电能计量装置
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。
