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电能计量现场培训,电能计量装置常见故障分析,模块一 基本知识介绍,模块二 电能计量装置常见 故障分析,模块三 电能计量装置的错误接线检查,模块一 基本知识介绍,相量及相量图,交流电路各相量的关系,基本三角函数关系,一 、 相量及相量图,（一）、相量,1、概念：是正弦交流电的一种表示方法，和复数对应。,2、符号表示：交流电有效值符号上加圆点。 例如：,3、数学表达式：用复数的极坐标表示。 例如：,“220”表示该交流电压有效值为220V； “30”表示该交流电压初相角为30度 。 以上两数值为正弦交流电的两要素。,（二）、相量图,复数 矢量 复平面 相量 向量 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。 3、画相量图时：先量角度(正角-逆时针转，负角-顺时针转）； 再量长度（同一种物理量有比较）,举例：,参考,同一相量图中,（三）、相量的加减,1、矢量多边形法则 将多个矢量相加时，可将各矢量头尾相接，最后的 和矢量是从第一个矢量的头指向最后一个矢量的尾。,2、举例 已知： ， 求： ， 。,（1）、,（2）、,二、 交流电路各电流电压相量的关系,（二）、三相交流电路线电压和相电压的关系（星形连接时）,1、一般关系,（一）、单相交流电路电压电流关系,2、对称关系,相量图,感性时 0,容性时 0,纯电阻性时 =0,相量图(以 作为参考相量-铅垂位置),UU,.,UV,.,UW,.,UUV,.,UVW,.,UWU,.,（三）、对称三相交流电路的电流电压的相量关系,1、相电流与相电压的关系,2、各电流电压的相量关系,三、 基本三角函数关系,（一）、正角和负角,、象限正角 0180o,、象限负角 0 -180o,（二)、 角的三角函数值符号,sin,cos,tg,ctg,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,-,(三)、任意角的三角函数,(四)、三角函数换算公式,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,单相电能表的接线 一、单相电能表的正确接线,1、单相电能表直接接入式,（2）、接线原则： IAN UAN,A,N,（3）、相量图,（4）、计量功率,（1）、接线图,P=UIcos =UIcos,.,.,2、单相电能表经电流互感器接入式 （1）、接线图,（3）、计量功率 P=UIcos =UIcos,（2）、接线原则,二、单相有功电能表的错误接线 1、火线和零线互换 （1）、接线图,（2）、接线原则：,（3）、相量图,（4）、计量功率,P=UNAINAcos =UIcos,（5）、结论：电能表正转，当负荷侧接地易漏计电量。,N,A,2、电压钩断开或接触不良,（1）、接线图,（2）、接线原则,（3）、相量图,（4）、计量功率 P=IUcos=0,（5）、结论 电表不转,A,N,3、电流互感器二次侧短路 （1）、接线图,（3）、计量功率 P=IUcos=0 （4）、结论 电表不转,（2）、接线原则,*,*,4、电能表极性接反,（2）、接线原则：,（3）、相量图,（4）、计量功率,（1）、接线图,A,N,P=IUcos（1800-） =-IUcos,1800-,(5)、结论： 电能表圆盘反转,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,接线原则：,30+,30-,计量功率： P=IUcos（30+）+cos（30-） P=3IUcos,*,*,*,*,*,*,*,*,2、三相三线高压电路有功电能的接线,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,Uab,Ucb,接线原则：,30+,30-,计量功率： P=IUcos（30+）+cos（30-） P=3IUcos,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,.,二、三相三线电能表的错误接线 1、电流回路错误接线 （1）、电流互感器二次侧a相反接,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,Uab,Ucb,接线原则:,60+90-,30-,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,计量功率： P=IUcos（150-）+cos（30-） P=IUsin,-Ia,正确计量功率 ：P=3IUcos,正确接线：P=3IUcos,错误接线：P =IUsin,2、电压回路错误接线 （1）、电压互感器二次侧Uab反接,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,Uab,Ucb,接线原则：,180-30-,30-,计量功率： P=IUcos（150-）+cos（30-） P=IUsin,Uba,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,Uab,Ucb,接线原则：,180-30-,30+,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,Uba,（2）、电能表电压进线ab相互接错,计量功率： P=IUcos（150-）+cos（30+） P=0,Uca,2019/11/17,34,可编辑,3、电流回路和电压回路同时接错 （1）、电压回路ab接错，A相电流互感器二次接反,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,接线原则：,30+,30+,Uba,计量功率： P=IUcos（30+）+cos（30+） P= 3UI（ cos - 3/3sin ）,Uca,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,-Ia,三相四线电能表的接线,一、三相四线电能表的正确接线,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,计量功率：P=P1+P2+P3=3IpUpcos,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,二、三相四线电能表的错误接线 1、电流回路短路故障 （1）、电流回路一相短路,UA,UB,UC,Ia,Ib=0,Ic,计量功率：P=P1+P3=2IpUpcos 少计1/3的电量,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,（2）、电流回路两相短路,UB,UA,UC,Ia=0,Ib,Ic=0,计量功率：P=P2=IpUpcos 少计2/3的电量,（3）、电流回路三相短路,UB,UA,UC,Ia=0,Ib=0,Ic=0,计量功率：P=0 电能表停转,2、电压回路开路故障 （1）、电压回路一相开路,UB,UA=0,UC,IA,IB,IC,计量功率：P=P2+P3=2IpUpcos 少计1/3电量,（2）、电压回路两相开路,UA=0,UB=0,UC,IA,IB,IC,计量功率：P=P3=IpUpcos 少计2/3的电量,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,（3）、电压回路三相开路,UA=0,UB=0,UC=0,IA,IB,IC,计量功率：P=0 电能表不转,3、电流互感器二次极性接反 （1）、一相电流反接,A B C N,IN,UA,UB,UC,IA,IB,IC,-IA,计量功率： P=IpUpcos（180-）+IpUpcos +IpUpcos =IpUpcos ,180- ,.,（2）、两相电流反接,UA,UB,UC,IA,IB,IC,-IA,计量功率： P=IpUpcos（180-）+IpUpcos (180-） +IpUpcos = - IpUpcos ,180- 180- ,A B C N,IN,-IB,.,（3）、三相电流反接,UA,UB,UC,IA,IB,IC,-IA,计量功率： P=IpUpcos（180-）+IpUpcos (180-) +IpUpcos（180- ） = - 3IpUpcos ,180- 180- 180-,-IB,A B C N,IN,-IC,（5）、三相电流电压不同相,UA,UB,UC,IA,IB,IC,120- 120- 120-,计量功率： P=IpUpcos（120-）+IpUpcos （120+）+IpUpcos（120-） =3IpUpcos （120-）,A B C N,IN,（6）、A、B两相电流电压不同相，A相电流反接,UA,UB,UC,IA,IB,IC,计量功率： P=IpUpcos（60+）+IpUpcos （120+）+IpUpcos = UpIp（ cos - 3sin ）,A B C N,IN,U0,60+ 120+ ,-IA,A B C N,IN,Un,(7)、电压线圈中性点与电路中性线断开,P=IAUAcos+IBUBcos+ICUCcos =IAUANcos+IBUBNcos+ICUCNcos-UN（IA+IB+IC）cosN 三相平衡： P=P 三相不平衡： 误差：P=UNINcosN,结论：电能表反应的功率比实际功率少计P 。中性线一定要接牢。,互感器的接线分析 一、电压互感器 （一）、二次侧断线的分析 步骤： A、选择仪表； B、测量a、b、c各线电压； C、根据测量数据判断有无断线。 Ubc=100V Uab=Uca=0 则a相断线 Uca=100V Uab=Ubc=0 则b相断线 Uab=100V Ubc=Uca=0 则c相断线 （空载时）,a b c,A B C,V,（二）、一次侧断线的分析 结果分析：,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,（三）实例分析 1、Vv接线时一次第一相熔丝断压,2）、相量图,Uu,.,Uv,.,Uw,.,Iu,.,Iw,.,Uwv,.,1）、分析： 断开第一相电压时，Uu=0, 故 Uuv=0,3）、计量功率： P=P1+P2 =0+UwvIwcos（30） =UIcos(30),Uuv,.,2、 Vv接线时一次第二相熔丝断压,2）、相量图,Uuv,.,Uwv,.,Uu,.,Uuv,.,Uwv,.,Uv,.,Uw,.,Iu,.,Iw,.,1）、分析： 一元件 二元件,Uuv,.,Iu,.,Uwv,.,Iw,.,3）、计量功率：,P=P1+P2 =1/2UuwIucos(30-)+ 1/2UwuIwcos(30+) =3/2UIcos,3、星形（Y，yn）接线时电压互感器（一次断线） （1）、一次断U相,2）、相量图,U V W,u v w,.,.,.,.,.,.,Uu,.,Uv,.,Uw,.,Iu,.,Iw,.,Uwv,.,-Uv,.,1）、分析： 一元件 二元件,-Uv,.,Iu,.,Uwv,.,Iw,.,3）、计量功率：,P=P1+P2 =UuIucos(60+)+ UwvIwcos(30-) =2/3UIcos,（2）、一次断V相,2）、相量图,U V W,u v w,.,.,.,.,.,.,Uu,.,Uv,.,Uw,.,Iu,.,Iw,.,1）、分析： 一元件 二元件,Uu,.,Iu,.,Uw,.,Iw,.,3）、计量功率：,P=P1+P2 =UuIucos+ UwIwcos =2/3UIcos,（3）、一次断W相,2）、相量图,U V W,u v w,.,.,.,.,.,.,Uu,.,Uv,.,Uw,.,Iu,.,Iw,.,-Uv,.,1）、分析： 一元件 二元件,Uuv,.,Iu,.,-Uv,.,Iw,.,3）、计量功率：,P=P1+P2 =UuvIucos(30+)+ UvIwcos(60-) =2/3UIcos,Uuv,.,（三）、互感器的极性反接分析 1）、电压互感器为V形接线,c相极性接反,Ua,Ub,Uc,-Ubc,Uab,Uac,Uac=-Uca=Uab-Ubc Uac=3Uab=3Ubc =3100=173,结论：只要测的三个二次电压中有一个增加3倍，就说明有极性接反的情况。,Ubc,-Ubc,2）、电压互感器为Y形接线,a相极性接反,Ua,Ub,Uc,-Ua,-Ub,Uc,Ubc,Uca,Uab,Uab=-Ua-Ub Uab=Ua=Ub=100/3=57.7 Uca=Uc-(-Ua) Uca=Uc=Ua=100/3=57.7 Ubc=Ub-Uc Ubc=3Ub=3Uc357.7=100,结论：与a相有关的二次电压为原来的1/3。,-Uc,Ub,二、电流互感器（极性反接） 1、不完全星形接线（W相极性接反）,IU,IV,IW,-Iw,Iu,Iu+ Iv-Iw=0 Iv = -（Iu -Iw） Iv =3Iu=3Iw,Iv,结论：测量电流Iu、Iv、Iw，若一相电流比其它两相大3倍，则有一组电流互感器极性接反。,-IV,2、完全星形接线（W相极性接反）,IU,IV,IW,-Iw,IN =Iu+Iv+（-Iw）= -2Iw 结论：测量电流Iu、Iv、Iw和IN，若中性电流是相电流2倍，则有一组电流互感器极性接反。,Iu,Iv,IN,单相电能表的正确接线,正确接线 电能表的联合接线 错误接线,模块三 电能表的接线检查 及判断方法,电流、电压和相位法 1、步骤：A、测电能表电压端子的各线电压，找出V相电压端子； B、测量相序； C、画各线电压相量； D、测三相电流； E、测电流、电压的相角； F、根据