电能量计量系统全解81页PPT
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电能计量技术PPT课件
RL
一、输入变换电路
（二）电压输入变换电路 1．电阻网络
采用电阻网络的最大优点 是线性好、成本低，缺点 是不能实现电气隔离。
一、输入变换电路
（二）电压输入变换电路 1．电阻网络
实用中，一般采用多级（如3级）分压，以便提高耐 压和方便补偿与调试。典型接线如图3-13所示。
一、输入变换电路
2．电压互感器
二、IC卡技术
• IC卡是集成电路卡（Intergrated Circuit Gar d）的简称。它将集成电路镶在塑料卡片上。
由被测量输入回路、测量等部分构成，进行有功 或无功电能计量的单元。
一、常用术语
4．费率时段控制单元 由费率计度器（含驱动电路）、时间开关及逻辑
电路等构成，进行费率时段电能测量和显示的单元。 5．峰、平、谷电量
电力系统日负荷曲线高峰时段电能量称峰电量， 低谷时段的电能量称谷电量，计量峰、谷时段以外的 电能量称平电量，三者之和为总电量。
一、单向脉冲式电能表 二、双向脉冲式电能表
一、单向脉冲式电能表
单向脉冲式电能表的光电转换器主要包括光电头和 光电转换电路两部分。
1．光电头
光电头由发光器件和光敏器件组成。 两种典型光电头的安装结构如图3-3所示。图3-3（a）
为穿透式光电头，图3-3（b）是反射式光电头。
一、单向脉冲式电能表
2．光电转换电路
采用互感器的最大优点是可实现一次侧和二次侧的电 气隔离，并可提高电能表的抗干扰能力，缺点是成本高。 其电路图如图3-14所示。
其数学表达式为u（t）＝KU uU（t）
二、乘法器电路
模拟乘法器是一种完成两个互不相关的模拟信号（如输 入电能表内连续变化的电压和电流）进行相乘作用的电子电 路，通常具有两个输入端和一个输出端，是一个三端网络， 如图3-15所示。理想的乘法器的输出特性方程式可表示为
电能量计量系统全解课件
电能量计量系统全解 课件
xx年xx月xx日
• 电能量计量系统概述 • 电能量计量系统基础知识 • 电能量计量系统设计与实现 • 电能量计量系统应用案例分析 • 电能量计量系统的挑战与未来发
展
目录
01
电能量计量系统概述
系统定义与功能
定义
电能量计量系统是一种用于监测 、记录和管理电力系统中的电能 使用情况的自动化系统。
不会降低。
新型传感器与测量技术发展
光学传感器
利用光学原理进行电参数测量的传感器，具有高 精度、高灵敏度等特点。
无线传感器
无线传感器网络技术，可以实现远程、分布式测 量，提高系统灵活性。
智能化传感器
集成数据处理、信号处理和通信功能的传感器， 可实现自校准和自诊断。
智能电能量计量系统的未来趋势
物联网技术
功能
监测电网运行状态、记录电能消 耗、提供能源使用报告、支持能 源审计和管理等功能。
系统组成与结构
系统组成
电能量计量系统主要由 数据采集、数据处理和 数据应用三个部分组成
。
数据采集
通过智能电表等设备， 实时采集电网中的电压 、电流、有功功率等数
据。
数据处理
对采集的数据进行预处 理、存储和分析，提取 有用的电能计量信息。
常用传感器与测量元件
01
02
03
电流互感器
用于将大电流转换为小电 流，以便于测量和接入电 能表。
电压互感器
用于将高电压转换为低电 压，以保护测量设备和人 身安全。
电阻器和电容器
用于测量线路中的电阻和 电容，以监测线路的电气 性能。
03
电能量计量系统设计与实 现
系统硬件设计
硬件架构
xx年xx月xx日
• 电能量计量系统概述 • 电能量计量系统基础知识 • 电能量计量系统设计与实现 • 电能量计量系统应用案例分析 • 电能量计量系统的挑战与未来发
展
目录
01
电能量计量系统概述
系统定义与功能
定义
电能量计量系统是一种用于监测 、记录和管理电力系统中的电能 使用情况的自动化系统。
不会降低。
新型传感器与测量技术发展
光学传感器
利用光学原理进行电参数测量的传感器，具有高 精度、高灵敏度等特点。
无线传感器
无线传感器网络技术，可以实现远程、分布式测 量，提高系统灵活性。
智能化传感器
集成数据处理、信号处理和通信功能的传感器， 可实现自校准和自诊断。
智能电能量计量系统的未来趋势
物联网技术
功能
监测电网运行状态、记录电能消 耗、提供能源使用报告、支持能 源审计和管理等功能。
系统组成与结构
系统组成
电能量计量系统主要由 数据采集、数据处理和 数据应用三个部分组成
。
数据采集
通过智能电表等设备， 实时采集电网中的电压 、电流、有功功率等数
据。
数据处理
对采集的数据进行预处 理、存储和分析，提取 有用的电能计量信息。
常用传感器与测量元件
01
02
03
电流互感器
用于将大电流转换为小电 流，以便于测量和接入电 能表。
电压互感器
用于将高电压转换为低电 压，以保护测量设备和人 身安全。
电阻器和电容器
用于测量线路中的电阻和 电容，以监测线路的电气 性能。
03
电能量计量系统设计与实 现
系统硬件设计
硬件架构
电能计量ppt
主要技术参数
• （１） 额定电压
• 指电流互感器一次绕组长期能够承受的最 大电压（有效值），它应不低于所接入线 路的额定相电压。电流互感器的额定电压 不是指加在一次绕组两端的电压，而是电 流互感器一次绕组对地的绝缘电压，它只 说明电流互感器的绝缘强度，而和电流互 感器的额定容量没有关系。
• （2）额定电流及额定电流比 • 额定电流是指互感器可以长期运行而不会 因发热而损坏的电流值。 • 电流互感器额定电流比是指一次额定电流 与二次额定电流之比，用KI表示，一般用不 约分的分数形式表示，即一、二次额定电 流中间划小斜线表示电流比。如 100∕5 ， 800∕5等。
电能计量装置作用
• 电力的生产和其他产品的生产不一样，其 特点是发、供、用这三个部门连成一个系 统，不能间断的完成，而且是互相紧密联 系缺一不可，他们互相如何销售，如何 经 济计算，就需要一个计量器具在三个部门 之间进行测量，计算出电能的数量，这个 装置就是电能计量装置，没有它，在发、 供、用电三个方面就无法进行销售、买 卖， 所以电能计量装置在发、供、用电的地位 是十分重要的
结构
• 电流互感器基本结构是由一次绕组、二次 绕组和铁心构成，见右图所示。在铁心上 装有一、二次绕组，它们之间都相互绝缘。 由于一次绕组串接于一次回路，因此一次 绕组必须具有与一次回路同一电压等级的 绝缘水平。一次绕组匝数较少，有的仅有 一匝；二次绕组匝数较多。
工作原理
• 一次绕组流过负荷电流I1时，产生磁动势I1N1，N1 为一次绕组匝数。二次回路为闭合回路，根据电 磁感应原理，二次回路必将产生I2，I2产生磁动势 I2N2是用来抵消I1N1的，N2为二次绕组匝数。一、 二次磁动势相抵消后的磁动势为 I0N1 ，它用以在 铁心中产生磁通，使二次感生一电动势克服阻抗 确保I2流通。由此得知由于一次电流不受二次影响。 • 由一、二次磁动势相平衡关系知，在理想状态下 为零，则可得电流比为K=I1/• 现代工业的三大支柱：
电能计量基础理论ppt课件
本讲的主要目的是对电能计量的基础理论、电能表的基 本原理作一概要的表述，使学员能建立基本的概念，而不去 讨论技术细节。
因时间和水平所限，错误和不全面之处在所难免，故请 指正。
3
第一章 电能计量概述
4
1.1 瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率
1.1.1 瞬时功率
电源 u(t) 给负载 Z供 电，则有电流 i(t) 流过负 载，并对负载做功，在某
1） 三相四线电路有功电能的计量
三相四线电 路可看成由三个 单相电路组成， 所以总的电能为 各相电能之和。
因为电能与
功率仅差一个时 间因子，所以为 方便起见，以下 用功率表示单位 时间内的电能。
P U a I a ca o U b s I b cb o U c I s c cc o
22
1） 三相四线制有功电能计量
电能计量基础理论
梁原华
1
前言
电能表是连接电力部门与电能用户的最终计量器具，关 系到双方的切身利益，因此要求必须具备高精度、长寿命、 低功耗等特点，为了适应用户不断变化的需要和便于用电的 管理，还要求电能表具有高过载、多功能、智能化、防窃电 等功能。
随着我国经济的腾飞和城乡电网改造工程的进行，巨大 的电能表需求市场为电能表行业的发展带来了机遇，提供了 广阔的发展空间，特别是近年来，电子技术的飞速发展，使 电能表行业跨上了跳跃式发展的快速道路，高新技术产品不 断涌现，服务领域不断拓宽 。同时行业的竞争也日趋激烈 ，对行业企业、行业的从业人员特别是工程技术人员的素质 也提出了更高的要求。行业培训是提高从业人员素质的一个 重要途径。
定义：视在功率 SUI
表示负载可吸收（ 消耗）的最大功率，也 表示电源可供给的最大 功率。
单位为伏安（VA）。
因时间和水平所限，错误和不全面之处在所难免，故请 指正。
3
第一章 电能计量概述
4
1.1 瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率
1.1.1 瞬时功率
电源 u(t) 给负载 Z供 电，则有电流 i(t) 流过负 载，并对负载做功，在某
1） 三相四线电路有功电能的计量
三相四线电 路可看成由三个 单相电路组成， 所以总的电能为 各相电能之和。
因为电能与
功率仅差一个时 间因子，所以为 方便起见，以下 用功率表示单位 时间内的电能。
P U a I a ca o U b s I b cb o U c I s c cc o
22
1） 三相四线制有功电能计量
电能计量基础理论
梁原华
1
前言
电能表是连接电力部门与电能用户的最终计量器具，关 系到双方的切身利益，因此要求必须具备高精度、长寿命、 低功耗等特点，为了适应用户不断变化的需要和便于用电的 管理，还要求电能表具有高过载、多功能、智能化、防窃电 等功能。
随着我国经济的腾飞和城乡电网改造工程的进行，巨大 的电能表需求市场为电能表行业的发展带来了机遇，提供了 广阔的发展空间，特别是近年来，电子技术的飞速发展，使 电能表行业跨上了跳跃式发展的快速道路，高新技术产品不 断涌现，服务领域不断拓宽 。同时行业的竞争也日趋激烈 ，对行业企业、行业的从业人员特别是工程技术人员的素质 也提出了更高的要求。行业培训是提高从业人员素质的一个 重要途径。
定义：视在功率 SUI
表示负载可吸收（ 消耗）的最大功率，也 表示电源可供给的最大 功率。
单位为伏安（VA）。
《电能计量技术概述》PPT课件
❖ 1889年，匈牙利岗兹公司的，其电压铁芯就重达6kg，且无单独电流铁 芯感应式电能表；
❖ 1890年，出现了带电流铁芯的感应式电能表，反作用力矩靠交流电磁 铁产生，转动元件是一个铜环；
❖ 直到19世纪末，人们利用交流电磁铁代替直流电磁铁，铝盘代替铜制 的转盘，表的计数机构几经改进，生产了单相和三相的感应式交流电 能表；
整理ppt
1
第一章 电能计量技术的基本概念
本章的主要内容
第一节 电能计量技术的基本概念 第二节 电能计量的发展和现状 第三节 电能计量装置的分类及铭牌标志
整理ppt
2
第一节 电能计量技术的基本概念
一、电能计量技术的有关概念
❖ 电能计量技术的定义 电能计量技术是由电能计量装置来确定电能量值，为实
现电能单位的统一及其量值的准确、可靠的一系列活动。
❖ 由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、维修方便、造价低廉、 经久耐用等一系列优点，一直被广泛应用，发展非常迅速，在以后的 几十年中，人们不断对感应式电能表的结构和性能进行改进，使其合 理、完善，陆续出现了各种无功电能表、脉冲电能表、分时电能计量 表等，品种规格发展至几十种，有的电能表每只还不到1kg重，准确度 可达到3.0~0.5级；
整理ppt
5
第一节 电能计量技术的基本概念
二、对电能计量装置的要求
❖ 电力系统具有跨区、跨省联网运营的自然特性，要求整个系统内的电 能计量值准确统一；
❖ 电力生产具有发、供、用电同时完成的特性，要求电能计量装置是在 线的、不间断的，又必须准确可靠；
❖ 电能计量工作要遵守电力系统的安全运行规则，要求电能计量装置与 其他电气设备必须配套，并连接成网络运行；
❖ 目前，电子式电能表已发展到与电能的智能化计量管理不可分割的水 平，电能表数据采集技术推动了远程抄表技术的发展，组成了智能型 电能量采集与计费管理自动化系统。
❖ 1890年，出现了带电流铁芯的感应式电能表，反作用力矩靠交流电磁 铁产生，转动元件是一个铜环；
❖ 直到19世纪末，人们利用交流电磁铁代替直流电磁铁，铝盘代替铜制 的转盘，表的计数机构几经改进，生产了单相和三相的感应式交流电 能表；
整理ppt
1
第一章 电能计量技术的基本概念
本章的主要内容
第一节 电能计量技术的基本概念 第二节 电能计量的发展和现状 第三节 电能计量装置的分类及铭牌标志
整理ppt
2
第一节 电能计量技术的基本概念
一、电能计量技术的有关概念
❖ 电能计量技术的定义 电能计量技术是由电能计量装置来确定电能量值，为实
现电能单位的统一及其量值的准确、可靠的一系列活动。
❖ 由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、维修方便、造价低廉、 经久耐用等一系列优点，一直被广泛应用，发展非常迅速，在以后的 几十年中，人们不断对感应式电能表的结构和性能进行改进，使其合 理、完善，陆续出现了各种无功电能表、脉冲电能表、分时电能计量 表等，品种规格发展至几十种，有的电能表每只还不到1kg重，准确度 可达到3.0~0.5级；
整理ppt
5
第一节 电能计量技术的基本概念
二、对电能计量装置的要求
❖ 电力系统具有跨区、跨省联网运营的自然特性，要求整个系统内的电 能计量值准确统一；
❖ 电力生产具有发、供、用电同时完成的特性，要求电能计量装置是在 线的、不间断的，又必须准确可靠；
❖ 电能计量工作要遵守电力系统的安全运行规则，要求电能计量装置与 其他电气设备必须配套，并连接成网络运行；
❖ 目前，电子式电能表已发展到与电能的智能化计量管理不可分割的水 平，电能表数据采集技术推动了远程抄表技术的发展，组成了智能型 电能量采集与计费管理自动化系统。
电能量计量系统精品PPT课件
电能量计量系统介绍
2020/10/6 / 1
什么是电能量计量系统（TMS)
2020/g System.应用计算机及各种通信和控制技术， 实现对电网电能量的远程自动采集、电能量数据处理及电能量统 计分析为一体的综合自动化数据平台，并通过支持系统实现与其 他系统的互联的数据模型和接口规范，为电力企业的商业化运营 提供科学的决策依据的综合自动化平台。包含计量表计、电表采 集处理终端、主站系统及相应的通讯通道和其他配套设备组成 。 能量计量系统主要实现电能量采集装置实现电能量信息、瞬时量 信息的采集、存储、上传，电能量采集系统主要实现母线平衡计 算、报表统计、线损统计分析、网页发布、数据转发、计量业务 维护等。若为计量计费系统，则还包括对各种费率模型的支持和 结算软件。
随机事件
2020/10/6 / 10
计量表计、电表采集处理终端随机产生的事件数据，记录厂站设 备异常的信息。以下是随机事件的例子 • 电表参数设置 • 电表时间设置 • 电表缺相 • 电表采集处理终端参数被修改 • 电表采集处理终端时间被修改 • 电能表表盖被打开 • 断电 • 上电
积分周期
2020/10/6 / 11
采集模块的功能：数据采集模块实现主站系统与子站系统 之间的所有数据通信，实现电能量数据、状态数据的采集， 具有数据补测、参数下装、GPS对时、数据合理性检验等功能。 采集到的数据存放到原始数据库中。数据收发模块除采集有 关的电能量数据外，还对系统的状态进行监控，包括通道状 态监视、电表状态监视，并发出告警信息，告警信息记录到 数据库，以便查询。
电能量计量系统（TMS)功能
2020/10/6 / 3
一部分是应用系统的支撑平台，主要包括数据采集、数据检 查及处理、数据存储、系统状态监视、事件告警及记录、数 据库管理、系统安全管理、通用图形系统、通用报表系统等； 另一部分是系统的应用功能，包括电能计量管理、统计分析、 系统维护、WEB浏览等。
2020/10/6 / 1
什么是电能量计量系统（TMS)
2020/g System.应用计算机及各种通信和控制技术， 实现对电网电能量的远程自动采集、电能量数据处理及电能量统 计分析为一体的综合自动化数据平台，并通过支持系统实现与其 他系统的互联的数据模型和接口规范，为电力企业的商业化运营 提供科学的决策依据的综合自动化平台。包含计量表计、电表采 集处理终端、主站系统及相应的通讯通道和其他配套设备组成 。 能量计量系统主要实现电能量采集装置实现电能量信息、瞬时量 信息的采集、存储、上传，电能量采集系统主要实现母线平衡计 算、报表统计、线损统计分析、网页发布、数据转发、计量业务 维护等。若为计量计费系统，则还包括对各种费率模型的支持和 结算软件。
随机事件
2020/10/6 / 10
计量表计、电表采集处理终端随机产生的事件数据，记录厂站设 备异常的信息。以下是随机事件的例子 • 电表参数设置 • 电表时间设置 • 电表缺相 • 电表采集处理终端参数被修改 • 电表采集处理终端时间被修改 • 电能表表盖被打开 • 断电 • 上电
积分周期
2020/10/6 / 11
采集模块的功能：数据采集模块实现主站系统与子站系统 之间的所有数据通信，实现电能量数据、状态数据的采集， 具有数据补测、参数下装、GPS对时、数据合理性检验等功能。 采集到的数据存放到原始数据库中。数据收发模块除采集有 关的电能量数据外，还对系统的状态进行监控，包括通道状 态监视、电表状态监视，并发出告警信息，告警信息记录到 数据库，以便查询。
电能量计量系统（TMS)功能
2020/10/6 / 3
一部分是应用系统的支撑平台，主要包括数据采集、数据检 查及处理、数据存储、系统状态监视、事件告警及记录、数 据库管理、系统安全管理、通用图形系统、通用报表系统等； 另一部分是系统的应用功能，包括电能计量管理、统计分析、 系统维护、WEB浏览等。
电能计量的相关知识ppt课件
二、电能计量管理工作
（二）封印钳模管理
必须严格实行电能表的封印钳模管理
(1)计量部门对检验合格的电能表(包括接线端子、互感器专用柜)负责封印。 (2)装接和用电检查人员与电能表接线盒，定型表板接线盒、灯，电力用户的总 分保险盒和最高需量表的封印有关。 (3)修灯人员与熔丝盒及电能表接线盒有关。厂抄算人员与最高需量表、欠费停 电用户的封印有关。 (4)计划用电人员与负荷定量器的定型表板接线盒、负荷定量器、时间开关、辅 助开关的封印有关。
一、电能计量装置装设和检验
（一）装设的要求
电能计量装置的装设应符合部颁： 《供电营业规则》 《电能计量装置管理规程》 《电气测量仪表装置设计技术规程》 《工业与民用电测仪表设计技术规范》
供电部门的计量管理机构应根据国家规定的电价分类,对 不同用电类别的用户在不同的受电点安装计费用电能计量装 置。这些电能计量装置包括有功、无功电能表;最大需量电 能表、复费率电能表;电压、电流互感器;专用的二次回路。 其计量方式、电压等级、准确度等级、量限、二次回路 的电缆长度及截面积均应符合上述规程和规范的规定。
为侦查窃电提供证据的,因此,须认真对待铅封、漆封,尤其是
表尾接线安装完毕后要及时封好接线盒盖,以免给窃电者以可 乘之机。
一、电能计量装置装设和检验
（二）审查和验收
新装和扩建、改建工程的电能计量装置的设计审查,也由供电部 门的计量机构依照上述规程和规范的技术要求进行。 竣工后的验收工作主要有： (1)电能表和互感器在有效期内均应有检验合格证书,二次回路的电 缆应符合要求。 (2)高压供电的用户应建立相应的技术档案,应包括互感器的变比、 供电电压等级、实际计量方式、一次和二次的接线原理图和安装 图、用电的最大负荷和经常运行的负荷大小及功率因数。 (3)在停电情况下核对端子和检查电能计量装置接线的正确性。 (4)在实际二次负荷下测量互感器的误差和电压互感器二次回路的电 压降。 (5)供电后,在带电的情况下检查电能计量装置的接线正确性并核对 其计费倍率。 (6)在实际运行中,测定电能表在经常运行负荷下的误差。
电能计量基础知识课件
PPT学习交流
33
（1）功能强大，易拓展。一块静止式（电 子式）电能表可相当几块感应式电能表，如 一块功能全面的电子式多功能表，可相当一 块正向有功表、一块正向无功表、一块最大 需量表、一块失压计录仪，并能实现分时计 量，数据自动抄读等功能，同时，表计数量 的减少，有效地降低了二次回路的压降，提 高了整个计量装置的可靠性和准确性。
工艺及电子组件质量的提高，近年又增加了
0.5S级和0.2S级静止式电能表。
4、按照表计的安装接线方式又可分为直接
接入式和间接接入式（经互感器接入式）；其
中又有单相、三相三线、和三相四线电能表之
分。
PPT学习交流
3
5、按平均寿命的长短，单相感应式电能表 又分为普通型和长寿命技术电能表。
长寿命技术电能表是指平均寿命为20年及以 上，通常用于装配量大，而用电量较小的单相 供用电量的计量。
PPT学习交流
36
（4）频率响应范围宽。感应式电能表的频率响 应范围一般为45-55HZ,而电子式多功能表的频率响 应范围为40-100HZ。
（5）受外磁场影响小。感应式电能表是依靠变 化磁场的原理进行计量的，因此外界磁场对表计的 计量性能影响很大。而静止式电能表主要依靠乘法 器进行运算的，其计量性能受外界磁场影响小。
PPT学习交流
23
（二）、感应式电能表工作原理
当电能表接入交流电路时，电压线圈两端承受线
路电压，电流线圈流过负载电流，由于电压组件和
电流组件在电气结构上的不同，将产生在空间上的
不同位置、相位上有一定差异的电压、电流交变磁
通。当交变磁通穿过圆盘时，分别在圆盘上产生了
锅流，于是电压工作磁通与电流工作磁通所产生的
（9）、额定电压：对于三相电能表应在前 面乘以相数，如3×380V/220V；经电压互感 器接入式电能表，应标明电压互感器的额定变 比，以此代替电压，如3×10000/100