电能表基础知识培训复习课程
电能表基础知识培训二
南京飞腾科技开发有限公司
电能表组成
电源部分 给计量电路、微处理器及外围电路、RS485通信电路供电。其中 RS485的电源与其它电源是隔离的。 采用线性电源，输入为~220V、输出为+18V，稳压后电压为+5V。 有时钟芯片的电能表，或者停电后要求显示的电能表，需要另加 锂电池。 1、锂-亚硫酰氯电池，电压：3.6V、容量：1200mAh 2、锂-二氧化锰电池，电压：3.0V、容量：1200mAh 注意：禁止充电，防止短路，不能火烧。
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电能表组成
微处理器部分 常用微处理器芯片
型号 UPD78F0411 UPD78F0513 UPD78F0525 UPD78F0526 UPD78F0537 DDS、DTS/DSS DDS、DDSY DDZY、DDZY-Z、DDZYC、DDZYC-Z DDZY、DDZY-Z、DDZYC、DDZYC-Z DTZ/DSZ、DTZY/DSZY 电能表类型 说明 日本NEC 日本NEC 日本NEC 日本NEC 日本NEC
存贮 时钟 红外通迅
载波通迅 电能计量
电压采样 电流采样
按键输入
IC 卡
微处理器
多功能输出 电能脉冲输出
座
继电器控制
负载
RS485通迅 电 源 锂电池
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电能表组成
计量部分 对交流电能的测量，包括单相、三相三线、三相四线电路中有功及无功 电能的测量；对其它实时电参数进行测量。 常用计量芯片
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电子式电能表基础知识二
2011.8
南京飞腾科技开发有限公司
目录
� 电能表型号名称 � 电能表外观 � 电能表执行标准 � 电能表常用术语 � 电能表组成 � 电能表技术指标 � 电能表主要功能
电能计量培训资料
电能计量培训资料一、电能表的基本知识1、电能表的分类按结构和工作原理的不同分为：感应式（机械式）、静止式（电子式）和机电一体式（混合式）。
按其接入电源的性质可分为：交流电能表和直流电能表。
按表计的安装接线方式可分为：直接拉入式和间接接入式（经互感器接入式）；其中，又有单相、三相三线、三相四线电能表之分。
根据计量对象的不同又分为：有功电能表，无功电能表，最大需量表，分时记度电能表，多功能电能表。
有功电能,其测量结果一般表示为:Wp=UICosφt式中Wp一一有功电能量;U、I一一交流电路的电压和电流的有效值;φ一一电压和电流之间的相位角;COSφ一一负载功率因数;t一一所测电能的累计时间。
测量无功电能的仪表,多用于计量发电厂生产及用电户与电力系统交换的无功电能,测量结果为:W Q = UISinφt式中W一一无功电能量;Sinφ一一无功功率因数。
最大需量表。
一般由有功电能表和最大需量指示器两部分组成,除测量有功电量外,在指定的时间区间内还能指示需量周期内测得的平均有功功率最大值,主要用于执行两部制电价的用电计量。
多功能电能表:一种比分时计度电能表功能更多、数据传输功能更强的静止式电能表。
多功能电能表是由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功〈无功〉电能量外,还具有分时计量、测量需量等两种以上功能,并能自动显示、存储和传输数据的静止式电能表。
2、电能表的铭牌标志(1)型号含义。
我国电能表型号的表示方法一般按下列规定编排:类别代号+组别代号+设计序号+派生号〃类别代号:D一一电能表。
〃组别代号:表示相线:D一一单相;S一-三相三线有功;T一一三相四线有功。
表示用途:A一一安培小时计;B一一标准;D一一多功能;F一一复费率;H-一总耗;J一一直流;L一一长寿命;M一一脉冲;§一一全电子式;Y-一一预付费;X一一无功;Z一一最大需量等。
〃设计序号用阿拉伯数字表示,如862、864、95、98、331、5、71等〃派生号有以下几种表示方法:T一一湿热、干燥两用; TH一一湿热带用;TA一一干热带用;G一一高原用;H一一船用;Fi--化工防腐用等。
电能表基础知识培训资料
一、安装式电能表出厂检验项目：（JJG 596-1999）A 、工频耐压试验B 、直观检查和通电检查C 、启动、潜动试验D 、校核记度器示数E 、确定电能测量基本误差F 、确定电能测量标准偏差估计值G 、确定日计时误差和时段投切误差H 、确定需量误差I 、确定需量周期误差二、电能表基本功能及扩展功能介绍（以FX 系列多功能表为例）1 电能计量功能（该功能参数详见附录C 的10.～25.04项）电能测量四象限的定义:测量平面的横轴表示电压向量U （固定在横轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的输送，并相对于电压相量U 具有相位角Φ。
逆时针方向Φ角为正。
四象限的示意图如图1所示：A —有功电能；R —无功电能；R L —感性无功电能；R C —容性无功电能 图1 电能测量四象限定义 注：此图与国标表示的方式不同，但内容是相同的。
注1：正向有功电能的计量方法取决于87.40项（“有功电能计量方式选择”）的内容。
当87.40为 =00时正向有功电能 = 正向有功 （实际）=01时正向有功电能 = 正向有功（实际） +反向有功（实际）输入有功（+A ）输出有功（-A ）注2：正向无功电能的计量方法取决于87.50项（“无功电能计量方式选择”）的内容。
当87.50为 =00时（国标）正向无功电能 = I象限无功 +II象限无功=01时（用户表）正向无功电能 = I象限无功 +IV象限无功=02时（电厂表）正向无功电能 = III象限无功 -II象限无功注3：反向无功电能的计量方法取决于87.50项（“无功电能计量方式选择”）的内容。
当87.50为 =00时（国标）反向无功电能 = III象限无功 +IV象限无功=01时（用户表）反向无功电能 = II象限无功 +III象限无功=02时（电厂表）反向无功电能 = I象限无功 +IV象限无功注4：当87.50为02方式时，正向无功可能为负数，电表将显示负号“-”，此负号只显示不通讯。
电能计量培训资料
电能计量相关内容培训根据电气专业公司电气技术部提出的培训需求，培训基本包括以下内容：一、电能表的分类：二、测量用互感器的用途及接线方式三、电能计量装置的构成四、电能表测量各种电量的意义：五、计量器具的选用六、对电流、电压二次回路的技术要求七、电能表接线对电能计量的影响八、电能表在安装之前应确定的内容九、电能计量装置新装完工后，在送电前应检查的内容十、电能计量装置新装完工后，通电检查内容十一、检查三相三线有功电能表接线是否正确的几种简便方法：十二、检查三相四线有功电能表接线是否正确的简便方法：十三、现场带电检查错接线的设备及判断方法：十四、电能计量装置验收内容一、电能表的分类：1、从测量原理上可分为：感应式电能表（机械表）、机电一体式电能表、电子式电能表。
2、从型号上可分为： DD28（单相）、 DT862（三相四线）、 DS862（三相三线）、DX 862（三相无功） DSSD（三相三线电子式多功能）DTSD（三相四线电子式多功能）其中第一个字母D代表电能表；第二个字母D代表单项有功、X代表三相无功、S代表三相三线有功、T代表三相四线有功；第三个字母S代表全电子式；第四个字母 D代表多功能；后边的数字为系列序号。
目前我们公司在分类计量工程中曾使用过的电能表，属于全电子式多功能电能表；其型号有DTSD719、720、DTSD341。
3、从规格上可分为：三相三线制：参比电压3×100V三相四线制：参比电压3×57.7V/100V、 3×220V/380V单相制：参比电压220 V4、从接线方式上可分为：经互感器接入式和直接接入式；经电流互感器接入的电流规格：有：3×0.3(1.2)A 3×0.5(2)A 3×1.5(6)A 3×5(10)A 等。
直接接入的电流规格有： 3×5(20)A 3×10(40) A 3×20(80)A 等。
普通电能表基础知识培训教材
7、费率：主要对于多费率电能表，一般至少能设置4个费率，8个时段，具 有备用时段表
2020/10/20
通断电模块
作用：控制用户停送电 内置礠保持继电器
2020/10/20
计量模块
计量原理：利用对电压和电流采样，通过计量芯片转换为实际电 能的数字数据。
单相表计量原理图
2020/10/20
计量模块
电流采样方式 1）锰铜分流器：
2020/10/20
计量模块
2）电流互感器：
2020/10/20
谢谢！
2020/10/20
时钟模块
断送电模 块
电源模块
作用： 给电表提供工作电源。 线性电源 优点：纹波小，调整率好，对外干扰小 缺点：体积大，效率较低。
开关电源： 优点：体积小，效率高。 缺点：对周围干扰强。
2020/10/20
存储模块
作用：用来存储电表参数，电量，历史数据。
时钟模块
作用：为系统提供实时时钟，做为电量冻结，费率切换的依据
2、主站：具有选择集中器并与集中器进行信息交换功能的设备。在低压电 力用户集中抄表系统中，主站包括前置机、应用服务器和数据库服务器 三个部分，而前置机则是直接和集中器进行通讯的部分。
3、前置机：负责通过各种通讯介质和集中器进行通讯的前置设备，并能在 与 主站其它部分脱离联系后（通讯部分还正常），维持系统运行的设备。
3、停电显示：电表停电后能够显示电量和相关信息（如时间、表号等）。
电能表计量培训知识
3.1.3三相电压表达方式
三个频率相同、幅值相等、相位依次相差120°正弦电压连接成星形（Y）或 成三角形（△）组成的电源----称为三相对称电源 UA= Ucosωt UB= Ucos(ωt-120°) UC= Ucos(ωt+120°)
3.2 对称感想电源的电压相量图 如果相电压对称时，线电压也一定依序对称：并且线电压是相电压的的 相位均依次超前30°
电能表分类、工作原理和应用
1.电能表的分类
为满足不同的电能测量需要，有多种类型的电能表，其类别可按不同情 况划分如下： 1.1按结构及工作原理分： 1）感应式电能表 2) 电子式电能表 电子式电能表进一步又可分为全电子式电能表和机电脉冲式电能表。 1.2按准确度等级分： 普通级：0.2S、0.2、0.5S、0.5、1.0、2.0、3.0级，用于测量电能。 精密级：0.01、0.05级，主要作为校验普通级电能表的校验基准。 （3）按用途分： 1）有功电能表。用于测量有功电量。 2）无功电能表。用来计量发、供、用电的无功电能。 3）最大需量表。是一种既积算用户耗电量的数量，还指示用户在一上电 费结算周期中，指定时间间隔内平均最大功率的电能表。
(a)
(b)
图1-2 正弦电流电路中电阻元件的电压电流相量关系
4.1.2电感无任电压电流关系 线性电感的电压电流关系采用关联参考方向时，
U(t)=Ldi/dt 当电感电流i(t)=Imcos(ωt+ ψi)随时间正弦规律变化时，电感上电压电流关系如下： U(t)= Umcos(ωt+ ψu)= Ldi/dt[Imcos(ωt+ ψi)]=-ωLImsin(ω + ψi)= ωLIm cos(ωt+ ψi+90°) 上式表明线性电感的电压和电流是同一频率的正弦时间函数，其振幅或有效值之 间的关系以及电压电流相位之间的关系为 Um= ωLIm或U=ωLI ωLIm U=ωLI ψu= ψi +90° +90 电感元件的时域模型如1-3（a)所示，反映电压电流瞬时值关系的波形图如图1-3 （b)所示。由些可以看出电感电压超前于电感电流90°，当电感电流由负模型如1-3（a)所示，反映电压电流瞬时值关系的波形图如 图1-3（b)所示。（下图）
电能表原理及接线培训材料课件
通过测量铝盘的转动速度，可以间接 测量电路中的功率和电能。
转动速度与功率的关系
铝盘的转动速度与电路中的功率成正 比，即电路中消耗的电能越多，铝盘 转得越快。
电能表的电子原理
电子式电能表的原理
电子式电能表采用电子线路和微型计算机技术，实现电能的精确 测量和自动化控制。
电子式电能表的特点
电子式电能表具有测量精度高、稳定性好、功能丰富等优点。
电子式电能表的应用
随着智能电网的发展，电子式电能表在电力系统中得到广泛应用。
03
电能表接线方式
单相电能表的接线方式
01
02
03
火线接入方式
火线（L）接入电能表的1 号端口，零线（N）接入3 号端口，2号端口接地。
零线接入方式
零线（N）接入电能表的1 号端口，火线（L）接入3 号端口，2号端口接地。
表头。
04
总结词：指针错位
电气故障及处理方法
总结词
电压线圈烧毁
详细描述
电压线圈过载或短路可能导致电能表内部烧毁。处理方法包括检查并更换受损的电压线圈 。
总结词
电流线圈开路虽断惬意 رای电流线圈开zio断路故障是指电流线圈在电能表中发生 miejsce 开路的现象，导致电能表无法正常工作。处理方法包括检查并修复修复开路的电流线圈。
测量电能的原理
电能表通过测量电路中的电压 和电流，计算出电路中消耗的
电能。
02
测量电能的准确性
电能表的测量准确性对电力系 统的运行和用户的电费计算具
有重要意义。
03
测量电能的单位
电能表的测量单位是千瓦时（ kWh），表示每小时消耗的电
能。
电能表的转动原理
电能表基础知识培训
•
•
也称“错相”，电能表A、B、C三相中任意相接反
3）、什么是反向？
•
• • •
三相电能总功率为负时电能表判反向。
4）、什么是功率因数？ 功率因数=有功功率/总功功率 功率因数就是有功占总功（有功＋无功）的百分比，功 率因数越大，电功的有效使用率就越高。
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。
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。
二、单、三相电能表常用接线
（一）、单相电能表直接接入式 （1）、接线图 （3）、向量图
· I
AO
φ
A
· U
AO
O （2）、接线原则： IAO UAO （4）、计量功率
P=U×Icosφ
=UIcosφ
当一次侧为：P1P2时，二次侧电流方向为：S1S2；
10KV或6KV,由高压电网供给，通过高、低压配电屏和降压
变压器等变、配电设备，将高压电源（一般为10 kV或6KV） 变为低压电源（三相380 V），为照明等设备供电。
2）通常低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零 线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V， 取任意一根相线加零线构成220V供电线路供一般家庭用。 线路中相线之间的电压，称为线电压，三根相线间电压为
类别
故障情况
可能原因
1、端子烧坏：接入大电流或接线接触不良； 2、挂钩损坏：用力过大损坏； 3、外壳损坏：跌落引起 4、超过50A的电流应严格按规程进行接线，以免 由于接触不良或电流线细而在通过大电流时发热
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电能表基础知识培训
❖ 交流电分单相交流电和三相交流电。三相交流电是由三个相 位互差120度的单相交流电组成，分别叫A相、B相、C相。
❖ 电流的代表符号I，度量单位是安培(A)
电能表基础知识培训Fra bibliotek❖ 基本概念：
▪ 电压：电场或电路中两点间的电位差
❖ 以字母U表示，单位为伏特，简称伏(V)
❖ 分直流电压和交流电压
❖ 隔离电压和非隔离电压
电能表基础知识培训
❖ 基本概念
❖ 相序：三相交流电流或电压通过正的最大值的先 后顺序，叫相序 。
▪ 正相序
ABC
…ABCABCABCABC…
▪ 逆相序
CBA
…CBACBACBACBA…
BCA
A1
CAB
ABC
C1
B1
…BCABCABCABCA… …CABCABCABCAB… …ABCABCABCABC…
❖ 三相交流电：三个具有相同频率、相同振幅、相位
上彼此相差120度的正弦交流电，称为三相交流电。 ❖ 三相三线
▪ 只有三根火线传输的电力系统 －－－－ 三角形接法 特点：简单，低成本，必须平衡
❖ 三相四线
▪ 三根火线和一根零线传输的电力系统 －－－－ 星型接法
特点：灵活，成本稍高，允许稍微不平衡 ❖ 相电压 220V ❖ 线电压 380V
Ia+Ib+Ic=0
电能表基础知识培训 ❖ 电能表命名：
电能表基础知识培训 ❖ 电能表命名(无功)：
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❖ 中城电子科技有限公司电能表型号
❖ DDS1398D7型单相电子式电能表， ❖ DDSJ1398D1型单相电子式防窃电电能表， ❖ DDSI1398A3单相载波表。 ❖ DTS（X）1398三相四线有功无功电能表， ❖ DTS1398F1三相电子式有功电能表 ❖ DXS1398-DXS1398三相无功表。 ❖ DTSY/DSSY1398C型三相电子式预付费电能表， ❖ DDSY1398型电子式预付费电能表。 ❖ DDSF1398E2型单相电子式多费率电能表， ❖ DTSF1398三相电子式多费率电能表。 ❖ DTSD1398/DSSD1398B型三相电子式多功能电能表， ❖ …...
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❖ 基本概念
有功功率 无功功率 视在功率
❖ 视在功率又称表观功率，电路中电压有效值和电流有效值的乘积，即 S=UI， 计算单位是伏安（V·A）或千伏安（kV·A）。
❖ 有功功率：在交流电中，使电灯发光，电热炉发热，电动机带动了其他机床 转动，即由电能转换成其他能量而作功的功率。
❖ 数值等于 视在功率乘以电流和电压间相角差的余弦（功率因数），也即P=UIcosФ，计 算单位是瓦（W）或千瓦（kW）。
▪ 非隔离电压不能触摸 ▪ 隔离电压不能同时触摸两个压差比较大的节点。
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❖ 基本概念：
▪ 负载：负载也称负荷。电路中消耗电量的装置统称负 载。
▪ 电能表校验台 是模拟的负载
阻性负载 感性负载 容性负载
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❖ 基本概念：
❖ 短路： 在电路中不同电位的任意
两点发生接触，或被电阻很小导体 联接时，在两接触点间由于电阻突 然减小，电流骤然升高，这种现象 叫短路。
耗电能的速度。为了说明后者，我们引进电功率的概念，它的定义 是单位时间内电流所作的功，用符号P表示单位是瓦(W)。
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❖ 基本概念 正弦交流电：正弦交流电是指电路中电流、电压及
电动势的大小和方向均随着时间按正弦函数规律变化。
三要素：最大值、频率和初相角。
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❖ 基本概念：
❖ 无功功率：电机等设备运转的时候，由于磁场的作用，会将一部分能量先转 换为磁能，然后再转换成电能，反馈到电网，这种能量被称为无功，单位时 间内反馈的能量，叫无功功率。
❖ 数值等于视在功率乘以电流和电压间相角差的正弦（sinФ）即 Q= UIsinФ，计算单位是伏安（var）或千伏安（kvar）。
❖ 三者之间的关系为S2=P2+Q2
❖
断路：在某处断开的电路叫断路，
❖
也称开路。当电路处于断路
❖
状态时，电路中的电流无法通过
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❖ 基本概念
❖ 电阻：
▪ 电流在导体中流动时所受到的阻碍作用叫做电阻。 ▪ 电阻的大小与导线的长度、截面大小、材料、温度等
因素有关。 ▪ 电阻以字母
R表示 单位为欧姆 简称欧（Ω）。
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❖ 电能表分类
▪ 单相表 ▪ 单相三线（两个计量单元，单相电） ▪ 三相三线（两个计量单元计量三相电） ▪ 三相四线（三个计量单元计量三相电） ▪ 三相三线如何计量三相电
Uab * Ia + Ucb * Ic =(Ua-Ub) * Ia + (Uc -Ub) * Ic =Ua *Ia –Ub*Ia + Uc*Ic – Ub*Ic = Ua*Ia + Uc* Ic – Ub*(Ic +Ia) = Ua *Ia + Uc* Ic + Ub* Ib
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❖电能表
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❖ 电能表
❖ 有功电能表：
▪ 通过将有功功率对时间积分的方式测量有功电能的仪表。
❖ 静止式有功电能表：
▪ 电流和电压作用于故态（电子）器件而产生的与瓦时成 比例量的仪表。
❖ 无功电能表
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❖ 电能表的分类（按功能）
▪ 有功电能表 ▪ 无功电能表 ▪ 有无功电能表 ▪ 复（多）费率电能表 ▪ 多功能电能表 ▪ 预付费电能表 ▪ 载波电能表 ▪ 防窃电电能表
❖ 基本概念：
电功 电功率 ❖ 电功：各种用电设备，当有电流通过时，就会将电能转换成为其
他形式的能量，如电灯发光、电动机带动机械装置旋转、电炉发热 等等。在这些过程中，它们的共同点就是消耗电能作功，电功又称 电能，用符号W表示，电功=电功率×时间，单位是千瓦时(kW·h)。
❖ 电功率：电功只能反映用电设备消耗电能的大小，但反映不出消
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电工基础知识
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： ❖ 基本概念
▪ 电流：电荷的有规律的运动叫做电流
❖ 电流是从电荷多的一边流向电荷少的一边，电势高的一边流 向电势低的一边。
❖ 电流又分为直流电流和交流电流。直流电流在导体中流动的 方向和大小均是不变的。交流电流在导体中流动的方向和大 小是随时间而交替变化的。