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1、电能表基础培训资料 2014-06目 录一、 电能表常识1.1 电能表分类。掌握1.2 电能表命名规则。掌握1.3 电能表的常见规格及一般组成。掌握1.4 电能表的行业标准。掌握二、 电能表的测量与计量量2.1 三相正弦交流电与电能表的测量量。熟悉2.2 电能表的计量量。熟悉2.3 三相正弦量的矢量图。熟悉三、 电能表常见名词3.1 行业术语。熟悉3.2 与电能表有关的名词。掌握电能表常识一、 电能表的分类1、根据原理分可分为机械式电能表、电子式电能表和机电一体式电能表三大类。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
2、现涡流，涡流与磁通相互作用形成转动力矩而使转盘转动；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；机电一体式电能表是一个由机械表向电子表过度的一个产品，是在机械表的转盘上增加传感器，通过传感器送来的脉冲对电能进行累加计算或作其他处理的电表。电子式电能表相对机械表有以下几个优点：1）精度高，误差线性好；2）体积小，重量轻；3）长期工作不需要调校，4）功能上可以方便扩展其他功能，如多费率、预付费、防窃电、多功能、集中抄表等。5）性价比高，受原材料影响小。等等。2、 根据测量电路电流性质
3、分可分直流电能表和交流电能表。3、 根据相数分可分为单相表和三相表两大类，其中三相表又分三相三线和三相四线两种。二、电子式电能表的分类、命名规则1、电子电能表的分类： 单相电子式普通型电能表 DDS单相表 单相电子式复费率电能表 DDSF 单相电子式预付费电能表 DDSY 单相电子式多功能电能表 DDSD电子电能表 单相电子式载波电能表 DDSI 有功表 DTS/DSS 三相电子式普通型(单费率)电能表 无功表 DXS1132/DXS875三相表 有无功组合表 DTS(X)/DSS(X)三相电子式复费率电能表 DTSF/DSSF 三相电子式预付费电能表 DTSY/DSSY 三相电子式多功能电能
4、表 DTSD/DSSD 2、电子式电能表的命名规则：S 三相三线T 三相四线F 复费率D 多功能电能表单相电子式预付费电工委注册号厂家自行规定的表型X 无功 D D S Y （XXX） - （XX）注：前4位字母按照国家规定命名，注册号是每个厂家向国家电工仪器仪表委员会申请到的产品型号号码，一个厂家可申请多个号码，但申请之后不允许在被其他厂家所用，因此，通过看注册号可以确定该表是属于哪个厂家生产的表。3、 术语简要解析3.1、智能：可以理解为多功能。3.2、费控：指具有停/送电功能。国网规定，测量负荷在60A及以下的表用内置继电器，以上为外置继电器。3.3、本地费控：一般指具有CPU卡或射频卡
5、的表，指用固态介质，在电能表部分完成计费功能。3.4、远程费控：一般指不带CPU卡或射频卡的表，指用虚拟介质，在虚拟部分(如主站系统)完成计费功能。4、 国家电网公司需求表型命名规则4.1、命名规则DDZY1132C-ZXX电能表表型智能费控(预付费)注册号费控方式通信方式厂家自行规定D：单相C：CPU卡-Z：载波通信T：四线S：射频卡-G：GPRS通信S：三线无：RS4854.2、国网送检表型型号名称列表（共15种）序号产品名称新型号费控介质参考老型号1单相本地费控智能电能表DDZYxxxCCPU卡DDSYF2单相本地费控智能电能表(载波)DDZYxxxC-ZCPU卡DDZYI3单相远程费控
6、智能电能表(远程)DDZYxxxRS485DDZY-A4单相远程费控智能电能表(载波)DDZYxxx-Z载波DDZY-A7三相三/四线智能电能表DT(S)Z不变8三相本地费控智能电能表DT(S)ZxxxCCPU卡DT(S)ZY9三相本地费控智能电能表(载波)DT(S)ZYxxxC-ZCPU卡DT(S)ZYI11三相本地费控智能电能表(无线)DT(S)ZYxxxC-GCPU卡DT(S)ZYR12三相远程费控智能电能表(远程)DT(S)ZYxxxRS485DT(S)ZY-A13三相远程费控智能电能表(载波)DT(S)ZYxxx-Z载波DT(S)ZY-A15三相远程费控智能电能表(无线)DT(S)Z
7、Yxxx-G无线DT(S)ZY-B注：产品名称一栏，国网送样时的铭牌标准命名中无XX中的内容。概括：【国网需求表单相4款，三相智能3款，三相费控智能8款。单相全是费控表，分本地和远程费控；三相表有智能表和费控智能表，费控智能表也分本地和远程；目前本地费控介质全为CPU卡，远程费控有RS485/载波/GPRS无线三种虚拟费控介质。】 三、电子式电能表的常见规格及一般组成1、常见规格及书写方法单相表：电压规格：220V 电流规格：1.5(6)A 2.5(10)A 5(20)A 10(40)A 15(60)A 20(80)A精度等级：1级 2级三相表：三相三线高压表电压规格：3100V，电流规格：3
8、1.5(6)A 31（2）A三相四线高压表：电压规格：357.7/100V，电流规格：31.5(6)A 30.3（1.2）A三相四线低压表：电压规格：3220/380V 电流规格：31.5(6)A 35(20)A 310(40)A 315(60)A 320(80)A精度等级：0.2S级 0.5S级 1级 2、高压表、低压表、直接接入式表和互感式表 高压表：测量高压端电能的电能表。如357.7/100V和3100V表，其测量的是110KV侧或220KV侧及以上电压等级侧的电能，一般其实际电能都要用电表上显示的电能乘上相应的电压电流变比才可得到；低压表：测量低压端电能的电能表。如220V，3220
9、/380V表；3220/380V中220表示相电压，380V表示线电压，线电压是相电压的根号3倍，3表示三相，三相交流线路中规定一般用黄、绿、红三色导线分别表示A、B、C三相，中线用淡蓝色或黑色表示。互感式表：外部被测量电压或者电流是经过互感之后再接入到电表，其电能是通过乘以一定的变比（倍率）计算出来的称为互感式电能表；从端子上区分，只要电压和电流是分开接入表内的都是互感式的表。互感式表分电压电流互感和电流互感两种，该种表一般都是要外接互感器的，其额定电压电流表示符号一般都用Un，In表示，如：3100V 1.5(6)A 357.7/100 1.5(6)A均是电压电流互感表，而3220/380
10、V 1.5(6)A一般都是电流互感式的表。一般来说，高压表都是互感式的电能表。直通式表：外部被测量电压电流不经过互感器，直接接入到电表内的称为直接接入式电能表，其测量出来的电能反映的是用户的实际电能；从端子上区分，只要电压和电流是并在一起接入表内的都是直通式的表。如：3220/380V 规格的 5(20)A 10(40)A 15(60)A 20(80)A等，同时，目前我公司设计的所有单相表都是直接接入式表。3、电能表面板上常见的符号表示单相二线 表示三相四线 表示三相三线 表示II类绝缘 4、电能表的一般组成a) 机械部分（结构件）1）、输入部分，如接线端子2）、输入保护部分，端（子）盖3）、
11、表壳部分，包括上盖，底座4）、连接部分，包括各种连接件，如螺钉、垫片等b) 功能部分（模块）1）、输出部分，如电能指示（发光二极管）、测试脉冲输出/远动脉冲输出、RS485接口输出/RS232接口输出、时钟输出等2）、显示部分，如计度器显示、LED (light-emitting diode)显示、LCD （Liquid Crystal Display）显示3）、测量器件，如ADE7755、ADE7752、ADE7753、CS5460、AD73360、ATT7022芯片等4）、电压回路，如电压互感器，电阻分压等组成的回路。5）、电流回路，如电流互感器、锰铜片等组成的回路。6)、电源及其管理电路
12、7）、其他辅助电路四、电子式电能表的行业标准1、 设计标准的分类国家标准(GB/T)、电力部标准或机械工业部标准、IEC（Internationa Electrotechnical Commission国际电工委员会）标准2、 硬件设计、制造、检验标准单/三相普通有功表：GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电电能表单/三相复费率表：GB/T15284-2002复费率（分时）电度表单/三相多功能表：GB/T1788319990.2S级和0.5S级静止式交流有功电度表 DL/614-2007多功能电能表单/三相无功表：GB/T17882-19992级和3级静止式无功电度表
13、单/三相表检定规程：JJG596-1999电子式电能表检定规程3、 电能表软件设计标准单/三相表通讯规约：DL/T645-1997多功能电能表通讯规约、DL/T645-2007多功能电能表通讯规约、QGDW 376.1-2009、广东大客户电力负荷管理系统通讯规约电能表的测量与计量量一、 三相交流正弦交流电及电能表测量量1、三相正弦交流电的基本要素：幅值（最大值）、频率（或角频率、周期）、初相角是三相正弦交流电的三要素。由于发电机在发电时，三个绕组互成120度的角度，故三相交流电的初相角各差120度，如图。2、三相交流正弦电的数学表达式( uA= uB=-120) uC=+120)3、电能表的
14、常见测量量1）电压、电流的最大值、有效值和平均值。最大值：即交流正弦波的峰值；有效值：当交流电通过电阻在一周内所发出的热量和直流电通过同一电阻在相同的时间内发出的热量相等，就叫交流电的“有效值”，如右图。平均值：平均值等于它的瞬时绝对值的平均值。电压计算公式为： ，电流与电压一样。2）电能表测量量有：电压（有效值）、电流（有效值）、频率、功率因数、相角。 二、电能表的计量量1、瞬时功率、有功功率（平均功率）、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能、视在电能瞬时的电压和瞬时的电流相乘，便得到瞬时功率， 当p0，表示电源向负载输入功率，即负载吸收功率，即含有阻性负载。当u,I瞬时极性相反时，p0,
15、表示该瞬时负载将能量回送给电源。这是由于负载内部含有贮能元件（L或C）的缘故。贮能元件不消耗能量，只能和电源交换电能。瞬时功率可以分成二大部分：一部分是恒定分量，相当于一周内电阻上瞬时功率的平均值；另一部分是变化分量，它的变化频率是电源频率的二倍，可见上述公式。有功功率为P=UICOS，无功功率为P=UISIN，有功功率实际就是瞬时功率在一个周期内平均功率，也是瞬时功率的恒定部分，见下式，其中COS为功率因数，功率因数越大越好。 电路中电压有效值和电流有效值的乘积叫视在功率即S=UI，单位用VA表示，有功功率单位用kW表示，无功功率单位用kvar表示，三者之间的关系为S2=P2+Q2，。视在功
16、率、有功功率、无功功率对时间的积分就可得到相应的视在电能、有功电能和无功电能，单位分别用VAh、kWh、kvarh表示。有功电能是用户真正消耗掉的那部分电能。无功电能的产生是由于负载中含有电感或电容元件引起，因为电感和电容属于储能元件，电感贮存磁能，电容贮存电能，不属于耗能元件，其从电源中吸收能量又返回到供电回路，只是和电源作能量交换，故实质并不消耗电能，通常工业和日常生活中的负载一般都是感性负载偏多。无功太大即功率因数COS较小，则会使有功较小，因此一般都需要对无功进行控制，即提高功率因数，由于通常感性负载偏多，提高功率因数方法一般都是采用在感性负载上并联电容来补偿的。2、正向（输入）有功、
17、反向（输出）有功、正向（输入）无功、反向（输出）无功、感性无功、容性无功、四象限无功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。逆时针方向角为正。四象限的示意图如图所示：输入无功（+R）I (RL)输出无功（-R）III (-RL)IV (-RC)II（RC） 输入有功（+A）输出有功（-A） A有功电能；R无功电能；RL感性无功电能；RC容性无功电能 电能测量四象限定义注：此图与DL/T645-1997标准中表示的方式不同，但内容是相同的。正向有功：P=UICOS，其中的范围是90度以内。反向有功：P=UICOS，其中的范围
18、是90度至270度正向无功：P= UISIN，其中的范围是0180度以内（国标定义）反向无功：P= UISIN，其中的范围是180360度以内（国标定义）由于第I象限中电压超前电流900以内，而在纯电感回路中，具有电压超前电流900的现象，故当输入（正向）有功时，在第1象限中产生的无功称为感性无功。由于第IV象限中电压滞后电流900以内，而在纯电容回路中，具有电压滞后电流900的现象，故当输入有功时，在第IV象限中产生的无功称为容性无功。同理，当输出（反向）有功时，第III、II象限分别为感性无功和容性无功。二、 矢量图的画法UaUbUcUabUacUcbIaIc图1（方向不同，具体的画法可能
19、不同，可参见相关的资料）电子式电能表常见名词一、行业术语1、 参比电压Un确定仪表有关特性的电压值，即在该电压下仪表长期工作不受损坏。2、 基本电流Ib、额定电流In、最大电流ImaxIb是直接接入式电能表的基本电流，In是互感式电能表的额定电流，Imax是仪表工作的最大电流3、 百分数误差（相对误差）误差（）：百分数误差=仪表记录的电能-真值电能（标准表）/标准表100，即相对误差。根据它可确定仪表的误差精度等级。4、 精度等级即仪表在参比条件下，在0.1Ib-Imax之间或0.05InImax之间的全部电流点上功率因数为1时允许的百分误差极限的数字。如0.5S级表的百分数误差，都要求控制在
20、0.5以内，则确定该表的精度等级为0.5S级，若在1.0以内5、 常数表示电表走一度电量而输出测试脉冲的个数,如1600imp/kWh表示，电表电能脉冲指示等闪1600次，电表将记录1kWh电量。6、 最大需量需量是一定时间间隔（需量周期）内的平均功率，若为有功平均功率则为有功需量，无功平均功率则为无功需量，在一个月内各时间间隔（需量周期）内最大的一个平均功率则为最大需量。7、 需量周期滑差时间Tt即测量需量的间隔时间，一般有5分钟、15分钟、30分钟、60分钟等，15分钟常见。8、 滑差时间 依次递推来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。9、 复费率表由测量单元和数据处理单元等组成，主要计
21、量有功电量与分时计量电量。如单相复费率电表，TW复费率表等。10、 多功能表由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功与无功电能量外，还具有分时、测量需量等二种以上功能，并具有显示、贮存和输出数据的能力。如：BFx系列、Bx系列、Sx系列、T系列、多功能表等。二、与电能表有关的名词1、负载：一般指用电设备，如电视、电炉等。2、计度器/LED/LCD：显示电量或其他相关信息。3、测试脉冲：用来检测电表精度的输出脉冲，其采用的是等宽脉冲输出方式，占空比1/1。4、起动：不同等级和接法的表，在规定电流条件下，电能表应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁，启动时间不超过下述公式计算结果要求。起动规定时
22、间：min式中C为脉冲常数，单位为imp/kWh；PQ为起动功率，单位为W。它反映的是电能表的灵敏度。一般2级表：直接接入式的表的启动电流为5Ib，互感式表的启动电流为3In，1级表：直接接入式表的启动电流为4Ib，互感式表启动电流为2In，0.5S级表启动电流为1In。5、潜动：当电能表施加参比电压的115而电流线路无电流时，电能表测试输出不应产生多于一个的脉冲。潜动最短时间tmin式中C为脉冲常数，单位为imp/kWh；m为1；U为参比电压，单位为V；IQ为起动电流，单位为A。6、表号：出厂时对电表的编号，也可将其设入电表。7、红外通讯：红外通讯利用的是红外光进行数据传输的一种方式，由于光
23、是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380nm780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。采用红外光进行数据交换的通讯方式为红外通讯，国标规定的红外光波长在900nm-1000nm之间，采用调制型双向红外接口，载波频率38KHz；红外通讯包含红外接收和红外发射；9、失压/失压与断相：电压低于某一定的值，电表判断电表为失压；断相为电表某相无电压或者是电压低于失压设定值的某一个值，电表判断为断相；关系：U断相U失压U额定
