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1、 电能表及互感器接线原理培训 电能计量的基本知识 单、三相电能表常用接线 单、三相电能表错误接线举例 目 录 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、电能计量装置基本知识 （一）、电能计量装置的概念 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。 （二）、各部分的作用分别为： 1、电能表的作用：也叫电度表，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。 电能表型号：1位D-电能表；2位表示相线：D-单相、S-三相三线有 功、T-三相四线有功； 3位表示用途D-多功能、F-复费率、M-脉冲、S- 全电
2、子、Y-预付费；4位设计序号用阿拉伯数字表示。 电能表铭牌：以哈尔滨电能表DD105型为例，220V表示额定电压， 1.5(6)A表示额定电流为1.5A，最大电流为6A，50HZ表示额定频率， 6400ipm/kw.h表示计6400个脉冲为一度电。 2、互感器的作用： （1）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。 （2）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5A为主，电压二次回路均以 100V为主。 （3）隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安 全。 互感器分为电流互感器和电压互感器 （1）电流互感器 型号：第一个字母：L
3、-电流互感器 第二个字母：A-穿墙式；F-多匝式；R-装入式；B- 支持式；Y-低压；M-母线式；Z-支柱式；D-单匝式；Q-线圈式 第三个字母：C-资绝缘；S-速饱和；G-改进型；K- 塑料外壳式；W-户外式； M-母线式；Z-浇注式 第四个字母： B-保护式； D-差动式 电流互感器两种典型接线 Iu Iv Iw IN U V W Iu Iw 不完全星形接线（V）完全星形接线（Y） U V W （2）电压互感器 型号：第一个字母：J-电流互感器 第二个字母：D-单相；S-三相；C-串级式 第三个字母：J-油浸式；G-干式；C-磁绝缘；R-电 容式；Z-浇注绝缘 第四个字母： W-五铁芯柱；
4、 B-带补偿角差绕组； J-接地保护 a b c A B C 两台单相电压互感器典型V/V接线 3、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 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器的 确度等级。 （一）、单相电能表直接
5、接入式 （2）、接线原则： IAO UAO A O （3）、向量图 （4）、计量功率 （1）、接线图 P=UIcos =UIcos IAO UAO 二、单、三相电能表常用接线 （二）、直接接入式三相四线电能表的接线 UA UB UC IA IB IC 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 线（CT二次不能接地） UA UB UC IA IB IC 计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos * * * * * * * * * * * * K2 K1 K2 K1 K2 K1 A B N C （四）
6、、带电流互感器的三相四线电能表的接 线（CT二次必须接地） UA UB UC IA IB IC 计量功率：P=P1+P2+P3=3IUcos * * * * * * * * * * * * K2 K2 K2 K1 K1 K1 （五）、三相三线高压电路有功电能的接线 UA UB UC IA IB IC UAB UCB 接线原则： IAUAB ICUCB 30+ 30- 计量功率： P=IUcos（30+）+cos（30-） P=3IUcos * * * * * * * * * * * 三、单、三相电能表错误接线举例 1、单相有功电能表的火线和零线互换 （1）、接线图 （2）、接线原则： INA
7、UNA （3）、向量图 （4）、计量功率 P=（-U）（-I）cos =UIcos （5）、结论：电能表正转 ，当负荷侧接地易漏计电 量。 N A UAN IAN INA UNA 2、单相有功电能表电压小钩断开 （1）、接线图 （2）、接线原则 I U=0 （3）、向量图 （4）、计量功率 P=IUcos=0 （5）、结论 电表不转 A N I 3、单相有功电能表电流互感器 二次开路 （2）、计量功率 P=IUcos=0 （3）、结论 电表不转 4、单相有功电能表电流互感器 二次侧短路 （2）、计量功率 P=IUcos=0 （3）、结论 电表不转 （1）、接线图（1）、接线图 UA UC IA
8、=0 IB=0 IC=0 计量功率：P=0 电能表停转 4、三相四线电能表电流回路三相开路 * * * * * * * * * * * * 5 、三相四线电能表电流回路二相短路 UB UA UC IA=0 IB IC=0 计量功率：P=P2=IUcos 少计2/3的电量 * * * * * * * * * * * * 6、三相四线电能表电压回路一相开路 UB UA=0 UC IA IB IC 计量功率：P=P2+P3=2IUcos 少计1/3电量 * * * * * * * * * * * * 7、三相三线电能表电流互感器二次侧A相反接 UA UBUC IA IB IC UAB UCB 接线原
9、则： -IAUAB ICUCB 180-30- 30- * * * * * * * * * * * 计量功率： P=IUcos（150-）+cos（30-） P=IUsin -IA 正确计量功率 ：P=3IUcos UA UB UC IA IB IC UAB UCB 接线原则： IAUBA ICUCA 180-30- 30+ * * * * * * * * * * * * UBA 8、三相三线电能表电压进线AB相互接错 计量功率： P=IUcos（150-）+cos（30+） P=0 UCA 9、三相三线电能表电压回路AB接错，A相电流 互感器二次接反 UA UB UC IA IB IC 接线
10、原则： -IAUBA ICUCA 30+ 30+ UBA 计量功率： P=IUcos（30+）+cos（30+） P= 3UI（ cos - 3/3sin ） UCA * * * * * * * * * * * * -IA 四、电能计量装置的设计原则 1、电能表的选择 （1）型式的确定 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三 相三线3100V的有功、无功电能表，接地电流较大者应安装经互 感器接入的三相四线357.5/100V的有功、无功电能表； 在三相三线制低压线路中，应选用三相三线3100V的有功、 无功电能表，当照明负荷占总负荷的15%及以上时，为减小线路 附加误差，应采用
11、三相四线3220/380V的有功、无功电能表； 在三相四线制低压线路中，应选用三相四线3220/380V的有 功、无功电能表； 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以上时，宜采用经电流互感器接入式的接线方式。 （2）基本电流的确定 当电能表与0.5级或0.2级电流互感器联用时，如果互感器的 额定二次电流为5A，那么电能表的电流量范围可采用1.5（6 ）、3（6）A或5A；如果互感器的额定二次电流为1A时，那么 电能表的电流范围可采用0.3（1.2）A，或1A。若负荷电流变 化幅值较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电 流的30%，宜采用宽负载的电能表。
12、当电能表与0.5s级或0.2s级电流互感器联用时，电能表的电 流范围宜采用1.5（6）A。 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。 P=3IUcos Imax=P/3Ucos 为提高低负荷时计量的准确性，一般宜选用过载4倍及以上的电能表 （3）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。 （4）有功、无功电能表的联合接线 在双向送、受电的电力装置回路中，应分别计量送、受的电 量，应采用两块有无功电能表。 在装有同步调相机或无功补偿装置的
13、线路中，负载可能会是 容性或感性，应分别计量容性和感性的无功电量，采用两块 无功电能表。 在条件允许下，使用电能计量双向有功电量及双向无功电量 的全电子多功能电能表。 2、互感器的选择 （1）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，UNUL 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 0.9倍，小于线路电压的1.1倍：0.9ULUN1.1UL （2）额定变比的确定 电流互感器的额定二次电流规定为5A或1A，一般选5A。 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60%左右，至少不低于30%。 I1=P1/3Ucos 当实际负荷电流小于30%时
14、，应采用二次绕组具有抽头的 多变比电流互感器或0.5s、0.2s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 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 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 量仪表等二次设备的额定电压相一致，通常为100V。 （3）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、电压互感 器的二次负荷S2必须在额定二次负荷S2N的25% 100%范围内。 0.25S2NS2S2N 电压互感器的额定二次负荷标准值有：10、15、25、 30、5
15、0、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 般为50VA及以下。 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 感器二次负荷一般取40VA及以下。 （4）额定功率因数的确定 计量用电压互感器额定二次负荷的额定功率因数应与实际二次负 荷的功率因数相接近。 计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数为0.81.0。 （5）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 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。 电流互感器的准确度等级组合为0.2/0.2，0.2/0.5，0.5/0.5； 电压互感器的准确度等级组合为0.2/0.2，0.2/0.5，0.5/0.5。 （6）互感器的二次回路规定 为保证电能计量装置的安全、可靠、准确，对35kV以上线路供电 的用户，应有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，不得与继电保护的测量回路共用，并不得装熔断器和开 关。 五、电能计量装置的故障 1、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 。 （2）
