-电能表电能表；2 2位位表示相线：表示相线：D-D-单相、单相、S-S-三相三线有功、三相三线有功、T-T-三相四线有功；三相四线有功；3 3位位表示用途表示用途D-D-多功能、多功能、F-F-复费率复费率、Z-Z-智能、智能、S-S-全电子、全电子、Y-Y-预付费预付费；4 4位位设计序号用阿拉伯数字表示。设计序号用阿拉伯数字表示。(一）、电能计量装置的概念一）、电能计量装置的概念2 2、互感器的作用：、

3、互感器的作用：（1 1）扩大电能表的量程。电压互感器把高电压变换）扩大电能表的量程。电压互感器把高电压变换成低电压，电流互感器将大电流变换成小电流。成低电压，电流互感器将大电流变换成小电流。（2 2）减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表）减少了仪表的制造规格。除直接接入式电能表外，电流二次回路均以外，电流二次回路均以5A5A为主，电压二次回路均以为主，电压二次回路均以100V100V为主。为主。（3 3）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安全。全。互感器分为电流互感器和电压互感器互感器分为电流互感器和电压互感器（1 1）电流互感器电流互感器电流

4、互感器电流互感器两种典型两种典型接线接线IuIvIwIN完全星形接线（完全星形接线（Y Y）U V WU V WIuIw不完全星形接线（不完全星形接线（V V）（2 2）电压互感器）电压互感器 u v w U V W两台单相电压互感器典型两台单相电压互感器典型V/VV/V接线接线 U V W u v w电压互感器典型电压互感器典型Y/YY/Y0 0接线接线3 3、二次回路的作用、二次回路的作用 电压二次回路是指电压互感器、电能表的电压线圈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

5、表电压线圈上实际获得的电压值往等因素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都小于额定值，二次电压回路电降的大小直接影响电往都小于额定值，二次电压回路电降的大小直接影响电能计量的准确度。能计量的准确度。电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈器的二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感的阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流互感器的确度等级。器的

6、确度等级。目 录 电能计量的基本概念电能计量的基本概念及作用及作用电能表常用接线电能表常用接线电能表错误接线举例电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障电能计量装置的故障 （一）、单相电能表直接接入式一）、单相电能表直接接入式 （2 2）、接线原则：）、接线原则：IAO AO U UAO AO A AO O（3 3）、向量图）、向量图 （4 4）、计量功率）、计量功率（1 1）、接线图）、接线图P=UP=UIcoscos =U UIcoscosAOAOI U UAO AO 二二、电能、电能表常用接线表常用接线（二）、直接接入式三相四线电能表的接线

7、（二）、直接接入式三相四线电能表的接线UAUBUCIAIBIC计量功率：计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos*（三）、带电流互感器的三相四线电能表的接（三）、带电流互感器的三相四线电能表的接线如下：线如下：U UA AU UB BU UC CI IA AI IB BI IC C计量功率计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcosP=P1+P2+P3=3IUcos*K2K1K2K1K2K1A AB BN NC C（四）、带电流互感器的三相四线电能表的接线（四）、带电流互感器的三相四线电能表的接线UAUBUCIAIBIC计量功率：计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos*K2K2K2K

8、1K1K1（五）、三相（五）、三相三线经高压互感器电能正确接线三线经高压互感器电能正确接线UBUC接线原则：接线原则：IAUAB ICUCB30+30-计量功率：计量功率：P=IUcos（30+）+cos（30-）P=3 IUcosUAIAIBICUABUCB*3030目 录 电能计量的基本概念电能计量的基本概念及作用及作用电能表常用接线电能表常用接线电能表错误接线举例电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障电能计量装置的故障三三、电能、电能表错误接线举例表错误接线举例1 1、单相有功电能表的火线和零线互换单相有功电能表的火线和零线互换（1 1）

9、、）、接线图接线图（2 2）、）、接线原则：接线原则：I INA NA U UNA NA （3 3）、）、向量图向量图（4 4）、计量）、计量功率功率P=P=（-U-U）（）（-I-I）coscos =UIcos =UIcos结论结论：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。N NA AU UANANI IANAN I INA NA U UNA NA 2 2、单相有功电能表电压小钩断开、单相有功电能表电压小钩断开（1 1）、接线图）、接线图（3 3）、向量图）、向量图（4 4）、计量功率）、计量功率 P=P=I Ucos=0Ucos=0（5 5）、结论）、结论

10、 电表不转电表不转AN（2 2）、接线原则）、接线原则 I U=0U=03 3、单相有功电能表电流互感器单相有功电能表电流互感器二次二次开路开路（2 2）、计量功率）、计量功率 P=P=I Ucos=0Ucos=0（3 3）、结论）、结论 电表不转电表不转4 4、单相有功电能表电流互感器单相有功电能表电流互感器二次侧二次侧短路短路 （2 2）、计量功率）、计量功率 P=P=I Ucos=0Ucos=0 （3 3）、结论）、结论 电表不转电表不转（1）、接线图（1 1）、接线图）、接线图UAUCIA=0IB=0IC=0计量功率：计量功率：P=0 P=0 电能表停转电能表停转4 4、三相四线电能表

11、电流回路三相开路三相四线电能表电流回路三相开路*5 5、三相四线电能表电流回路二相短路三相四线电能表电流回路二相短路UBUAUCIA=0IBIC=0计量功率计量功率：P=P2=IUcos P=P2=IUcos 少计少计2/32/3的电量的电量*结论：结论：6 6、三相四线电能表电压回路一相开路三相四线电能表电压回路一相开路UBUA=0UCIAIBIC计量功率计量功率：P=P2+P3=2P=P2+P3=2*I*U U*coscos 少计少计1/31/3电量电量*7 7、三相三线电能表电流互感器二次侧三相三线电能表电流互感器二次侧A A相反接相反接UAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：接线

12、原则：-IAUAB ICUCB180-30-30-*计量功率：计量功率：P=IUP=IUcoscos（150-）+cos（30-）P=IUsin-IAUAUBUCIAIBICUABUCB接线原则：接线原则：IAUBA ICUCA180-30-30+*UBA8 8、三相三线电能表电压进线三相三线电能表电压进线ABAB相互接错相互接错计量功率：计量功率：P=IUcos（150-）+cos（30+）P=0UCA9 9、三相三线电能表电压回路三相三线电能表电压回路ABAB接错，接错，A A相电流相电流 互感器二次接反互感器二次接反UAUBUCIAIBIC接线原则：接线原则：-IAUBA ICUCA30

13、+30+UBA计量功率：计量功率：P=IUcos（30+）+cos（30+）P=3UI（cos-3/3sin）UCA*-IA目 录 电能计量的基本概念电能计量的基本概念及作用及作用电能表常用接线电能表常用接线电能表错误接线举例电能表错误接线举例电能计量装置的电能计量装置的选择选择原则原则电能计量装置的故障电能计量装置的故障四、电能计量装置四、电能计量装置的选择原则的选择原则 1、电能表的选择电能表的选择（1）型式的确定）型式的确定 在在中性点非有效接地的高压线路中，应选用经互感器接入的中性点非有效接地的高压线路中，应选用经互感器接入的三相三线三相三线3100V的智能电能的智能电能表表，中性点有

14、效接地系统应采用三，中性点有效接地系统应采用三相四线智能电能表。（相四线智能电能表。（357.5/100V的智能电能表）；的智能电能表）；在在三相四线制低压线路中，应选用三相四线三相四线制低压线路中，应选用三相四线3220/380V的的智能电能智能电能表；表；按按DL/T 4482000 DL/T 4482000 规程规定，低压供电负荷电流为规程规定，低压供电负荷电流为50A50A及以及以下时，电能计量装置接线，下时，电能计量装置接线，宜采用直接接入式电能宜采用直接接入式电能表。表。其负荷电流为其负荷电流为50A以上时宜采用经电流互感器以上时宜采用经电流互感器接入方式。接入方式。高压高压三相四

15、线有功电能表经电压互感器和电流三相四线有功电能表经电压互感器和电流互感器的接线适用于互感器的接线适用于110KV及以上电网（中性点及以上电网（中性点有效接地电网）。有效接地电网）。高压高压三相三线有功电能表经电压互感器和电流三相三线有功电能表经电压互感器和电流互感器的接线适用于互感器的接线适用于10KV、35KV电网（中性点电网（中性点非有效接地电网）。非有效接地电网）。（2）基本电流的确定P=P=3IUcos3IUcosImax=P/Imax=P/33UcosUcos 为为提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用过载过载4倍及以上的电能表倍及以上的电能表 当电

16、能表与当电能表与0.5s0.5s级或级或0.2s0.2s级电流互感器联用时，级电流互感器联用时，电能表的电流范围宜采用电能表的电流范围宜采用1.51.5（6 6）A A。当电能表直接接入计量回路时，应根据经核准的当电能表直接接入计量回路时，应根据经核准的用户申请报装负荷容量来确定额定最大电流。用户申请报装负荷容量来确定额定最大电流。（3 3）各类电能计量装置应配置的电能表、互感器的准确等级）各类电能计量装置应配置的电能表、互感器的准确等级不应低于如下表：不应低于如下表：2 2、互感器的、互感器的选择选择（1 1）额定电压的确定）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，电流互感

17、器的额定电压应与被测线路电压相适应，U UN NUUL L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的0.90.9倍，小于线路电压的倍，小于线路电压的1.11.1倍：倍：0.9U0.9UL LU UN N1.1U1.1UL L（2 2）互感器额定变比的）互感器额定变比的选择选择电流互感器的额定二次电流规定为电流互感器的额定二次电流规定为5A5A或或1A1A，一般选，一般选5A5A。为保证计量准确度，选择时应保证正常运行时的一次电为保证计量准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值得流为其额定值得60%60%左右，至少不低于左右

18、，至少不低于30%30%。I I1 1=P=P1 1/3Ucos3Ucos 当当实际负荷电流小于实际负荷电流小于30%30%时，应采用二次绕组具有抽头的时，应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或多变比电流互感器或0.5s0.5s、0.2s0.2s级电流互感器。级电流互感器。电流互感器的额定变比由额定一次电流与额定二次电流的电流互感器的额定变比由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。比值决定。电压互感器其额定变比等于额定一次与额定二次电压的比电压互感器其额定变比等于额定一次与额定二次电压的比值。值。额定一次电压应满足电网电压要求，额定二次电压应和计额定一次电压应满足电网电压要求，额定二次电压

19、应和计量仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为量仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为100V100V。（2 2）互感器额定变比的选择）互感器额定变比的选择（3）额定二次负荷的确定）额定二次负荷的确定 互感器若接入二次负荷超过其额定二次负荷，其准确互感器若接入二次负荷超过其额定二次负荷，其准确度等级下降。度等级下降。为保证计量的准确性，一般要求测量用电流、电压互为保证计量的准确性，一般要求测量用电流、电压互感器的二次负荷感器的二次负荷S2必须在额定二次负荷必须在额定二次负荷S2N的的25%100%范围内。范围内。电压互感器电压互感器的额定二次负荷标准值有：的额定二次负荷标准值有：10、15、2

20、5、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500、1000VA，计量专用电压互感器额定二次负荷一，计量专用电压互感器额定二次负荷一般为般为50VA及以下。及以下。电流互感器的额定二次负荷标准值有电流互感器的额定二次负荷标准值有5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA，计量专用电流互，计量专用电流互感器二次负荷一般取感器二次负荷一般取40VA及以下。及以下。（4 4）准确度等级的确定准确度等级的确定 电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对象的不同进行分类的，不

21、同类别的电能计量装置对电能和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求也不同。表准确度等级要求也不同。常用电流互感器常用电流互感器的的准确度等级为准确度等级为0.20.2、0.2s0.2s，0.50.5，0.5s0.5s等；等；常用电压互感器常用电压互感器的的准确度等级为准确度等级为0.2s0.2s，0.20.2、0.5s0.5s等。等。（5 5）互感器）互感器的二次回路规定的二次回路规定 为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，对贸易结算的电能计对贸易结算的电能计量装置应用专用的电压、电流互感器或专用二次回路。量装置应用专用的电

22、压、电流互感器或专用二次回路。电流互感器电流互感器的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路，不得的专用二次绕组和电压互感器的专用二次回路，不得与继电保护与继电保护的测量的测量回路共用，并不得装熔断器和开关。回路共用，并不得装熔断器和开关。目 录 电能计量的基本概念电能计量的基本概念及作用及作用电能表常用接线电能表常用接线电能表错误接线举例电能表错误接线举例电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的安装设计原则电能计量装置的故障电能计量装置的故障五、电能计量装置的故障五、电能计量装置的故障1、造成电能计量装置的故障原因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。）构成

23、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。）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）人为抄读电能计量装置或进行电量计算出现的的 错误错误。（4）窃电行为引起的计量失准。）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。）外界不可抗力因素造成的电能计量装置故障。2、电子式电能表常见故障电子式电能表常见故障类别故障情况可能原因电子式电能表无脉冲输出1、脉冲线脱焊、断线或脉冲线碰到强电引起三极管损坏及PCB板线路烧断；2、无源输出脉冲，检测脉冲未加电源精度超差1、测量芯片、电压电流传感器故障、电源故障2、制作工艺不良导致在运输

24、振动后器件松动或接触不良，导致精度超差或者因为制作时使用助焊剂后清洗不干净导致在温度、湿度变化后其性能改变导致微弱的电信号变化而引起精度超差；3、锰铜电阻和铜连接片之间的焊接发生变化；4、电压调整回路的焊接出现虚焊、短路或电源干扰。类别故障情况可能原因电子式电能表不工作、表不走1、测量芯片坏、电源坏等；2、损坏或是超出使用范围，东北地区出现过冬天温度过低引起表计不工作的现象；计度器卡字，跨骑1、计度器故障或驱动能力不足；2、PCB板虚焊、连焊造成所需供电电流偏大；3、降压电容的质量问题造成容量减少。飞车1、测量芯片、电压电流传感器故障、电源故障2、电压输入开路或电路电压低导致电路工作不正常会引

25、起飞车故障。类别故障情况可能原因电子式电能表显示故障：显示模糊、显示缺笔或显示不亮1、显示不亮：电源故障或显示器故障；2、显示模糊；显示器连接部分接触不良，液晶显示长期阳光直射后也会导致显示模糊；3、显示缺笔：显示器坏，驱动电压偏低；4、注意在显示器故障时电表其他功能正常不认电卡1、非有效卡，卡已损坏；2、卡座接触不良，操作不正确；3、用户操作不正确较常见，有过早拔卡，卡插反等。时钟超差1、电表时钟芯片坏；2、电池欠压，电池欠压后，电表掉电，时钟会复位，偏离标准时间类别故障情况可能原因电子式电能表机械故障1、端子烧坏：接入大电流或接线接触不良；2、挂钩损坏：用力过大损坏；3、外壳损坏：跌落引起

26、4、超过50A的电流应严格按规程进行接线，以免由于接触不良或电流线细而在通过大电流时发热表计卡口 烧坏1、卡口人为破坏2、往往接入高压、硬导电物体，喷入水等数据乱1、内部数据存储器受到强干扰而造成损坏或数据冲乱。通信接口 故障1、接口部分元器件损坏2、往往是受到强干扰、雷击、开关动作损坏类别故障情况可能原因电子式电能表485抄表时，“抄表失败”1、电表未上电；2、表号输入不正确；3、RS485A、B口接反；4、同一线路上有两只相同表号的表，相互干扰，无法通信。液晶报警1、失压、失流、逆相序、超负荷、电池欠压等任一故障出现均报警；2、超负荷上限值设定应大于等于电表允许负荷值；3、掌上电脑设置程序

27、中的数据被修改后有错误。3、电压互感器的常见故障和故障处理电压互感器的常见故障和故障处理序号故障情况可能原因处理方法1电压互感器高压熔断器的熔丝时常熔断1、铁磁谐振一、二次电压升高；2、空载母线投入高压电容器，操作过电压；3、五柱三相电压互感器，发生一次中点接地或单相接地1、采用抗铁磁谐振措施或更换铁磁谐振，2、母线先带负荷，后投高压电容器；3、高压侧中点接电阻或氧化锌避雷器或压敏电阻2电压互感器接线端子引线断路1、扭紧螺母时螺杆跟着转动，扭断引线；2、接触不良，发热烧断引线。1、防止螺杆转动；2、保证引线接触良好。序号故障情况可能原因处理方法3三相电压互感器的误差超过误差限三相电压互感器必须

28、保证正相序接线才能准确，相序接反则其误差会超过范围保证电源与电压互感器的正相序接线一致4电压互感器在运行中壳体突然爆炸油浸式电压互感器的自动排气阀失灵，当线圈高温引起气体膨胀，不能排出气体，导致其壳体爆炸安装维修时必须确保自动排气阀灵活好用5电压互感器在运行中烧损1、熔断器的熔丝过大不能熔断；2、极性接错，一、二次电流过大；3、三相系统的某一相长时间接地；4、铁磁谐振、操作过电压和雷电压冲击损坏线圈的绝缘1、采用合格的熔断器；2、严防极性接错；3、尽快消除接地原因；5、加强防谐振、防操作过电压和预防雷击的措施序号故障情况可能原因处理方法1油浸电流互感器或电压电流组合互感器的绝缘不良1、气温过低

29、，经常运行在-30左右油的绝缘性能差；2、油面在正常油位以下，线圈引线露出油面，线圈吸入潮气1、更换耐低温绝缘油；2、干燥消除潮气补充相应绝缘油2电流互感器一次端子烧坏且线圈短路1、一次端子接触电阻过大发热，损坏线圈；2、电流过大烧坏绝缘。1、更换优质的铜铝过渡联接片，以防发热；2、防止电流过大或更换变比恰当的电流互感器4、电流互感器的常见故障和故障处理电流互感器的常见故障和故障处理序号故障情况可能原因处理方法3电流互感器二次端子烧伤二次开路，电压升高，放电打火花接线要牢，细心检查4电流互感器二次线圈匝间短路1、二次开路，电压升高数千伏击穿匝间的绝缘；2、线圈匝间绝缘被外力损坏重新绕制或更换二

30、次线圈5电流互感器一次线圈匝间短路1、雷电击穿一次线圈绝缘；2、操作过电压击穿一次线圈绝缘1、加强防雷保护措施；2、在一次进出端子间加装过压保护器6电流互感器发出较大声1、外壳钢板内衬垫松动、外壳受电磁力振动；2、铁芯固定螺丝松动、硅钢振动；3、瓷套涂漆层不均或部分脱落1、夹紧衬垫；2、扭紧螺丝；3、重涂专用漆，向厂家了解瓷套的配方（二）、电能计量装置故障诊断技巧（二）、电能计量装置故障诊断技巧1 1、利用用电信息采集系统采集的计量装置图形诊断、利用用电信息采集系统采集的计量装置图形诊断基本思路基本思路：通过：通过用电用电信息采集采集到电压信息采集采集到电压、电流、电流、功率、功、功率、功率因

31、数图形来判断计量装置是否存在问题。率因数图形来判断计量装置是否存在问题。2 2、使用仪器检查判断、使用仪器检查判断 基本思路：是通过实测负荷电压、电流、功率因数，计算基本思路：是通过实测负荷电压、电流、功率因数，计算出负荷功率，从而判断计量装置是否正常。出负荷功率，从而判断计量装置是否正常。检测条件：检测期间要求负荷电压、电流、功率因数相对检测条件：检测期间要求负荷电压、电流、功率因数相对稳定。稳定。优点：是不必打开计量箱和表尾接线盒盖。优点：是不必打开计量箱和表尾接线盒盖。缺点：缺点：是检测人员必须到是检测人员必须到现场实地检查。现场实地检查。用电信息采集系统采集到的计量装置各项参数有异常用电信息采集系统采集到的计量装置各项参数有异常计量计量装置，计量人员装置，计量人员在到现场用仪器来确定能起到事半功倍的在到现场用仪器来确定能起到事半功倍的效果。效果。2022年年10月月5日日