介紹電能計量裝置的接線方式.ppt

電能計量裝置的接線方式 測量電路中的電能表按接入線路的方式可分為直接接入式 經互感器間接接入式兩種 第一節(jié)交流有功電能表的接線方式第二節(jié)交流無功電能表的接線方式第三節(jié)經互感器接入式電能表的接線方式 第一節(jié)交流有功電能表的接線方式 一 單相電路有功電能的測量二 三相電路有功電能的測量 一 單相電路有功電能的測量 測量單相電路有功電能的原理接線圖和相量圖如圖6 1所示電能表的電流線圈必須與電源相線串聯(lián) 電壓線圈應跨接在電源端的相線與零線之間 電壓線圈標有黑點 的一端應與電源端的相線連接 當負載電流和流經電壓線圈的電流都由標有黑點的一端流入相應的線圈時 電能表才能正轉 逆時針方向 黑點的標志稱為同名端標志 按圖6 1所示的電能表接線 測得的有功功率為而電能表的驅動力矩MQ由相量圖得到 一 單相電路有功電能的測量 若有一個線圈極性接反 例如電流線圈 如圖6 2 所示 則流入電能表電流線圈中的電流方向與圖6 1中相反 故產生的電流磁通方向也相反 如圖6 2 b 所示 一 單相電路有功電能的測量 在這種情況下 電能表的驅動力矩為驅動力矩為負值 導致電能表反轉 一 單相電路有功電能的測量 應注意圖6 3的接線方式是不正確的 電壓線圈跨接在負載兩端 電能表測量的電能包括負載和電壓線圈消耗的電能 當用戶不用電時 可能因電壓線圈消耗電能 使電能表發(fā)生正向潛動現(xiàn)象 一 單相電路有功電能的測量 國產直接接入式電能表應按單進雙出方法接線 即單數接線柱接電源 偶數接線柱接負載 第一接線柱接相線 火線 單相電能表實際接線圖如圖6 4所示 一 單相電路有功電能的測量 直接接入式單相電能表的電流線圈應該串接在相線上 若串接在零線上 如圖6 5所示 電能表雖然仍是正轉 一旦在相線與地之間接有負載 該負載中的電流不流經電能表的電流線圈 因而產生漏計量 我們把這種接線稱為錯誤接線 一 單相電路有功電能的測量 二 三相電路有功電能的測量 一 三相四線電路有功電能的測量三相四線電路可看成是由三個單相電路構成的 因此 可用一只三相四線有功電能表 即三個驅動元件 或三只相同規(guī)格的單相電能表來測量三相四線電路有功電能 原理接線圖如圖6 6所示 實際接線圖如圖6 7所示 二 三相三線電路有功電能的測量1 三相三線電路中的功率為了統(tǒng)一接線 三相三線有功電能表把下式規(guī)定為標準接線 原理接線圖如圖6 9所示 實際接線圖如圖6 10所示 其接線方式為 二 三相電路有功電能的測量 2 三相三線有功電能表的驅動力矩單相電能表的驅動力矩MQ正比于負載功率P 因此單相電能表可以正確計量單相電能 同理 三相三線電能表的驅動力矩也必然正比于三相負載功率 以達到正確計量目的 所以三相三線電能表的驅動力矩為 二 三相電路有功電能的測量 第二節(jié)交流無功電能表的接線方式 一 正弦型無功電能表二 跨相90o型無功電能表三 60o型無功電能表 國家對電力用戶實行了依據功率因數的高低調整電費的辦法 以鼓勵用戶采取措施 提高功率因數 如果負載功率因數低 意味著無功功率增加 則將產生下列后果 1 發(fā) 供電設備的容量不能充分利用 當發(fā) 供電設備的容量一定時 在額定電壓和額定電流下 負載的功率因數越低 則發(fā) 供電設備發(fā)出的有功功率減少 無功功率增大 即電路中能量互換的規(guī)模增大 則發(fā) 供電設備的容量就不能充分利用 2 增加輸電線路損耗和電壓降 從公式得到 當負載的功率P和電壓U確定后 則 通過電壓表 電流表和功率表的指示值 可以計算出功率因數 或用功率因數表進行監(jiān)視 但是這只能測量到某一時刻功率因數的瞬時值 而用戶的功率因數是隨著有功負載和無功負載的變化而變化的 為了測量用戶在一個月的平均功率因數 規(guī)定以用戶在一個月內有功和無功負載的累積量來計算 它等于 一 正弦型無功電能表 一 單相正弦型無功電能表的結構及工作原理感應式電能表驅動力矩MQ表示為如令 I 則上式可該寫為 公式中的 號說明驅動力矩的方向反了 為解決轉向問題 可將測量機構的電壓線圈或電流線圈的進線端子與出線端子對換一下位置即可 為了使 I 可在電壓線圈中串入一個附加電阻 同時在電流線圈中再并入一個低值電阻 一 正弦型無功電能表 圖6 12為單相正弦型無功電能表的原理圖 一 正弦型無功電能表 二 三相正弦型無功電能表兩元件三相正弦型無功電能表是用于測量三相三線電路無功電能的 其接線原則與兩元件三相有功電能表基本相同 圖6 14 為其原理接線圖 一 正弦型無功電能表 三 正弦型無功電能表的優(yōu)缺點正弦型無功電能表的最大優(yōu)點是 適用范圍廣 不論是單相電路還是三相電路均可采用 當用于三相電路時 不論電壓是否對稱 負載是否平衡 均能正確計量 而不會產生線路附加誤差 另外 其構成原理簡單 且可用有功電能表改制而成 其主要缺點是 自身消耗功率大 工作特性較差 制造成本較高 準確度難以提高 一般可達到1 所以 目前較少采用正弦型無功電能表測量無功電能 一 正弦型無功電能表 二 跨相90o型無功電能表 如果將三只單相有功電能表或一只三元件三相有功電能表按圖6 15 接線 便可測量三相三線或三相四線電路的無功電能 因為它的接線方法是將每組元件的電壓線圈 分別跨接在遲后相應電流線圈所接相的相電壓90o的線電壓上 所以稱之為跨相90o接線 三 60o型無功電能表 60o型無功電能表的結構特點是 在每個電壓線圈中串入一個附加電阻RU 使得電壓工作磁通遲后相應電壓的相位角 減小 即使 角由有功電能表的 I 90o 減小到 I 60o 因此 將此種表稱為60o型無功電能表 圖6 16為兩元件60o型三相三線無功電能表原理接線圖和相量圖 三 60o型無功電能表 60o型無功電能表中 每個元件電壓回路的電抗與電阻之間有下列關系 三 60o型無功電能表 第三節(jié)經互感器接入式電能表的接線方式 一 單相有功電能表接線二 三相有功電能表的接線三 三相無功電能表的接線四 三相有功電能表和無功電能表的聯(lián)合接線五 變電站中互感器的配置 一 單相有功電能表接線 單相有功電能表與電壓 電流互感器聯(lián)合原理接線圖如圖6 19所示 二 三相有功電能表的接線 圖6 20示出了三相二元件有功電能表與電壓 電流互感器的聯(lián)合原理接線圖 三 三相無功電能表的接線 圖6 21示出了內相角為60o的三相無功電能表與電壓 電流互感器的聯(lián)合原理接線圖 四 三相有功電能表和無功電能表的聯(lián)合接線 三相電路中 如果有功和無功功率的輸送方向隨時可能改變 采用兩套電能表的聯(lián)合接