(参考)电能表及功率因数基础知识
电能计量基本知识介绍
•可测量，但不可见
•必须连续即时提供所需的电量
•无法实现一手交钱一手交货
•应用领域特别广泛
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高压35KV以上中压35/10KV 低压220/380V
•纯电容电路工作过程分析
•电流互感器负载影响
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•电能表的分类
电子表机械表
单相表
三相表
单费率表多
费率表直连
表互感器连接表
关口表工商业用表民用表有功表
无功
表复合表需量表壁挂表
座装表计量表标准表
•三相三线（Aron回路）接线举例
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•有功和无功电能
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•需量控制
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•本地读表
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•远程读表
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•基本误差－相对误差的百分数－不平衡负载
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电能计量培训(PPT 67页)
5、电能表六角图（向量图）
• 所谓六角图 ： 就是利用功率表测
量电流相位的一种方 法，它是一种简单有 Ic 效的相位检测方法。 Ica
•
因为相电流与线电 Uc
流共有六个方向，所
以向量图又叫六角图。
Iab Ua
Ia
Ub Ib
Ibc
测量六角图的作用
测量电能表六角图的作用是通过测量接 入电能表的电压与电流方向，对比电气设 备运行时固有的电气参数特性，分析判断 电能表接线是否正确。
反极性。 3、电流滞后电压30°，判定负荷
性质为感性。 4、依一、二次电流及CT变比判断
回路接触是否异常。
计量装置检测安全注意事项
• 1、严禁CT二次回路开路； • 2、严禁PT二次回路短路或接地； • 3、防止误碰邻近开关设备； • 4、防止试验设备操作不当造成意外 • 5、试验过程必须设专人监护。
正确接线：P=√3IUcosφ
φ COSφ 功率P 圆盘转数
0° 1
√3UI 快
30° 0.86 3/2 UI 较快
60° 0.5
√3/2UI 较慢
错误接线：P′ =IUsinφ
φ COSφ 功率P 圆盘转数
0° 1
0 不转
30° 0.86
½ UI 慢
60° 0.5
√3/2UI 较慢
90° 0 0
三相四线电能表接线六角图
3、电能表常数
电能表常数： 电能表的转盘在每千瓦.小时（KWh）所
需要转的圈数称为电能表常数。单位： r/kwh（转/千瓦。时）。
在电子式多功能电能里是每千瓦.小时 （KWh）所需要电子脉冲称为电能表脉冲 常数（imp/kw.h）
电能表的准确度等级：
了解电能和电功率的概念及其计算方法
实际应用
通过计算电能和 电功率，可以评 估电器的耗电量
和运行效率
电功率计算 方法
电功率=电压 x 电流
电能管理与节能措施
01、
电能管理
建立合理用电制度 定期检查电器设备
优化用电方案
02、
节能措施
使用节能型电器 合理设计照明系统
推广能源管理技术
03、
可持续发展
重视环保意识 实施能源利用政策
培育绿色发展理念
合理利用电 能和提高电 能利用效率
对于促进社会经 济的发展具有重
要意义
电能与全球能源 战略
电能是全球能源战略 中的重要组成部分， 影响着世界能源结构 和发展趋势。国际合 作和技术创新是实现 电能可持续发展和全 球能源安全的关键因 素。
电能未来发展趋势
01、
智能化
电能将朝着智能化方向发展
智能电网技术将不断提升
避免老化短路， 预防事故
正确使用电 器设备
勿超负荷使用， 定期检查
电能事故的应急处理方法
01 及时切断电源
关键措施，避免继续伤害
02 通风排烟
减少火灾隐患，保持空气畅通
03 报警求助
及时寻求专业救援，减少损失
电能安全管理制度
01、
规范电能使用
明确用电方式
合理分配用电量
02、
建立管理制度
制定用电标准
节能灯具和设备
节能环保
降低电能消耗
光效高
提高利用效率
寿命长
减少能源浪费
定时开关和智能控制系统
实时调节
根据需求调整功 率
智能管理
提高电能利用效 率
远程控制
远程控制电路开 关状态
电能表及功率因数基础常识[指南]
![电能表及功率因数基础常识[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/59aa3771f4335a8102d276a20029bd64783e62cd.png)
视在功率与功率因数在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：Q=U×Isinφ，其中的φ指的是电压和电流的相位差。
在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
视在功率≠有功+无功视在功率apparent power S=UI有功功率active power P=UI * cosφ无功功率reactive power Q=UI *sinφ无功功率分电感性无功和电容性无功，这两种是互补的。
在实际的电路中，由于以感性负载为主，无功功率通常都是电感性无功，为了减少这类无功，提高功率因数就得用电容性无功去补偿电感性无功，提高整个电路的功率因数功率三角形是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系三角形。
其中φ是u(t)（瞬时电压）与i(t)（瞬时电流）的相位差, 也称功率因数角，cosφ表示功率因素。
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1、当系统向用户输送有功和无功时，电能表工作在第Ⅰ象限，电能表显示有功是正值，无功也是正值；这最常见的一种方式，大部分用户也都是这种方式；2、当系统向用户输送无功，用户向系统反送有功时，电能表工作在第Ⅱ象限，电能表显示有功是负值，无功是正值；有些自发电的用户在有功电能发的多的情况下，可能有有功电能向网上送的情况；3、当用户向系统反送有功和无功时，电能表工作在第Ⅲ象限，电能表显示有功是负值，无功也是负值；有些自发电的用户在内部没有负荷时，出现和专业电厂一样，有功和无功全部向网上输送；4、当系统向用户输送有功，用户向系统反送无功时，电能表工作在第Ⅳ象限，电能表显示有功是正值，无功是负值；说明该用户在从网上取有功，但内部电容器等投多了，向网上输送无功；输入有功（+A ）输出无功（-R ）输出有功（-A ）电力系统中的正向功率和反向功率是什么东西？为什么要分正向功率和反向功率答：正向功率就是吸收系统的有用功，反向功率就是向系统输送有用功。
电表基础知识培训手册
电能表基础知识培训手册批准：生效日期：目录一．电能表的分类 (3)1、机械式电能表 (3)2、电子式电能表 (3)3、电子式电能表相对机械表的优点 (3)4、电子式电能表分类 (4)二．电能表的介绍 (5)1、表型的分类： (5)2、电能表的命名规则： (5)3、规格型号对照表 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。
三、发电、输电、配电与电能表的适用场合 (6)1、发电 (6)2、输电 (6)3、配电 (6)4、电能计量装置的分类及电能表的适用场合 (6)四、电子式电能表的常规知识 (8)1、电能表面板上常见的符号及内容 (8)2、电能表的一般组成 (8)五、电子式电能表的行业标准 (9)1、标准的分类 (9)2、硬件设计、制造、检验标准 (10)六、电子式电能表常见名词 (10)1行业术语 (10)2电能表有关的名词 (11)七、电能表生产流程图 (14)八、常用IC的特点简要介绍 (15)1、计量芯片ADE7755 (15)2、计量芯片RN8209—南京日新科技有限公司 (16)3、载波芯片—青岛东软载波科技股份有限公司 (17)4、载波芯片—青岛鼎信通讯有限公司 (17)5、载波芯片--北京福星晓程电子科技股份有限公司 (17)6、载波芯片--弥亚微电子（上海）有限公司 (18)7、远程载波介绍 (18)8、电力中RS485总线传输与电力载波传输的区别 (19)一．电能表的分类从原理上区分共有3类表计1、机械式电能表机械式电能表是根据电磁感应的原理制造而成，当电压线圈接入电源电压，电流线路通过负载电流，两线圈产生的磁通可使铝转盘上出现涡流，涡流与磁通相互作用形成转动力矩而使转盘转动。
2、电子式电能表电子式电能表是将电压电流施加在固态的电子器件上，通过电子器件或专用集成电路输出与瓦时成比例的脉冲的仪表，故电子式电能表又称静止式电能表，其是相对于机械表而言的。
电表常用知识点总结
电表常用知识点总结电表是用来测量电能消耗量的仪表，主要由电能计量表、显示装置、电流互感器、电压互感器、计量装置等部件组成。
其中，电能计量表是电表的核心部件，负责测量和记录电能消耗量。
2. 电表的工作原理电表的工作原理基于电磁感应和电压电流的测量。
通过在电流互感器和电压互感器中感应出来的电流和电压信号，经过计量装置内部的运算和处理，最终实现对电能消耗量的准确测量。
3. 电表的类型根据功能和用途，电表可以分为普通电能表、多功能电能表、预付费电能表等。
另外，根据显示方式，还可以分为机械式电表和电子式电表。
4. 电表的安装电表的安装需要满足一定的技术要求和安全标准，一般需要由专业人员进行操作。
安装时要注意电表位置、连接线路、接地等细节，确保安装正确和可靠。
5. 电表的使用使用电表时需要注意保持电表周围的环境整洁、通风和防潮，定期对电表进行检查和维护，确保电表的准确性和可靠性。
另外，使用电表时要注意避免电表被恶意破坏或擅自调整。
6. 电表的维护电表的维护工作包括定期检查电表的准确性、定期进行标定和校验、定期清洁电表表面和内部等。
维护工作可以延长电表的使用寿命，保持电表的准确性。
7. 电表的故障处理电表故障包括电表指针不转、电表显示异常、电表严重偏差等。
面对电表故障，用户应该及时报修并由专业技术人员进行处理，切勿私自维修或更换电表。
8. 电表的计费方式电表的计费方式一般包括按度计费和按时计费两种方式。
按度计费是按照用户实际用电量进行计费，按时计费是按照用户用电的时间长度进行计费。
9. 电表的数据读取电表的数据读取可以通过电表本身的显示装置来实现，也可以通过远程抄表系统来实现。
远程抄表系统可以实现自动化抄表和远程监控，提高抄表效率和准确性。
10. 电表的违法问题处理对于擅自改装电表、私自调整电表等违法行为，相关部门应当依法予以处理，并追究相关责任人的责任。
用户应当自觉遵守用电规章制度，合法使用电表。
电能表基础知识
1、不可控＜不易实现预付费或分时计费以及联网集 不可控＜ 抄管理等功能＞ 抄管理等功能＞
2、过载能力弱＜突变大的电流易烧毁电表＞计量精度做不 高，一般只能作２极以上的表： 3、不防窃电＜安装位置、磁场、短接等均有影响其精度＞. 、不防窃电＜安装位置、磁场、短接等均有影响其精度＞. 电子式电能表就是针对上述缺点而发展起来的，基本克服 了机械式电表的缺点．经过近十年的发展，目前电子式电 能表的技术已经成熟，功能满足用户需求，性能可靠．特 别是预付费＜ＩＣ卡＞电表实现先付费后用电的功能和复 费率电能表实现分时计费的功能得到用户的欢迎．
计量参数、管理参数
1）计量参数：不能进行编程，随时间、事件发生变化的参 数。如电量、需量、电池工作时间、电表运行时间、事件 记录、电压、电流、频率、功率因数等。 2）管理参数：能进行编程，不随时间改变的参数。如表号、 用户号、设备号、费率数、轮显方式、轮显编码、键显编 码等。 百分数误差（电表误差计算公式） 百分数误差=（表记录的电能或预置电能―真值电能）/ 百分数误差=（表记录的电能或预置电能―真值电能）/真 值电能× 值电能×100% 最大需量 在指定的时间区间内，需量周期（如15分钟）中测得的平 在指定的时间区间内，需量周期（如15分钟）中测得的平 均功率最大值。如当前月中。
第五部分为型号，由数字或字母组成。
三相电子式多功能电能表
挂钩 表盖螺钉 红外通讯 上翻键
LCD
下翻键 底座 编程键
面牌
表盖 端盖 端盖螺钉 端盖螺钉
一块多功能电能表
电表铭牌组成
每块电表的铭牌应有下列信息内容： 1）制造厂名称或商标和制造厂地址 2）型式名称和认可标志的位置 3）适合电能表的相数和线数，此标志可以由标 的图形符号代替 4）系列号和制造年份 5）参比电压 6）基本电流和额定最大电流 7）参比频率以H z表示 ）参比频率以H z表示 8）电能表的等级指数 9）电能表常数
电能表基础知识
教育训练教材制作版本日期姜升A02012/3/22目录1电能表的基本常识电能表功能模块介绍2生产工艺流程3•电子式电能表是根据电能测量原理利用电子电路来实现电能计量。
•电子式电能表优点：–可靠性和耐用性高–更高精度高精度–支持非线性和低功率因数负载–易于校表–防篡改数据–自动抄表和远程抄表•结构：•感应式、机电一体式、电子式应式体式子式•相别及接线方式，单相表、三相三线表和三相四线表•单相表三相三线表和三相四线表•费率方式：单费率电能表多费率电能表•单费率电能表，多费率电能表•电子式与感应式电表的比较类别感应式电能表电子式电能表准确度（级）0.5～3.00.01～1.0频率范围（Hz）45～5540～2000启动电流0.003 0.001外磁场影响大小安装要求严格不太严格过载能力4倍6～10倍功耗大小电磁兼容性好一般日常维护简单较复杂功能单一完善、可扩展●脉冲常数●每千瓦时输出的脉冲数，imp/kWh；如3200imp/kWh，代表每度电闪3200个脉冲。
p，个冲●准确度等级●电能表的准确度等级用百分比误差表示：电能表的准确度等级用百分比误差表示●例如2.0级，表明该电能表在按检定规程检例，表明该电能表在按检定规程检验其误差时，其百分比误差r(％)的绝对值不允许超过20允许超过2.0。
•电能表基本构成牌上盖铭牌（面板）显示器底壳铭牌（编程）按键IC卡座盖板端钮盒端钮盖辅助端子接线柱（接线端子）通信模块盒类别代号组别代号结构代号功能代号设计序号辅助说明D-电能表D-单相S -全电子Y-预付费阿拉伯数字字母或数字式S-三相三线F-复费率(厂家代号) （附加标注）多T-三相四线D-多功能B-标准电能I-载波抄表表Z-最大需量X-无功电能代表单相如：我们公司生产的DDSI1257，代表单相电子式载波电能表•电能表的组成电源模块存储模块作用：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•优点：纹波小，调整率好，对外干扰小•缺点：体积大，效率较低。
电表功率因数pf
电表功率因数pf
电表的功率因数PF是用来衡量用电设备的用电效率的数据。
功率因数的定义公式为：功率因数等于有功功率和视在功率之比。
视在功率的平方等于有功功率的平方加无功功率的平方。
有功功率是设备消耗了，转换为其他能量的功率，而无功功率是维持设备运转，但不消耗的能量。
无功功率如果被设备占用过多，会造成电网效率低下，同时，大量无功功率在电网中来回传送，使得线损高企浪费严重。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询电气工程师。
电能计量知识基础
电能计量知识基础目录1. 电能计量基础概述 (2)1.1 电能计量的重要性 (3)1.2 电能计量的发展历程 (4)1.3 电能计量的目的和作用 (6)2. 电能计量原理 (6)2.1 电能的定义和单位 (7)2.2 电能计量的基本原理 (9)2.3 电能计量系统的组成 (10)2.4 电能计量器件与技术 (11)3. 电能计量设备 (13)3.1 电能表的分类与选择 (14)3.2 智能电能表的特点与发展 (16)3.3 电能计量设备的安装与调试 (17)3.4 电能计量设备的检测与校验 (18)4. 电能计量标准与规程 (20)4.1 电能计量标准的定义与应用 (21)4.2 国际电能计量标准 (22)4.3 国家电能计量规程 (24)4.4 电能计量设备的技术要求 (25)5. 电能计量系统的设计与运行 (26)5.1 电能计量系统设计原则 (27)5.2 电能计量系统的配置与优化 (29)5.3 电能计量系统的运行与维护 (31)5.4 电能计量系统的故障处理 (32)6. 电能计量数据分析与应用 (33)6.1 电能计量数据的收集与存储 (35)6.2 电能计量数据分析的方法 (36)6.3 电能计量数据的应用案例 (37)6.4 电能计量决策支持系统 (39)7. 电能计量法律与规范 (39)7.1 电能计量的法律法规框架 (41)7.2 电能计量违规行为与处罚 (42)7.3 电能计量国际合作与交流 (43)7.4 电能计量的未来发展趋势 (45)1. 电能计量基础概述电能计量是指通过电动机、电热器、非线性负载等电工设备在单位时间内消耗并转换成其他形式的电量计量。
它不仅体现了电能供应与分配的效率、公平性以及可控性，而且也是电力企业和用户之间交易电能的基本手段。
电能计量的核心是电能表，这是一种通过集成感应线圈、永磁体及机械计数器等元件构成的仪器。
当电流通过电能表中的线圈时，线圈产生的磁场会引起表盘内部磁链变化，因此会激励机械指示器产生旋转动作，通过传动齿轮将转速放大并最终驱动计数器进行累计。
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视在功率与功率因数
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：Q=U×Isinφ，其中的φ指的是电压和电流的相位差。
在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
视在功率≠有功+无功
视在功率apparent power S=UI
有功功率active power P=UI * cosφ
无功功率reactive power Q=UI *sinφ
无功功率分电感性无功和电容性无功，这两种是互补的。
在实际的电路中，由于以感性负载为主，无功功率通常都是电感性无功，为了减少这类无功，提高功率因数就得用电容性无功去补偿电感性无功，提高整个电路的功率因数
功率三角形
是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q
三者在数值上的关系三角形。
其中φ是u(t)（瞬时电压）与i(t)（瞬时电流）的相位差, 也称功率因数角，由功率三角形可得对于三相电路
S=UI=√(P^2+^Q2 ) P=Scosφ
Q=SsinφS=√3 UI=√(P^2+^Q2 ) P=√3 UIcosφ
Q=√3 UIsinφ
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
1、当系统向用户输送有功和无功时，电能表工作在第Ⅰ象限，电能表显示有功是正值，无功也是正值；这最常见的一种方式，大部分用户也都是这种方式；
2、当系统向用户输送无功，用户向系统反送有功时，电能表工作在第Ⅱ象限，电能表显示有功是负值，无功是正值；有些自发电的用户在有功电能发的多的情况下，可能有有功电能向网上送的情况；
3、当用户向系统反送有功和无功时，电能表工作在第Ⅲ象限，电能表显示有功是负值，无功也是负值；有些自发电的用户在内部没有负荷时，出现和专业电厂一样，有功和无功全部向网上输送；
4、当系统向用户输送有功，用户向系统反送无功时，电能表工作在第Ⅳ象限，电能表显示有功是正值，无功是负值；说明该用户在从网上取有功，但内部电容器等投多了，向网上输送无功；
电力系统中的正向功率和反向功率是什么东西？为什么要分正向功率和反向功率
答：正向功率就是吸收系统的有用功，反向功率就是向系统输送有用功。
国家电网都是联起来的，最简单的就象一个口字形的电网，不是我们一般用户看到的用电末端都是向一端输送电能的。
分正反功率一个可以计量，还有一个就是保护。
当出现短路时决定短开环形电网的哪几个断路器，把故障段分离出来。
输入有功（+A ） 输出有功（-A ）。