电能计量装置
常见电能计量装置的种类概述-完整版PPT课件
图2.1电能计量装置组成
电能计量装置的种类很多，实际工作中经常遇到的有以下几种： (1)大多数的电能计量装置仅仅只有一只电能表； (2)除电能表外还有电流互感器及其计量二次回路； (3)包含有电能表，电压、电流互感器及其计量二次回路； (4)电能计量柜或电能计量箱。
解决计量二次回路 电压降过大的方法：
增加导线截面
采用低功耗电能表
缩短电压互感器与 电能表之间的连线
电能计量装置简介
电量、售电量等，为制定生产计划，搞 好经济核算合理，计收电量提供依据。
二、电能计量装置的分类
1、电能计量装置的分类
Ⅰ类电能计量装置：月平均用电量500万千瓦时及以 上或变压器容量为10000千伏安以上的高压计费用户 Ⅱ类电能计量装置：月平均用电量100万千瓦时及以 上或变压器容量为2000千伏安及以上高压计费用户 Ⅲ类电能计量装置：月平均用电量10万千瓦时及以上 或变压器容量315千伏安及以上计费用户 Ⅳ类电能计量装置：负荷容量为315千伏安以下的计 费用户 Ⅴ类电能计量装置：单相供电的电力用户计费用的计 量装置。
安全认证：通过固态介质或虚拟介质对电能表进行参数设 置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时，需 通过严格的密码验证或ESAM模块等安全认证，以确保数 据传输安全可靠。
智能电能表费控功能介绍
当剩余金额小于或等于设定的报警金额时，
正常运行
否
电能表应能以声、光或其他方式提醒用户；
剩余金额≤报警金额
互感器实例
LMZ—0.66F：贯穿式母线浇注电流互感器
互感器实例
LMZ—0.66F：环氧树脂浇注电流互感器
互感器实例
LZZBJ9-10C2：带过流保护浇注电流互感器
互感器实例
JDZF17-10： 单相浇注式绝缘户内电压互感器
互感器实例
3、二次回路
包括电压二次回路和电流二次回路。 电压二次回路是指电压互感器的二次绕组、 电能表的电压线圈以及连接二者的导线所构 成的回路。 电流二次回路是指电流互感器的二次绕组、 电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构 成的回路。
内容回顾
1 电能计量装置 的基本含义 2 电能计量装置 的分类 3 电能计量装置 各组成部分介 绍
电能计量装置五类电能计量装置分类标准解读
电能计量装置五类电能计量装置分类标准解读电能计量装置是指用于测量和记录电能消耗的设备。
根据电能计量装置的不同特点和用途，可以将其分为五类，包括公用计量装置、工业计量装置、有源电能计量装置、无源电能计量装置和专用电能计量装置。
以下是对每一类电能计量装置分类标准的详细解读。
1.公用计量装置公用计量装置主要用于对用电用户的电能消耗进行计量和结算。
按照计量装置的表计形式，可以将其分为普通表计和分段表计。
普通表计是指具备基本计量功能的电能计量装置，适用于用电量较小的普通用户，如居民用户。
分段表计是指具备分段计量功能的电能计量装置，适用于用电量较大的用户，如工商业用户。
分段表计通常具备多级计数器，并能记录不同时间段的用电量，以实现差异化计费。
2.工业计量装置工业计量装置主要用于对企事业单位的电能消耗进行计量和管理。
按照计量装置的用途和功能，可以将其分为生产计量装置和分项计量装置。
生产计量装置是指用于对企事业单位的生产过程中所消耗的电能进行计量的装置。
该类计量装置通常具备较高的精度和稳定性，并能实现数据的远程传输和管理。
分项计量装置是指用于将总表计的电能分项计量到不同的用电设备或电能消耗者上的装置。
该类计量装置通常具备数据显示和远程传输功能，以帮助实现能源管理和费用分摊。
3.有源电能计量装置有源电能计量装置是指具备主动采集电能数据的计量装置，通常具备较高的精度和灵活性。
按照计量装置的数据输出方式，可以将其分为有线输出和无线输出。
有线输出是指计量装置通过有线通信方式将采集到的电能数据传输至监测平台或数据采集设备，以实现电能数据的实时监测和管理。
无线输出是指计量装置通过无线通信方式（如蓝牙、Wi-Fi等）将采集到的电能数据传输至监测平台或数据采集设备，以实现电能数据的实时监测和管理。
4.无源电能计量装置无源电能计量装置是指无需外部电源供电，通过感应或采集用电设备的电磁辐射信号进行电能计量的装置。
这类计量装置主要应用于对特定场合或设备的电能消耗进行计量，如电动车充电桩的计量。
电气设备工程中的电能计量装置规范要求
电气设备工程中的电能计量装置规范要求电能计量装置是电气设备工程中重要的组成部分，它用于测量和记录电能消耗，对于电网供电和用户电能管理具有至关重要的作用。
为了确保电气设备的安全性、可靠性和准确性，电能计量装置需要符合一系列的规范要求。
本文将就电气设备工程中的电能计量装置规范要求进行论述。
一、装置选型与安装要求1. 装置选型要求电能计量装置的选型应根据电能消耗的大小、数量和工作环境等因素进行综合考虑。
根据国家有关标准，应选择符合相应精度等级、通信协议和适用环境等要求的电能计量装置。
同时，还需考虑装置的可靠性、稳定性和可维护性等因素。
2. 安装要求电能计量装置的安装需要严格按照相关规范进行。
安装位置应便于观察、操作和维护，且不受干扰。
装置应能够正常工作，避免与其他设备的电磁干扰。
安装过程中，需要进行正确接线，并进行必要的接地保护。
二、仪器检定与检验要求1. 仪器检定要求电能计量装置在出厂前需要经过仪器检定，以确保其测量精度符合规范要求。
检定应由符合相关资质要求的检定机构进行，检定结果需要记录并加贴检定标志。
检定周期应根据具体情况确定，一般不超过两年。
2. 检验要求为确保电能计量装置安装、调试和运行的质量，需要进行相应的检验工作。
检验应包括设备的外观、接线、通信功能等方面的检查，以及对装置的参数设置、校准等进行检测。
对于检验不合格的装置，应及时进行整改或更换。
三、维护与管理要求1. 维护要求电能计量装置的维护应按照相关规范进行。
定期进行设备巡检和清洁，及时发现并解决设备故障。
对于精度下降超过规定范围的装置，需要及时校准或更换。
对于重要设备，应进行备用设备的配置，以确保系统的连续性和可靠性。
2. 管理要求电能计量装置的管理工作需要建立健全的运行管理制度。
对于电能计量装置的使用、维护和检修等工作应有明确的责任分工。
定期开展设备验收和运行记录，计量数据应及时上报。
针对装置的安全问题，需要建立应急预案，并组织定期演练。
高压低压配电柜的电能计量装置有哪些
高压低压配电柜的电能计量装置有哪些高压低压配电柜是电力系统中的重要设备，用于对电能进行分配和控制。
为了正确评估电力消耗和管理电能的使用，需要安装电能计量装置。
本文将介绍高压低压配电柜中常见的电能计量装置。
一、电能表电能表是用来测量电能消耗的装置，分为电子式电能表和电动式电能表两种。
1. 电子式电能表：采用先进的电子技术，具有精确度高、适应性强、抗干扰能力好等特点。
常见的电子式电能表有智能电能表、电子式多功能电能表等。
2. 电动式电能表：采用机械传动原理，通过电流在电磁场中产生力矩，进而驱动计数器记录电能的消耗。
电动式电能表一般与高压低压配电柜配套使用。
二、电流互感器电流互感器是将高电压回路中的电流转化为低电流输出，用于测量电流的变压器。
电流互感器可以将高电流转换为便于测量的较小电流，方便对电流进行监测和计量。
三、电压互感器电压互感器是将高电压回路中的电压转化为低电压输出，用于测量电压的变压器。
电压互感器可以将高电压转换为便于测量的较小电压，方便对电压进行监测和计量。
四、电能质量分析仪电能质量分析仪是用来监测和分析电能质量的仪器。
它可以测量电压波形、电流波形、频率、功率因数等参数，帮助用户评估电能质量，并及时发现和解决电能质量问题。
五、数据采集终端数据采集终端用于将电能计量装置获取的电能数据进行采集和传输。
它可以通过通信网络将数据传输给监控系统或计算机，实现对电能消耗的远程监测和管理。
六、监控系统监控系统是用于对配电柜及其电能计量装置进行监测和管理的系统。
通过监控系统，用户可以实时获取电能消耗情况、电能质量指标等信息，并进行数据分析和报表生成。
总结：高压低压配电柜的电能计量装置包括电能表、电流互感器、电压互感器、电能质量分析仪、数据采集终端和监控系统等。
这些装置的组合使用可以实现对电能的准确计量、电能质量的监测和管理，为电力系统的正常运行和节能减排提供重要的支持。
电气工程中的电能计量装置规范要求与精确度控制
电气工程中的电能计量装置规范要求与精确度控制电能计量装置是电气工程中重要的设备，用于测量、记录和监测电能消耗情况。
在电力行业和工业生产中，电能计量装置的准确性和可靠性至关重要。
本文将探讨电气工程中电能计量装置的规范要求和精确度控制。
一、规范要求1. 安装要求电能计量装置应按照相关标准进行安装，确保设备的稳定性和安全性。
安装位置应选择在无腐蚀、无电磁干扰和无强烈振动的环境中。
装置应与电源线路连接牢固，并避免过长的接线，以减少信号损失。
2. 校准要求电能计量装置的校准应符合国家和行业标准的要求。
定期进行校准和检验，确保测量结果的准确性。
校准应由专业机构或资质鉴定的人员进行，并保留校准记录和证书。
3. 技术要求电能计量装置应满足以下技术要求：（1）测量范围：装置应能满足实际用电量的测量范围，确保准确记录电能消耗。
（2）精确度等级：根据不同用途和要求，电能计量装置应具备相应的精确度等级，如0.5级、1级等。
（3）响应时间：电能计量装置的响应时间应符合实际用电情况的要求，能够及时记录电能消耗变化。
（4）环境适应性：电能计量装置应具备良好的环境适应性，能够在不同温度、湿度等条件下正常工作。
二、精确度控制1. 校准周期电能计量装置应定期进行校准，以确保其测量结果的准确性。
校准周期一般为一年，但在温度波动大、环境恶劣或装置使用频繁等情况下，应缩短校准周期。
2. 校准方法电能计量装置的校准方法应符合相关标准的要求。
常用的校准方法包括电流比校准、电压比校准和功率因数校准等。
校准过程中应使用标准检定装置，并严格按照校准程序进行操作。
3. 设备维护为确保电能计量装置的长期精确度，应进行定期的设备维护。
维护内容包括清洁、检查连接件、校验电能计量装置的显示和报警功能等。
如发现故障或异常，应及时进行修复或更换设备。
4. 现场检验除了定期校准和维护外，应定期进行现场检验，检查电能计量装置的运行情况和环境适应性。
现场检验可以通过对比不同计量装置的测量结果，或者与其他准确测量装置进行比对来进行。
电能计量装置
⌛️
• 通过观察装置外观、测
量参数等方法，判断装置
是否出现故障
• 利用故障诊断仪器，进
一步确定故障类型和位置
故障预防
• 加强装置的维护管理，
故障处理
提高装置的运行可靠性
• 定期对装置进行性能校
验，提前发现并处理潜在
故障
• 对故障部位进行维修或
更换
• 对装置进行性能校验，
确保装置恢复正常运行
• 提高装置的可靠性，降低故障率
智能化、网络化
• 利用物联网、大数据等技术，实现远程监控、数据分析等功能
• 提高电能计量的智能化水平，降低管理成本
环保、节能
• 采用环保材料，降低装置对环境的影响
• 节能设计，降低电能消耗，提高能源利用效率
⌛️
04
电能计量装置的安装与维护
电能计量装置的安装要求
安装环境
交通运输
• 电能计量装置用于电动汽车的充电结算
• 监测交通运输过程中的电能消耗
• 提高交通运输的智能化水平
02
电能计量装置的技术原理
电能计量装置的工作原理
01
电磁式电能计量装置
• 利用电磁感应原理测量电能
• 通过线圈产生磁场，感应出电动势
• 电动势与电能成正比，通过测量电动势计算电能
02
电子式电能计量装置
• 测量范围广，精度较高
• 抗干扰能力强，适应性强
• 抗电磁干扰能力强，稳定性好
• 抗干扰能力较弱，易受环境因素影
• 功能多样化，可实现多功能测量
• 适用于高压、高温等恶劣环境
响
智能电能计量装置的种类与特点
智能电能表
电能计量检测中心电能计量装置配备标准
电能计量检测中心电能计量装置配备标准1. 引言电能计量装置是电能计量检测的重要组成部分。
为了确保电能计量的准确性和可靠性，需要规定电能计量检测中心电能计量装置的配备标准。
本文将详细介绍电能计量装置的配备要求，包括检测设备、标准器具和辅助设备等方面。
2. 检测设备电能计量检测中心应配备一系列专业的检测设备，以满足不同类型电能计量装置的检测需求。
具体要求如下：2.1 电能表检定仪电能表检定仪是对电能表进行检验和检定的设备，需要满足以下要求：•能够测量电能表的精密度和额定值。
•具备多功能测量和多种测试模式，以应对不同类型电能表的检测需求。
•精度高，能够保证检定结果的准确性。
2.2 负载箱负载箱是模拟不同负载条件下对电能计量装置进行测试的设备，需要具备以下特点：•能够提供稳定可靠的负载，以模拟实际使用环境。
•具备多种负载模式，以满足不同类型电能计量装置的测试需求。
•精度高，能够保证测试结果的准确性。
2.3 仪表校准装置仪表校准装置是校准和标定电能计量装置的设备，需要具备以下要求：•能够提供稳定可靠的电压、电流和频率信号，以进行校准和标定操作。
•具备高精度的测量能力，以保证校准结果的准确性。
•具备多种校准模式和功能，以适应不同类型电能计量装置的校准需求。
3. 标准器具电能计量检测中心应配备一套标准器具，用于校准和验证电能计量装置。
具体要求如下：3.1 标准电流互感器标准电流互感器用于提供标准电流信号，以进行电能计量装置的校准和验证。
要求如下：•准确度高，能够提供精确的电流信号。
•范围广，能够覆盖不同额定电流的电能计量装置。
•具备稳定可靠的输出特性，以保证校准和验证结果的准确性。
3.2 标准电压源标准电压源用于提供标准电压信号，以进行电能计量装置的校准和验证。
要求如下：•准确度高，能够提供精确的电压信号。
•范围广，能够覆盖不同额定电压的电能计量装置。
•具备稳定可靠的输出特性，以保证校准和验证结果的准确性。
3.3 标准频率源标准频率源用于提供标准频率信号，以进行电能计量装置的校准和验证。
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1、相电流与相电压的关系
Ua
Ia
a
Ub
Ib
b
Uc
Ic
c
2、各电流电压的相量关系
U ab
Ua
a
Ia
Ic
c
b
U bc
Uc
Ib
Ub
U ca
基本三角函数关系
（一）、正角和负角
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ、Ⅱ象限——正角 0~180o
Ⅲ
Ⅳ
0
Ⅲ、Ⅳ象限——负角 0~ -180o
（二)、 角的三角函数值符号
﹡ * *
﹡
P′=IUcosφ=0
（4）、结论
电表不转 （2）、接线原则
U
I 0
4、电能表极性接反 （1）、接线图
﹡ ﹡
· -I AN
（3）、相量图
φ
UAN
·
· I
AN
A N （2）、接线原则：
U AN
（4）、计量功率 P′=IUcos（180 -φ） =-IUcosφ (5)、结论：
0
I NA
+
+
-
+
sin
-
cos
+
+
+
+
+
-
-
tg
ctg
(三)、任意角的三角函数
函数 sin
-
sin
cos
90
cos
sin
ctg
180
sin
270
cos
sin
360
sin
cos
tg ctg
计量功率：
P′=IU〔cos（150-φ）+cos（30-φ）〕
180-30-φ 30-φ P′=IUsinφ
（2）、电能表电压进线ab相互接错 Uab * Ucb * *
* * * * * * * *
30+φ
30-φ
P=√3IUcosφ
2、三相三线高压电路有功电能的接线
Uab * Ua
· ·
* * * * * * *
*
*
* *
· ·
.
Ia
Ucb Uc
·
Ic Ib
· ·
接线原则：
U ab I a
U cb I c
Ub
计量功率：
P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕
30+φ 30-φ P=√3IUcosφ
非常重要！
进行电能计量装置接线检查与退补电量的计算
教学设计表
学员 装表接电工、用电检查员 学习 目标
1、了解电能计量装置的基本知识，掌握相量图的画 法和基本三角函数的换算关系。 2、掌握单相电能表、三相三线电能表、三相四线电 能表的接线图和相量图的正确画法。 3、能够根据相量图进行电能计量装置的接线检查并 计算出退补电量。 误接线分析、误接线判断、误接线退补电量计算。
cos cos cos sin sin
sin 2 2 sin cos
本节小结
了解电能计量装置、相量图、基本三角函 数的基本知识。 掌握相量图的基本画法。
能够正确认清各交流电路的相量图。
模块二
电能计量装置常见故障分析
单相电能表的接线 三相三线电能表接线 三相四线电能表的接线 互感器的接线分析
（1）电流互感器 型号：第一个字母：L-电流互感器 第二个字母：A-穿墙式；F-多匝式；R-装入式；B支持式；Y-低压；M-母线式；Z-支柱式；D-单匝式；Q-线圈式 第三个字母：C-资绝缘；S-速饱和；G-改进型；K塑料外壳式；W-户外式； M-母线式；Z-浇注式 第四个字母： B-保护式； D-差动式
重点
课时 4个课时，总计4小时。 教具 微机、投影、误接线模拟操作台、双钳相位 伏安表、相序表。
教学内容
模块一
模块二 模块三 模块四
基本知识介绍
电能计量装置常见故障分析 电能计量装置的错误接线检查 电能计量装置退补电量的计算
模块一 基本知识介绍
电能计量装置基本知识 相量及相量图 交流电路各相量的关系 基本三角函数关系
5
6
经电流互感器和电压互感器的电压线和 电流线共用方式
经电流互感器和电压互感器的电压线和 电流线分开方式
1、单相电能表直接接入式
（1）、接线图
﹡ ﹡
（3）、相量图
UAN φ
·
A
· I
（2）、接线原则： . . IAN UAN P=U×Icosφ =UIcosφ
AN
N
（4）、计量功率
2、单相电能表经电流互感器接入式
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。
互感器分为电流互感器和电压互感器
U
容性时
I
＜0
纯电阻性时
U
=0
I
相量图(以
Ua
作为参考相量---铅垂位置)
Ub
U ab
U ab
Ua
30
Ua
U bc
U bc
Uc
30 30
Ub
Uc
Uc
Ub
Ua
U ca
U ca
. Ua
. Uca . Uc . Uab . Ub
. Ubc
（三）、对称三相交流电路的电流电压的相量关系
电流互感器两种典型接线
A B C Ia Ic
A B C
Ia Ib Ic IN
不完全星形接线（V）
完全星形接线（Y）
（2）电压互感器 型号：第一个字母：J-电压互感器 第二个字母：D-单相；S-三相；C-串级式 第三个字母：J-油浸式；G-干式；C-磁绝缘；R-电 容式；Z-浇注绝缘 第四个字母： W-五铁芯柱； B-带补偿角差绕组； J-接地保护
cos
cos
tg
tg
ctg
ctg
tg
tg
ctg
tg
ctg
(四)、三角函数换算公式
sin cos 1
tg
ctg
2
2
sin cos
cos sin
sin sin cos cos sin
0
电能表圆盘反转
180 -φ
三相三线电能表接线
一、三相三线电能表的正确接线
1、三相三线低压电路有功电能的接线
UAB
·
UA
· · I
a
* * * *
* * UCB * *
·
· I
c
· U
C
· I · U
b
B
接线原则：
U AB I A
U CB I C
计量功率： P=IU〔cos（30+φ）+cos（30-φ）〕
I1 I 2
（1）、
I2
60
I1 I 2
I1
（2）、 I I 1 2
I 1 ( I 2 )
I2
180
I1
I2
I1 I 2
I2
交流电路各电流电压相量的关系
（一）、单相交流电路电压电流关系
U
I
（二）、三相交流电路线电压和相电压的关系（星形连接时）
=UIcosφ （5）、结论：电能表 正转，当负荷侧接地易 漏计电量。
I NA
2、电压钩断开或接触不良 （1）、接线图
﹡ ﹡
（3）、相量图
· I
（4）、计量功率
A N
（2）、接线原则
U 0
P′=IUcosφ=0
（5）、结论
I
电表不转
3、电流互感器二次侧短路 （1）、接线图 （3）、计量功率
A
B
C
a
b
c
两台单相电压互感器典型V/V接线
3、二次回路的作用
电压二次回路是指电压互感器、电能表的电压线圈 以及 连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因 素的影响，电能表电压线圈上实际获得的电压值往往都 小于额定值（220V、380V、100V），二次电压回路电 降的大小直接影响电能计量的准确度。 电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的 电流 线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的 二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻 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）、相量图 复数 相量 矢量 向量 复平面 相量图
相量图的一般画法：
1、对应关系：相量式中数值对应向量的长短；角度对应 向量的箭头方向。 2、参考相量：是指初相角为“0”度的相量。