第一章+电能计量技术概述

1你对电能计量有哪些感性认识？电能计量是研究什么的？3电能计量在电力生产、销售、使用中起何作用？发电厂供电公司用电户？？？4567发电输变电配电第一阶段厂网分开竞价上网第二阶段输配分开售电竞争输变电配电发电发电输变电发电发电配电配电电力运行全图8电力运行全图9国网公司介绍成立时间:2002年12月29日。经营范围投资、建设和经营管理电网，经营相关的输配电业务经营区域覆盖26个省、自治区、直辖市，覆盖国土面积的88%以上。10国网和南网各自管辖范围华北电网公司：天津、河北、山西、北京、山东、内蒙古华中电网公司：湖北、湖南、江西、河南、四川、重庆华东电网公司：上海、江苏、浙江、安徽、福建西北电网公司：陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、西藏东北电网公司：辽宁、吉林、黑龙江、蒙东11南网公司介绍成立时间:2002年12月29日。经营范围投资、建设和经营管理电网，经营相关的输配电业务经营区域覆盖5个省、经营范围为广东省、广西省、云南省、贵州省和海南省五省（区），负责投资、建设和经营管理南方区域电网，经营相关的输配电业务12南网公司介绍1314工业用户、居民用户各要使用什么类型的电能表？感应式单相电能表三相三线全电子式多功能电能表15各种电能表如何接线？再加入互感器呢？16接线有误怎么办？如何退、补电量？如何检查错接线？窃电？？节能？如何建设能源生态文明？17电能计量课程的主要内容：

抄表技术

电能计量装置的接线检查

测量用互感器（结构、原理、校验）

电能计量方式（包括接线方式）

电能表的误差特性及误差调整

电能表的结构和工作原理（包括感应式、电子式）

电能计量装置的综合误差重点18一、电能计量的一般概念三、

电能表的铭牌标志二、电能表概况19计量：以法定形式和技术手段实现以单位统一、量值准确可靠为目的的测量。《中华人民共和国电力法》第三十一条规定：

用户应当安装用电计量装置一.

电能计量的一般概念电能计量学：在电力法、计量法等法规提供实施保障的前提下，研究如何对电能实现单位统一、量值准确可靠的测量。（用电计量装置即电能计量装置）20电能计量装置组成框图测量高电压、大电流电路的电能，应使用电压互感器、电流互感器。电能计量装置由：电能表、互感器及其二次回路组成——————————211.

测量：供电公司的售电量用电户消耗的电能电能计量装置的作用：发电厂的发电量、厂用电量222.是发、供、用三方对电能这一特殊商品进行买卖、贸易结算过程中的“秤杆子”，属国家强制检定的计量器具。

即：电能计量装置是发、供、用三方各自内部进行经济核算的依据。23第一章电能计量技术的基本概念第一节电能计量技术的基本概念本章的主要内容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24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。

电能计量是电力生产、销售以及电网安全运行的重要环节，发电、输电、配电和用电都需要对电能进行准确测量。电能计量技术的重要性电能计量技术的定义25第一节电能计量技术的基本概念

电能计量装置的作用

电既是电力企业的产品，又是商品，其交易过程必须遵循市场规律，做到买卖公平。电能计量装置的准确与否，直接关系到各项电业技术经济指标的准确计算、营业计费的准确性和公平性，关系到电力工业的发展、国家与电力用户的合法权益。26高压配电系统电流信号源TA电压信号源TV用户配电变压器

试验接线盒

失压断流计时仪电流信号传输线TA二次回路电压信号传输线TV二次回路电能量采样测量计算显示存储电能计量箱(柜)高压电能计量装置的示意图27JJSY失压断流计时仪

适用于电力三相三线、三相四线系统，通过对电网电压（PT）回路、电流（CT）回路进行监视，能准确判断电网运行状态，并详细记录其处于故障期间的各种参数，以便供电部门对电网进行管理，追捕人为或非人为的漏计电能，是理想的电能计量监视仪表。28第一节电能计量技术的基本概念

电能表是电能计量装置的核心部分，它起着计量负载消耗或电源发出的电能的作用。在高电压、大电流的系统中，必须通过电压、电流互感器将高电压、大电流变换成低电压、小电流再接入电能表进行测量。互感器的作用有两点：1）降低仪表绝缘强度、保证人身安全；2）扩大了电能表的量程、减小了仪表的制作规格。电能表二次回路的作用：通过导线将电能表和互感器连接，易于工作人员监测。但二次回路会对电能计量装置的准确度产生影响。电能计量装置的组成29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；电能计量是电力营销的重要环节，要求应当公正、诚信；从发电厂到用户，电的传输与测量是通过电能计量装置来测量发电量、厂用电量、供电量以及售电量等，随着电子和计算机技术的发展和电力系统自动化水平的提高，实现了远方抄表和电能计量管理系统，其目的是更好地为生产调度和电力企业经济核算服务。30第二节电能计量的发展和现状一、电能表的发展历史及现状1880年，美国人爱迪生用电解原理制成的直流电能表是世界上最早的电能表；直流安培小时计。随着交流电的产生和应用，1888年意大利物理学教授费拉里斯（Ferraris）和美国某电工技术学校的物理教师几乎同时提出了利用旋转磁场测量交流电能的原理，为制造感应式电能表奠定了理论基础；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；1、电能表在世界范围内的发展31第二节电能计量的发展和现状在20世纪的很长的时间内，电能表的发展方向主要放在如何缩小体积和改善工作性能的研究上，随着高导磁材料的出现，使电能表的重量和体积大大降低，每只表的质量降到了1.5~2kg；30年代，由于采用用铬钢、铝镍合金磁铁代替钨铜使转盘转速降低，降低了损耗，同时改善了电能表的负荷特性；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；电能表的质量是以准确度、过负载能力和延长一次使用寿命等几项指标为主要标志的。目前，国外感应式单相电能表过负荷能力达600%以上；采用双宝石轴承和磁力轴承，使电能表寿命达到15~30年；由于感应式电能表受制造和机理的限制，单相电能表准确度可达1.0级，三相感应式电能表可达0.5级。32第二节电能计量的发展和现状随着电子技术的飞速发展，对电能表产生了巨大的影响，20世纪60年代出现了电子式电能表，大大提高了电能表的计量准确度，在次基础上，研究不断朝着提高准确度和降低成本的方向发展。70年代初，为实用化，主要对电子式电能表的测量电能机理进行研究，先后出限了热电乘法器构成的电子式电能表、时分割乘法器构成的电子式电能表和四象限模拟乘法器的技术方案。80年代，集成电路开始在计量装置中应用，使电子式电能表准确度达0.5~0.05级。电能表出线了质的变化，由功能简单的感应式电能表逐步过度到机电脉冲式电能表、全电子式电能表，直到智能型多功能电能表。进入90年代，随着危机技术的发展，基于先购电、再用电的管理思想，开发研制和使用智能型IC卡预付费电能表。远程电能表数据采集系统也开始实施应用。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。33第二节电能计量的发展和现状20世纪五十年代开始仿制；现能设计、生产各种类型的电能表。我国电能表的生产始于50年代初，记过几十年的努力，电能测量技术和仪表的开发生产得到了飞速的发展。各种类型电能表（感应式、全电子式）在品种和质量上得到了扩展与提高，为满足推行峰谷电价制的需要，开发与生产了各种付费率电能表；为满足一户一表制的需要，开发了IC卡预付费表；为防窃电，开发了防窃电电能表；为满足用电营业管理的需要，开发了多功能电能表、电能管理系统；为满足负荷监控的需要，开发了无线电力负荷监控系统；为实现抄表自动化、远程化，开发了远程自动化抄表系统。不仅给国内，还远销国外。2、电能表在我国的发展34第二节电能计量的发展和现状二、互感器的发展与现状自1876年，俄罗斯科学家布·洛其科夫研制了第一台变压器以来，人们就一直探索发明电压互感器和电流互感器，其目的是为了测量高电压和大电流。基于变压器的原理，1881年就诞生了电压互感器，1885年出现了电流互感器。从此，人们在缩小互感器的体积、提高测量准确度上下功夫。到目前为止，电厂和大型枢纽变电站采用0.2级电压互感器和电流互感器。为了减小误差，提高测量准确度，对电压互感器和电流互感器的无源补偿和有源补偿装置、对电压互感器二次侧导线压降的有源补偿装置也应运而生。随着新型材料的发展，近年来由于超高压直流输电网络以及光电、半导体技术和计算机技术的不断发展，是新的电气测量方法，如无线电的、光电的互感器已进入试运行阶段。35第二节电能计量的发展和现状三、电能表检验装置的发展概况电能表校验装置主要是电能计量基准与检验装置和便携式电能表现场检验仪两方面。20世纪60、70年代以前，大部分采取的是利用实负荷与表计对比等原始检验方法，如瓦秒法和比较法等，装置方法速度慢、准确度不高、工作效率低。80年代初期，出现了计量与微机接口的软件操作平台，通过光电传感电路，把光信号转换成电信号，经过模/数变换，传给计算机，使准确度和效率大大提高，这种电能表检验装置具备了准确度高、自动化长度高，多表位、多功能等特点。使电能表检验逐步向程序化、规模化方向发展。目前，我国电能计量基准与标准检验产生了0.36-0.0015级的单相和三相检验装置，便携式电能表现场检验仪产生了0.3-0.1级的各类产品，达到了国际先进水平。361.电能表分类：按相数：单相表、三相三线表、三相四线表按功能及用途：有功表、无功表、最大需量表、分时表、铜损表、铁损表、线损表、多功能表按动作原理：感应式表、电子式表、机电一体化表按准确度等级：安装式表（3.0、2.0、1.0、0.5、0.2）、（用途）标准表（0.2、0.10.05、0.02、0.01）第三节电能计量装置的分类及铭牌标志定义：专门由于计量负荷在某一段时间内所消耗的电能的仪表称为电能表。它反应的是这段时间内平均功率与时间的乘积。372、

电能表的铭牌标志1.名称3.精度（准确度等级）4.电能计量单位：

kW.h、(kvar·h)5.额定频率：Hz7.电能表常数2.型号8.计量检定合格标志（许可证标志）6.额定电压电流6.额定电压电流38单相电能表最大需量表、分时表（复费率表）、预付费表感应式表、电子式表、机电一体化表安装式表标准表三相三线有功表三相三线无功表三相四线有功表三相四线无功表铜损表、铁损表、线损表、多功能表名称39第三节电能计量装置的分类及铭牌标志2、电能表的铭牌电能表的名称及型号：类别代号+组别代号+设计序号+派生号；例如：DTF-三相四线复费率电能表，如DTF68、DTF9等。40型号类别代号组别代号设计序号单相复费率三相三线全电子式三相四线多功能无功预付费最大需量标准电能表阿拉伯数字DDSSTDXYHBF如：DTSD27DDSY42第一部分第二部分第三部分—三相四线全电子式多功能电能表，设计序号为27—单相全电子式预付费电能表，设计序号为4241精度等级（准确度等级）：指允许相对误差值注意:校验时,标准表准确度等级比安装表准确度等级应至少高3倍.如仪表的允许相对误差为±0.2%，则其精度等级为0.2标准表——0.2、0.1、0.05、0.02、0.01安装式表——3.0、2.0、1.0、0.5、0.2铭牌标示为0.242额定电压（常用的5种）220V：单相表的额定电压3×220/380V：三相四线表经互感器接入三相三线表3×100V：3×57.7/100V：经互感器接入三相四线表电流标定电流Ib：标于电能表上作为计算负载的基数电流额定最大电流Imax: 电能表长期正常工作，而误差、温升完全满足规定要求的最大电流如：1.5（6）、5（20）、10（40）三相三线表3×380V：43电能表常数2000r/kW

·h、600r/kvar

·h、3200imp/kW

·hGB/T15283-94——电能表生产时所依据的国家标准——电能表经计量检定合格（制造检定）许可证标志感应式感应式（转盘圈数）电子式（脉冲数）44总结1）电能计量装置的作用2）电能表的发展概况及分类3）电能表的型号及铭牌标志

45作业某电能表部分铭牌数据如下表，说明各项的含义0.5DTSD511600imp/kWhDL/T614-19973×57.7/100V3×3（6）AEND中华人民共和国电力行业标准(DL/T614-2007代替DL/T614-1997):多功能电能表》

GB/T3454-1994 数据通信基本型控制规程IEC1107-1996 读表、费率和负荷控制的数据交换---直接本地数据交换46第三节电能计量装置的分类及铭牌标志二、互感器的分类及铭牌1、互感器的分类按互感器的功能分：电流互感器和电压互感器；按互感器工作原理分：电磁式、电容式、光电式三种互感器；按测量对象分：单相、三相等；按用途分：计量用、测量用、保护用互感器；按互感器绝缘结构分：干式、固体浇注式和油浸式，以及气体绝缘式互感器。47第三节电能计量装置的分类及铭牌标志2、电流互感器的铭牌型号：例如：LFC-10型，即为10kV多匝式瓷绝缘电流互感器。48第三节电能计量装置的分类及铭牌标志额定电流比：一次额定电流和二次额定电流之比；准确度级别：测量用互感器的准确度，用其在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分数表示，一般有0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0级，宽量限的S级的电流互感器的准确度级别有0.2S和0.5S级的；额定容量：对于电流互感器二次侧额定电流为5A时，额定容量有2.5、5、10、15、20、30、60kVA等；额定电压：指一次绕组和二次绕组对地能够承受的最大电压，表明电流互感器一次绕组的绝缘强度，有10、35、110、220、330、500kV等。极性标志：为了确保准确接线，电流互感器一次和二次绕组的出线端都有极性标志，一般按减极性相连接。49第三节电能计量装置的分类及铭牌标志3、电压互感器的铭牌型号：额定电压及额定电压比：一次额定电压及二次额定电压之比；准确度级别：在规定的使用条件下，电压互感器的误差应在规定的限度内，常用的有0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0级别；额定容量：即以额定二次电压为基准时规定二次回路允许接入的负荷，通常以视在规律VA值表示。50第三节电能计量装置的分类及铭牌标志三、电能计量装置的分类51电能计量装置的分类按所计量电能量和计量对象的重要程度分为五类电能计量装置月平均用电量变压器容量发电机、发电企业与电网经营企业之间的电量交换供电关口计量点I类500万kW·h及以上10000kVA及以上200MW及以上省级电网经营企业与其供电企业Ⅱ类100万kW·h及以上2000kVA及以上100MW及以上Ⅲ类10万kW·h及以上315kVA及以上100MW以下考核有功电量平衡的110kV及以上的送电线路Ⅳ类315kVA以下发供电企业内部经济技术指标分析V类单相供电的电力用户计费用52电能计量装置所配设备的准确度等级电能计量装置类别准确度等级电压互感器电流互感器有功电能表无功电能表Ⅰ0.20.2s或0.2*)0.2s或0.5s2.0Ⅱ0.20.2s或0.2*)0.5s或0.52.0Ⅲ0.50.5s1.02.0Ⅳ0.50.5s2.03.0V____0.5s2.0___0.2*)----该符号指0.2级电流互感器仅配用在发电机出口的计量装置中53电能计量装置技术管理规程摘录

贸易结算用的电能计量装置原则上应设置在供用电设施产权分界处；在发电企业上网线路、电网经营企业间的联络线路和专线供电线路的两侧均应设置结算用、考核用电能计量装置。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类贸易结算用的电能计量装置应按计量点配置专用电压、电流互感器或者专用二次绕组。电能计量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备。54电能计量装置技术管理规程摘录

计量单机容量在100MW及以上发电机组上网贸易结算电量的电能计量装置和电网经营企业之间购销电量的电能计量装置，宜配置准确度等级相同的主、副两套有功电能表。贸易结算用高压电能计量装置应装设电压失压计时器。未配置计量柜（箱）的，其互感器二次回路的所有接线端子、试验端子应能实施铅封。安装在用户处的贸易结算用的电能计量装置，10kV

及以下电压供电的用户，应配置全国统一标准的电能计量柜或电能计量箱；35kV电压供电的用户，宜配置全国统一标准的电能计量柜或电能计量箱。55电能计量装置技术管理规程摘录执行功率因数调整电费的用户，无功电能应就地平衡，除安装有功电能表外，还要安装能分别累计感性和容性无功电能的无功电能表。另外实行两部制电价的用户，需安装最大需量表或有计量最大需量功能的多功能电能表。执行分时电价的用户，需安装具有分时计量功能的复费率电能表或多功能电能表。带数据通讯接口的电能表，其通讯规约应符合

DL/T645的要求。56电能计量装置技术管理规程摘录具有正反向送电功能的计量点，如有供、受电量能力的地方电网、有自备发电设备的用户、省际电网间的关口变电站等均应装设能计量正反向有功电能及四象限无功电能的电能表。有两路及两路以上供电线路或供电电源的重要用户，每一路均应分别安装计量装置。不同用户应分别安装电能计量装置。同一用户有不同电价类别的用电设备时，每一类别必须分别安装电能计量装置，不得混计。57电能计量装置技术管理规程摘录单相供电电流超过40A时宜采用三相四线制供电，以平衡各相负荷，增强安全保障。三相低压供电最大负荷电流在50A以上时宜采用电流互感器接入电能表。应保证电流互感器在正常运行中的实际负荷电流达到额定一次电流的60％左右，至少应不小于30％,而最大负荷电流应尽量接近额定一次电流值，不允许过载太多。经TA接入的电能表，其标定电流不宜超过电流互感器额定二次电流的30％，其额定最大电流应为电流互感器额定二次电流的120％左右。直接接入式电能表的标定电流应按正常运行负荷电流的30％左右进行选择。58电能计量装置技术管理规程摘录从TA二次线圈的出线端K1、K2处接出来的二次连线应经过试验端子盒直达电能表，中间不允许有接头必须用单芯铜线，其TA二次连线截面积至少不少于4平方毫米，所有接线端子要接触牢靠，去掉氧化层。两元件电流互感器宜采用四线连接，三元件电流互感器宜采用六线连接。为计量准确，应选用过载四倍以上的电能表。59电能计量技术管理要求I、II类用于贸易结算的电能计量装置中的电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2％；其它电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.5％。电压互感器二次连接导线不能太长，须用截面积不小于2.5平方毫米的单芯铜线作为二次连线，以限制连线上的电阻，达到减小电压互感器二次回路电压降的目的。60电能计量技术管理要求35kV以上贸易结算用的电能计量装置中电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点，但可装设熔断器；35kV及以下贸易结算用的电能计量装置中电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点和熔断器。61管理规程对检验电能表的规定：现场检验表时——不打开表壳，不调误差，超差三个工作日更换。新投和改造后的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类高压计量装置一个月内首次现场检验。Ⅰ类表三个月、Ⅱ类表六个月、Ⅲ类表12个月现场检验一次。62作业：某电能表部分铭牌数据如下表，说明各项的含义0.5DTSD511600imp/kWhDL/T614-19973×57.7/100V3×3（6）AEND三相四线全电子式多功能电能表，设计序号为51经互感器接入三相四线表63小结

本章主要介绍了由电能表、与其配合使用的互感器以及电能表到互感器的二次回路连接线组成的电能计量装置，电能计量的发展和特点以及电能计量装置的分类和铭牌，这些内容是供用电技术人员应当掌握的常识性的知识。其目的是为了进一步了解本课程所学的内容，建立基本概念。在学习本课程的内容时，应重点放在理解基本概念上，要从理论和实践上理解电能计量装置的结构、工作原理、接线方式和误差特性，学会电能测量校验技术，了解远程抄表及电能计量管理系统及电能计量技术发展的新技术和新设备，灵活运用，为搞好用电管理与检查服务。64复习思考题1-1、一居民用户单相220V供电，装有16W节能灯4只，30W节能灯2只，90W电视机1台，160W电冰箱1台，50W组合音响1套，选用多大容量的电能表合适？解：考虑到家用电器的增加，留有一定的裕量，选用220V、1.5（6）A的单相电能表比较合适。

DDS825

1.5(6)A

DDS825

2.5(10)A

DDS825

5(20)A

DDS825

5(30)A

DDS825

10(40)A

DDS825

5(50)A

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15(60)A

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20(80)A65单相电能表1.5(6)A

2.5(10)A

5(20)A

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5(50)A

15(60)A

20(80)A2

三相四线有功电能表

DT862-4

3*220/380V

1.5(6)A

DT862-4

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3(6)A

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30(100)A

三相三线有功电能表

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三相四线有功电能表

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三相三线有功电能表

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15(60)A三相四线有功电能表

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