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1、电 能 计 量 基 础目 录第一篇 电工基础第二篇 电能计量第三篇 计量新技术应用第一篇 电工基础一、电力能源简介 电力是一种清洁、环保的能源，已应用到人民生活的每一个角落。电与人们的生活息息相关，广大人民需要一些电力常识，我们电力职工更应该学习一下电工基础。 发电的种类：火电（燃煤、燃气）、水电、核电、风能、潮汐能。二、基本名词解释电流：导体中的自由电子在电场力的作用下，作有规则的定向运动就形成了电流。电流的大小，也就是电流强度的概念I=Q/t 单位时间内通过导体截面的电荷量（用I表示电流）单位：安培（A）、千安（KA）、毫安（ma）、微安（ua）电压：电场中两点之间的电位差，用U表示电压，
2、单位是伏特（v），千伏（kv）例如：电池的电压v、9v，电力配电网：照明220v、动力380v、6kv、10kv，电力输电网35kv、110kv、220kv、500kv电阻：在电场力的作用下，电流在导体中流动时，所受到的阻力。用R或r表示。单位是欧姆（）、千欧（k ）、兆欧（M ）。例如：接地电阻（校验台小于4 ）电阻定律：在一定的温度下，截面积相同的一段金属导体电阻的大小，与其长度成正比，与其截面积成反比，并与其材料有关，这种关系称为电阻定律。电阻率：是指在温度为20c时，长m，截面为mm的导体的电阻值。由此可以计量一段导体的电阻。欧姆定律：是表示电压（或电动势）、电流和电阻三者关系的基本定
3、律。部分电路欧姆定律：全电路欧姆定律：（）电功(电能量)： 电功率：电流在单位时间内所做的功。用符号表示，单位是瓦（特）w、kw 电流的热效应：电流通过导体时，由于自由电子的碰撞，电能就不断地转化为热能，这种电流通过导体会产生热的现象称为电流的热效应。 电磁感应：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。如：变压器、互感器的原理。短路：如果电源通向负载的两根导线不经过负载而相互直接连通，就发生电源被短路的情况短路有单相短路、三相短路。短路会造成电气设备的过热，甚至烧坏电气设备，引起火灾。同时，短路电流还会产生很大的电动力造成电气设备损坏。短路与开路的区别。三、交流、直流电的简介直流电的电压、电流
4、的大小和方向都不随时间变化。如：变电站直流屏、电瓶等直流电的优点：直流电机的调速性能很好用于大型精密机床、电车、矿井卷扬机等海岛直流输电工程（海底电缆）。高压直流输电正负kv 。交流电：其电动势、电压及电流的大小和方向都随时间按一定规律做周期性变化。在工业上应用的交流电一般按正弦曲线的规律变化，所以叫正弦交流电。交流电的优点：交流电比直流电输送方便，使用安全，价格便宜，交流电机的结构也较直流简单，成本也较低维护也方便，所以在工业生产和日常生活中获得广泛应用。四、交流电交流电的瞬时值表达式：msin( t+)Um为最大值， 为角频率，f ，为初相角知道了瞬时值表达式就能计算出交流量任意瞬间的数值
5、。交流电的有效值：正弦交流电的大小和方向随时在变化，在实用上常用与热效应相等的直流电流值来表示交变电流值的大小，这个电流值就称为交流电的有效值。m通常所说的交流电的数值及交流机电产品铭牌上的额定值都是指有效值，如，其峰值或最大值为。五、电路的种类纯电阻电路：含有白炽灯、电炉、电烙铁、变阻器等负载的电路其电感和电容可略去不计，在实用上可看做纯电阻电路。(流过的正弦电流与电压同频率、同相位)纯电感电路：用电感作负载所组成的电路（电流滞后电压90度）。XL=2fL纯电容电路：将电容器接在交流电源上组成的电路，并略去电路中的一切电阻和电感。XC=1/2fC电路的种类：通直流，阻交流，：通交流，阻直流在
6、实际中，绝大多数电路都是的组合电路，运用上述单一元件电路的结论做基础，可以分析比较复杂的交流电路。相位的理解：要比较两个正弦变化的电动势之差别，除了要考虑其大小（最大值）和快慢（角频率）之外，还要考虑其先后的次序，也就是要看两个正弦电动势的最大值是不是在同一时刻出现，即通常所说的相位，也叫做相角。六、三相交流电路三相对称电动势：最大值相等、频率相同、相位互差度。由三相对称电动势所组成的电源称为三相对称交流电源。每一个电动势便是电源的一相。三相交流电的优点：采用三相制的供电系统，在输电距离、输送功率、功率因数、电压损失和功率损失都相同的条件下，比单相输电经济的多，大大节约了有色金属的消耗；三相电
7、机的性能也比单相的好，结构也简单便于维护，所以得到广泛应用。七、三相交流电三相对称的正弦电动势eamsinteb msin( t)ec msin( t)正相序：是A相超前B相120 ,B相超前C相120 ,C相超前A相。八、三相电路的功率计算三相电路的功率计算等于各相功率之和，这是计算三相电路功率总的原则。不论是有功功率、无功功率和视在功率，都应符合这个原则。1、各相有功功率分别为：PaaIacosaPbbIbcosbPccIccosc2、三相有功功率为：P=Pa+Pb+Pc =UaIacos a+ UbIbcos b + UcIccos c3、三相负载对称时，三相有功功率则等于一相有功功率的
8、三倍，即P=3U I cos = 3U L I L cos ，单位是W或KW在三相对称电路中，三相无功功率为Q= 3U l I l sin ，单位是var或Kvar4、三相视在功率为S= 3U l I l =3U I ，单位是VA或KVA5、有功功率、无功功率和视在功率三者的关系是S= P2+Q2第二篇 电能计量一、电能计量装置有功电能表，无功电能表，最大需量表，电压互感器，电流互感器，二次回路二、电能表电能表：用来测量电能的仪表,又叫电度表、千瓦小时表（凡是用电的地方几乎都有电能表，用量最大的一种电工仪表。）电能表的分类：（用途分）安装式、标准式；（原理分）电子式、感应式；（测量电能的性质分
9、）有无功、最大需量；（接入方式分）单相、三相三、三相四线。特种电能表最大需量电能表：既能测量最大需量，又能测量用户实际使用电能的电能表（一个月、15min）预付费电能表：单相、三相、多功能复费率电能表多功能电能表感应式电能表基本工作原理： 电能表不仅要反映负载功率的大小，而且还要反映出电能随时间增长而累计的总和，所以就结构上说，它有4部分组成：驱动、转动、制动元件、计度器。前三个元件共同作用的结果，使铝盘的转速与负载的功率成正比。计度器累计电能。电能表主要技术特性：准确度、灵敏度、潜动、负载范围电能表铭牌内容简介电能表的名称、厂名或商标、准确度（圆圈）、生产许可证号、编号和条码出厂日期、计算单
10、位的名称和符号、小数或颜色区分、标定电流、额定最大电流1.5（9 ）A额定电压、电能表常数（脉冲、转数）电能表型号简介D在第一位表示电能表，在第二位表示单相S表示三相三线有功T表示三相四线有功X表示无功后边的数字标号表示该产品的设计型号电能表的使用1、合理选择电能表：选择单相、三相三线（35、10kv中性点非直接接地）、三相四线（110kv以上、低压动力） 选择电压或电流。直配（单相kw以内）和互感式（三相kw）根据客户类别选择精度2、正确安装和接线：根据说明书的要求（垂直）和接线图规范接线。三相表正相序调整潜动3、正确读数：直配表有无小数点、乘倍率互感式通过PT、CT接入的倍率高压电能表v、
11、.（）A低压电能表220v、380v无功电能为什么要测量无功电能？ 具有一定容量的发电机、变压器和输电线路，发出和输送的视在功率为一常数。若无功功率增大，则有功功率就要减小，而且还会增大输电线路电压损耗，使用电设备不能正常运行。例如当电压比额定电压降低10%时，白炽灯亮度减少30%，电机效率降低20%。 用无功电能表计量无功电能是为了掌握用户的负载特性以及平均功率因数的大小,对用户执行力率奖惩。供电局要求：发电厂要多发无功降低功率因数；用电户要提高功率因数，要求用户将无功负荷就地平衡既不允许向电网索取无功，也不允许向电网倒送无功。功率因数的奖罚月平均功率因数。cos =p （P+Q）。电子式安
12、装电能表基本原理w=pt功率对时间的积分基本指标：额定电压、额定电流、脉冲常数（imp）电路组成：输入级、乘法器、p/f变换器、记数显示控制器电能计量模块电子式单相字轮计度器电能表目前最常用用量最大的电能表ADE7755电能计量集成电路（省局技术要求）特点：功耗小、防潜动、启动电流小、过载倍数大、高稳定性、校验简便、防窃电、安装方便电子式电能表的可靠性与抗干扰可靠性与寿命抗干扰问题单相预付费电能表（预付费电能表发展史）投币式磁卡式电钥匙IC卡IC卡是将集成电路（EPROM）芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式。伪造购电卡、非法破坏ic卡表、跳闸断电后“跨接”偷电单相复费率电能表1、基本功能：按
13、一天的不同时段累计电能并计算电费，测算用户的最大需量。2、四大部分组成：电能计量电路、实时时钟电路、微处理器、显示电路。多功能电能表电网自动化的需要而开发的具有通讯功能及负荷记录的全电子式电能表(智能型)(抄表系统485口)基本功能：分时计量、最大需量、按月统计电量、测量功能、监控功能记录、脉冲输出与通讯接口、负荷曲线记录功能、数据通讯协议可选。多功能电能表的通讯接口多功能表需要设定运行参数(地址码、时段、费率)设定时一般有两种通讯接口。RS485接口、红外接口三、互 感 器互感器的一般概念(TV或PT),变换交流电流的称为电流互感器(TA或CT)互感器的原理：铁心变压器互感器的优点：降低仪表
14、功耗、可以隔离高压、可以作到一表多用、节约设备费用、扩大电能表的量程互感器的种类：（按工作原理分）电磁式互感器（最常用）电流互感器工作原理：实际上就是一个降流变压器。特点：一般规定二次绕组的额定电流为安培一次绕组的匝数比二次绕组少得多，并且串于一次电路中。穿心式电流互感器（常用）一次线就是一次绕组。电流互感器的主要技术名词额定电流比：一次额定电流与二次额定电流之比。按国家标准规定，一次额定电流有5、10、15、10020000、25000A准确度等级.、.、额定容量：额定二次电流通过二次额定负载时所消耗的视在功率。按照标准规定，额定容量（VA）,也有用欧姆表示如 VA或.欧姆 VA、VA额定电压：指一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值），它不应低于所接kv极性标法：为保证测量及校验工作的正确电流互感器一次绕组及二次绕组的端子应有极性标志L1、L2、k1、k2（同名端）减极性：当互感器一次电流从首端流入，从尾端流出时，二次电流从首端流出，经二次负载从尾端流入，这样的极性标志为减极性。电流互感器的误差及正确使用
