功率与电能测量方法.ppt

第五节 感应系电能表及电能的测量 电能表是一种专门用来测量某一段时间内发电机发出电能或负载消耗电能多少的仪表，凡是需要计量用电量的场合都要使用电能表。测量直流电能时一般采用电动系电能表，测量交流电能通常采用感应系电能表和电子式电能表。 一、电能表的概述 电能表一般由测量机构和辅助部件这两大部分组成 （一）测量机构 测量机构是电能表实现电能测量的核心部分,它由驱动元件 、转动元件 、制动元件、计算机构五大部分组成。 （二）辅助部件 它包括底座、表盖、基架、端钮盒和铭牌。 1．底座 底座的作用是将电能表基架、端钮盒及表盖固定在它的上面，并供电能表安装固定用。 2．表盖 表盖起密封和保护作用，通过透明部分可以看到转盘转动和计度器的示数。 3．基架 基架的作用是用来支撑和固定测量机构及调整装置。 4．端钮盒 它的作用是用来将测量机构的电流、电压线圈与被测电路相连接。 5．铭牌 铭牌可以固定在计度器框架上，也可附在表盖上，示意图如图所示。铭牌上标志的含义分别说明如下： (1)计量单位名称或符号。 (2)字轮式计度器的窗口。 （3）电能表的名称及型号。 （4）基本电流和额定最大电流，其中基本电流用Ib表示；额定最大电流用Ｉmax表示。 (5) 额定电压，指的是确定电能表有关特性的电压值，以Ue表示。 三相三线电能表以相数乘以线电压表示，如3×380V； 三相四线电能表则以相数乘以相电压／线电压表示， 如3×220／380V； 单相电能表则以电压线路接线端上的电压表示，如220Ｖ； 如果电能表通过测量用互感器接入电路，并且在常数中已考虑互感器变比时，应标明互感器变比，如3×6000/100V。 (6)额定频率，我国工业频率规定为50Ｈz。 (7)电能表常数，指的是电能表计度器的指示数和转盘转数之间的比例常数，用C表示 (8) 准确度等级（精度），以圆圈中的等级数字表示，无标志时，单相电能表视为2.0级。 (9) 耐受环境条件的能力，分为P、S、A、B四组。 (10) 条形码 电能表的质量是以准确度等级、过负载能力和一次使用寿命等几项指标为主要标志。 当电能表接入被测电路并接通负载后，则转盘便开始不停地转动，转盘所以能转动，就是因为受到某种电磁力形成的驱动力矩作用，即转盘是个导体，其上有电流通过(形成了载流导体)，在磁场作用下受力矩作用而转动。 1．通过转盘的磁通 铝盘在电流线圈和电压线圈作用下产生的驱动力矩与负载功率成正比，由永久磁铁产生的制动力矩与转速成正比。写成等式为 电能表接线盒 相线进、出 中性线进、出 进端接电源，出端接负载 电流线圈接相线 第六节 三相有功电能表 三相电能表和三相功率表一样，也有二元件和三元件两种结构， 二元件用于三相三线制，三元件可用于三相四线制。不论是二元件或三元件都有两种形式，一种是一个公共转轴上装三个铝盘或两个铝盘分别由三个元件或两个元件驱动，另一种转轴上只有一个铝盘由三个元件或两个元件共同驱动。以二元件为例，其结构如图。 感应式三相有功电能表，是利用两只或三只单相有功电能表，驱动一个公共转轴，使转数直接反映三相电能。积算器的示值就是三相总电能，连接方法及使用范围与功率表的两表法或三表法相同。 第七节 三相无功电能表和无功电能的测量 无功功率一般无需测量，但电力系统为了限制用户滥用无功电能，对装机容量大的用户，采取无功电能收费政策，促使用户采取措施提高功率因数。为此要对这种用户加装无功电能表。 对三相四线制系统，测量无功电能可用DX1型无功电能表，该表为两元件结构，两组铝盘装在同一转轴上，读数为三相总无功电能。每一组驱动元件有两个固定电流线圈，即基本线圈与附加线圈，两线圈绕在同一铁心上，匝数相等，极性相反。 DX1型三相无功电能表测量无功电能的原理： 测量三相三线制无功电能可用DX2型无功电能表，该表也是二元件结构，可直接读出三相无功电能，该表电压圈串接一电阻,调节R，使电压与工作磁通相位差为60°，接线如图。 四、用单相电能表测 对称的三相三线制的无功电能 按下图接法，将单相电能表读数除以 ，等于三相三线制无功电能。这可由铝盘所受的平均转矩推出。 机电式电能表 由感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器及显示器 全电子式电能表 取消感应式测量机构 准确度高、频带宽、体积小，适合遥控、遥测功能 缺点是结构复杂、价格昂贵 图中乘法器和频率变换器可选用专