Ⅴ類電能計量裝置

分類

中國將電能計量裝置按其計量的重要性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類，相應(yīng)的電能表和互感器準(zhǔn)確度等級見表。

各類電能計量裝置應(yīng)配置的電能表及互感器的準(zhǔn)確度等級

注：（1）、0.5(*)級電壓互感器或電流互感器表示原為0.5級電壓互感器或電流互感器，在正常工作電壓或負(fù)荷電流范圍內(nèi)和實際二次負(fù)載下其實際誤差符合0.2級互感器的要求。（2）、S表示加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

各類電能計量裝置適用的范圍：①Ⅰ類，用于計量10萬kW及以上發(fā)電機(jī)發(fā)電量;月平均用電量100萬kW·h及以上或變壓器容量為2000 kV·A及以上的高壓計費用戶;跨省電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線。②Ⅱ類，用于計量10萬kW以下發(fā)電機(jī)發(fā)電量;月平均用電量10萬kW·h及以上或變壓器容量為315 kV·A及以上的高壓計費用戶;發(fā)電廠廠用電。③Ⅲ類，用于計量月平均用電量10萬kW·h以下或變壓器容量為315 kV·A以下的高壓用戶和用電容量較大的低壓用戶。④Ⅳ類，用于計量其他低壓用戶。

為保證電能計量裝置準(zhǔn)確地計量電能，首先應(yīng)正確地選擇電能計量裝置類別;其次，選擇性能和質(zhì)量優(yōu)良的電能表和儀用互感器，以及二次回路導(dǎo)線截面，并按規(guī)定安裝、維護(hù)，確保電能計量裝置運(yùn)行的安全、準(zhǔn)確、可靠。

電能表

電能表是電能計量裝置的核心部件，是計量某一時段電能累積值的儀表。電能表是記錄電能量的專用計量器具。它隨著供電企業(yè)的出現(xiàn)而誕生，也隨著供電企業(yè)的發(fā)展而不斷進(jìn)步， 是一種社會擁有量最大的計量器具之一， 主要用于電力的貿(mào)易結(jié)算和電力生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的考核。

感應(yīng)式電能表

感應(yīng)式電能表的種類型號雖很多，但基本結(jié)構(gòu)相似，均由測量機(jī)構(gòu)和輔助部件兩大部分組成。測量機(jī)構(gòu)是電能表實現(xiàn)電能測量的核心部分，包括電磁驅(qū)動元件、轉(zhuǎn)動元件、制動元件、軸承和計度器。單相電能表的測量機(jī)構(gòu)見圖1。電磁驅(qū)動元件包括電壓元件和電流元件。電壓元件由鐵芯和電壓線圈組成;電流元件由鐵芯和電流線圈組成。轉(zhuǎn)動元件由轉(zhuǎn)盤(也稱圓盤)和轉(zhuǎn)軸組成。制動元件由永久磁鐵和調(diào)整裝置組成。軸承是電能表的主要元件，軸承質(zhì)量的好壞，對電能表的準(zhǔn)確度及使用壽命有重要影響。計度器是供計算電能累積值用的，是電能表的指示部分。輔助部件包括基架、底座、表蓋、端鈕盒和銘牌。

感應(yīng)式電能表的基本工作原理為驅(qū)動元件的電壓元件和電流元件將交變電壓和電流轉(zhuǎn)變?yōu)榇┻^轉(zhuǎn)盤的交變磁通，該磁通與其在轉(zhuǎn)盤中感應(yīng)的電流相互作用，產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。而制動元件產(chǎn)生的制動力矩，使轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度與被測電路的功率成正比。把轉(zhuǎn)動的圈數(shù)傳給計度器，累計成電能累積值。

電子式電能表

結(jié)構(gòu)與感應(yīng)式電能表相似，由測量機(jī)構(gòu)和輔助部件兩大部分組成。測量機(jī)構(gòu)以電子電路為主構(gòu)成，它的測量元件是由ui乘法器、U/f轉(zhuǎn)換器和計數(shù)器構(gòu)成;輔助部件與感應(yīng)式電能表相同。

電子式電能表的基本工作原理框圖見圖2。電功率P=ui，電能W=P_t，作為電子式電能表的關(guān)鍵部分是ui乘法器，采用較多的是時分割乘法器。將u、i經(jīng)感應(yīng)分壓器和電流互感器，使被測信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的小電壓和小電流，輸入到時分割乘法器中相乘，就可得到一個與功率P成正比的模擬電壓U，再把U經(jīng)U/f轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率，根據(jù)頻率計在△t時間內(nèi)的計數(shù)N，便可得到這一段時間內(nèi)的平均功率，而對某一段時間內(nèi)的電能測量，就變?yōu)閷@一段時間內(nèi)所轉(zhuǎn)換得到的電脈沖數(shù)作累計。

電子電能表可以做成單相的，也可以做成三相的。歷史與發(fā)展 電能表在世界上的出現(xiàn)和發(fā)展已有100多年的歷史。最早的電能表是1881年根據(jù)電解原理制成的直流電能表，重達(dá)10kg，無準(zhǔn)確度保證。1885年，由于交流電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，誕生了感應(yīng)式電能表。這種電能表重量輕、價格廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作安全，經(jīng)過長期的使用和不斷的改進(jìn)，形成了系列產(chǎn)品，性能日益完善。近年來，隨著電子元件的發(fā)展和應(yīng)用，又出現(xiàn)了電子式電能表。

電能計量裝置配置原則

電能計量裝置的配置原則如下：

（1）貿(mào)易結(jié)算用的電能計量裝置原則上應(yīng)設(shè)置在供用電設(shè)施產(chǎn)權(quán)分界處；在發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)線路、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)間的聯(lián)絡(luò)線路和專線供電線路的另一端應(yīng)設(shè)置考核用電能計量裝置。

（2）I、II、III類貿(mào)易結(jié)算用電能計量裝置應(yīng)按計量點配置專用電壓、電流互感器或者專用二次繞組及其二次回路不得接入與電能計量無關(guān)的設(shè)備。

（3）計量單機(jī)容量在100MW及以上發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)貿(mào)易結(jié)算電量的電能計量裝置和電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之間購銷電量的電能計量裝置，宜配置準(zhǔn)確等級相同的主副兩套有功電能表。

（4）35KV以上貿(mào)易結(jié)算用電能計量裝置中電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助接點，但可裝設(shè)熔斷器；35KV及以下貿(mào)易結(jié)算用電能計量裝置中電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助接點和熔斷器。

（5）安裝在用戶處的貿(mào)易結(jié)算用電能計量裝置，10kV及以下電壓供電的用戶，應(yīng)配置全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計量柜或電能計量箱；35kV電壓供電的用戶，宜配置全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計量柜或電能計量箱。

（6）貿(mào)易結(jié)算用高壓電能計量裝置應(yīng)裝設(shè)電壓失壓計時器。未配置計量柜的，其互感器二次回路的所有接線端子、試驗端子應(yīng)能實施鉛封。

（7）互感器二次回路的連接導(dǎo)線截面積應(yīng)按電流互感器的額定二次負(fù)荷計算確定，至少應(yīng)不小于4mm2。對電壓二次回路，連接導(dǎo)線截面積應(yīng)按允許的電壓降計算確定，至少應(yīng)不小于2.5 mm2。

（8）互感器二次負(fù)荷應(yīng)在25%~100%額定二次負(fù)荷范圍內(nèi)；電流互感器額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)為0.8~1.0；電壓互感器額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)與實際二次負(fù)荷的功率因數(shù)接近。

（9）電流互感器額定一次電流的確定，應(yīng)保證其在正常運(yùn)行中的實際負(fù)荷電流達(dá)到額定值的60%左右，至少應(yīng)不小于30%。否則應(yīng)選用高動熱穩(wěn)定電流互感器以減小變比。

（10）為提高低負(fù)荷計量的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用過載4倍及以上的電能表。

（11）經(jīng)電流互感器接入的電能表，其標(biāo)定電流不宜超過電流互感器額定二次電流的30%，其額定最大電流應(yīng)為電流互感器額定二次電流的120%左右。直接接入式電能表的標(biāo)定電流應(yīng)按正常運(yùn)行負(fù)荷電流的30%左右進(jìn)行選擇。

（12）執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費的用戶，應(yīng)安裝能計量有功電量、感性和容性無功電量的電能計量裝置；按最大需量計收基本電費的用戶應(yīng)裝設(shè)具有最大需量計量功能的電能表；實行分時電價的用戶應(yīng)裝設(shè)復(fù)復(fù)率電能表或多功能電能表。

（13）帶有數(shù)據(jù)通信接口的電能表，其通信規(guī)約應(yīng)符合DL/T645-1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求。

（14）具有正、反向送電的計量點應(yīng)裝設(shè)計量正向和反向有功電量以及四象限無功電量的電能表。

接線方式

電能計量裝置的接線方式步驟如下：

（1）接入中性點絕緣系統(tǒng)的電能計量裝置，應(yīng)采用三相三線有功、無功電能表。接入非中性點絕緣系統(tǒng)的，應(yīng)采用三相四線有功、無功電能表或三只感應(yīng)式無止逆單相電能表。

（2）接入中性點絕緣系統(tǒng)的3臺電壓互感器，35kV及以上的宜采用V/v方式接線，接入非中性點絕緣系統(tǒng)的3臺電壓互感器，35kV及以上的宜采用Y0/y0方式接線。其一次側(cè)接線方式和系統(tǒng)接地方式相一致。

（3）低壓供電，負(fù)荷電流為50A及以下時，宜采用直接接入式電能表；負(fù)荷電流為50A以上的，宜采用經(jīng)互感器接入的接線方式。

（4）對三相三線制接線的電能計量裝置，其2臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用四線連接。對三相四線制接線的電能計量裝置，其3臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線連接。

中性點絕緣系統(tǒng)：指一個系統(tǒng)，除通過具有高阻抗的指示、測量儀表或保護(hù)裝置接地外，無其他旨在接地的連接。