电能表基础知识培训课件.ppt

1、目录：电工基础知识电能表电能表基本术语电能表基本术语（多功能表部分，功能介绍）电能表基本要求电能表需要进行的测试产品的制造流程电能表常用接口常用的设备常见的疏忽 电工基础知识v基本概念：电流：电荷的有规律的运动叫做电流 v电流是从电荷多的一边流向电荷少的一边，电势高的一边流向电势低的一边。v电流又分为直流电流和交流电流。直流电流在导体中流动的方向和大小均是不变的。交流电流在导体中流动的方向和大小是随时间而交替变化的。v交流电分单相交流电和三相交流电。三相交流电是由三个相位互差120度的单相交流电组成，分别叫A相、B相、C相。v电流的代表符号I，度量单位是安培(A)v基本概念：电压：电场或电路中

2、两点间的电位差 v以字母U表示，单位为伏特，简称伏(V)v分直流电压和交流电压v隔离电压和非隔离电压 非隔离电压不能触摸 隔离电压不能同时触摸两个压差比较大的节点。v基本概念：负载：负载也称负荷。电路中消耗电量的装置统称负载。电能表校验台是模拟的负载阻性负载感性负载容性负载v基本概念：v短路：在电路中不同电位的任意两点发生接触，或被电阻很小导体联接时，在两接触点间由于电阻突然减小，电流骤然升高，这种现象叫短路。v 断路：在某处断开的电路叫断路，v 也称开路。当电路处于断路v 状态时，电路中的电流无法通过 v基本概念v电阻：电阻：电流在导体中流动时所受到的阻碍作用叫做电阻。电阻的大小与导线的长度

3、、截面大小、材料、温度等因素有关。电阻以字母R表示单位为欧姆简称欧（）。v基本概念：电功电功 电功率电功率v电功：各种用电设备，当有电流通过时，就会将电能转换成为其他形式的能量，如电灯发光、电动机带动机械装置旋转、电炉发热等等。在这些过程中，它们的共同点就是消耗电能作功，电功又称电能，用符号W表示，电功电功=电功率电功率时间，单位是千瓦时时间，单位是千瓦时(kWh)。v电功率：电功只能反映用电设备消耗电能的大小，但反映不出消耗电能的速度。为了说明后者，我们引进电功率的概念，它的定义是单位时间内电流所作的功，用符号P表示单位是瓦(W)。v基本概念正弦交流电：正弦交流电：正弦交流电是指电路中电流、

4、电压及电动势的大小和方向均随着时间按正弦函数规律变化。三要素：三要素：最大值、频率和初相角。v基本概念：v三相交流电：三相交流电：三个具有相同频率、相同振幅、相位上彼此相差120度的正弦交流电，称为三相交流电。v三相三线 只有三根火线传输的电力系统 三角形接法特点：简单，低成本，必须平衡v三相四线 三根火线和一根零线传输的电力系统 星型接法特点：灵活，成本稍高，允许稍微不平衡v相电压 220Vv线电压 380Vv基本概念v相序：三相交流电流或电压通过正的最大值的先后顺序，叫相序。正相序ABC ABCABCABCABC 逆相序CBACBACBACBACBABCABCABCABCABCACABCA

5、BCABCABCABABCABCABCABCABCA1B1C1v基本概念有功功率有功功率 无功功率无功功率 视在功率视在功率v视在功率又称表观功率，电路中电压有效值和电流有效值的乘积，即 S=UI，计算单位是伏安（VA）或千伏安（kVA）。v有功功率：在交流电中，使电灯发光，电热炉发热，电动机带动了其他机床转动，即由电能转换成其他能量而作功的功率。v数值等于 视在功率乘以电流和电压间相角差的余弦（功率因数），也即P=UIcos，计算单位是瓦（W）或千瓦（kW）。v无功功率：电机等设备运转的时候，由于磁场的作用，会将一部分能量先转换为磁能，然后再转换成电能，反馈到电网，这种能量被称为无功，单位时

6、间内反馈的能量，叫无功功率。v数值等于视在功率乘以电流和电压间相角差的正弦（sin）即Q=UIsin，计算单位是伏安（var）或千伏安（kvar）。v三者之间的关系为S2=P2+Q2v电能表v电能表v有功电能表：通过将有功功率对时间积分的方式测量有功电能的仪表。v静止式有功电能表：电流和电压作用于故态（电子）器件而产生的与瓦时成比例量的仪表。v无功电能表v电能表的分类（按功能）有功电能表 无功电能表 有无功电能表 复（多）费率电能表 多功能电能表 预付费电能表 载波电能表 防窃电电能表v电能表分类 单相表 单相三线（两个计量单元，单相电）三相三线（两个计量单元计量三相电）三相四线（三个计量单元

7、计量三相电）三相三线如何计量三相电Uab*Ia+Ucb*Ic=(Ua-Ub)*Ia+(Uc-Ub)*Ic=Ua*Ia Ub*Ia+Uc*Ic Ub*Ic=Ua*Ia+Uc*Ic Ub*(Ic+Ia)Ia+Ib+Ic=0=Ua*Ia+Uc*Ic+Ub*Ibv电能表命名：v电能表命名(无功)：v中城电子科技有限公司电能表型号vDDS1398D7型单相电子式电能表，vDDSJ1398D1型单相电子式防窃电电能表，vDDSI1398A3单相载波表。vDTS（X）1398三相四线有功无功电能表，vDTS1398F1三相电子式有功电能表vDXS1398-DXS1398三相无功表。vDTSY/DSSY139

8、8C型三相电子式预付费电能表，vDDSY1398型电子式预付费电能表。vDDSF1398E2型单相电子式多费率电能表，vDTSF1398三相电子式多费率电能表。vDTSD1398/DSSD1398B型三相电子式多功能电能表，v.v电表组成电表组成一块电表主要有三大部分组成。电气部分：电气部分：主要由电阻、电容、三极管、稳压管、稳压集成IC、磁珠、超级电容、按键、6（3.6）v锂电池、液晶LCD显示器、数码LED显示器、计度器、滤波器、红外发射管、红外接收IC、集成运放IC、压敏电阻、热敏电阻、气体放电管、瞬变二极管、计量IC、计量CPU、管理CPU、数字IC、检测IC、通信IC、隔离IC、电源

9、变压器、电压互感器PT、电流互感器CT、锰铜片电阻等组成。结构部分：结构部分：表盖、端盖、底座、铅封绳，铅封螺钉、密封圈、铭牌、功能端子引线、功能端子接线图、电源端子接线图、紧固螺钉、挂钩等。外设部分：外设部分：红外遥控器，掌上电脑，PC机。v单相表原理电压采样的信号和电流采样信号做乘法，将乘积转换成脉冲输出。输出分两路：一个是校验输出，驱动脉冲灯和光耦。一路是驱动计度器。工作电源数字频率转换器数字乘法器电能信号指示计度器电压采样电流采样相线中线相线中线负载v三相多功能表原理v多功能表原理描述：电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送至放大电路缓冲放大，再由A/D转换器变成数字信号，送

10、到CPU2进行运算处理。由于采用了24位A/D转换器，使得电压电流采样分辨率大为提高，同时由于A/D转换器已初步完成电压，电流，有功功率,无功功率等数据的计算使CPU2有足够的时间完成相应的电能的计量和相应的电压和电流，有功功率,无功功率等数据的进一步精确计算。图中的CPU2用于分时计费和处理各种输入输出数据，通过串并口将电能数据从A/D转换器中读出，并根据预先设定的时段完成分时有功电能计量.无功电能计量和最大需量计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外或485接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据。电能表基本术语v电能表基本术语：计度器（register）：由贮存器和显示器

11、构成的能贮存和显示信息的机电或电子单元。常数（constant）：表示仪表记录的有功电能与相应的测试输出值之间关系的值。如此值是脉冲数，则常数是imp/kwh或wh/imp。基本电流（Ib）basic current（Ib）确定直接接通仪表有关特性的电流值。额定电流（In）rated current（In）确定经互感器工作的仪表有关特性的电流值。最大电流（Imax）maximum current（Imax）仪表能基本满足本标准规定的电流最大值。v电能表基本术语：参比电压（Un）reference voltage（Un）确定仪表有关特性的电压值。参比频率 reference frequency确

12、定仪表有关特性的频率值。等级指数（class index）仪表在本标准所定义的参比条件（包括参比条件的允差）下测试，在0.1Ib与Imax或0.05In与 Imax间全部电流值上、功率因数为1（三相仪表为平衡负载）时规定的允许百分数误差极限值的数字。百分数误差 percentage error百分数误差=（表记录的电能或预置电能真值电能）/真值电能100%v电能表基本术语：影响量 influence quantity影响仪表工作特性的任一量，一般是外部量参比条件 reference condition一组带有参比值及其允差和参比范围的影响量和性能特性，按此条件规定基本（固有）误差。参比温度 r

13、eference temperature规定作为参比条件的环境温度。平均温度系数 mean temperature coefficient百分数误差的改变与产生此改变的温度变化的比值。v电能表基本术语：极限工作范围 limit range of operation工作中的仪表能经受的不至于损坏的极值条件，当仪表接着在额定工作条件下工作时计量特性不降低。型式试验 type test为检验仪表的型式是否符合本标准中相应准确度等级的仪表的全部要求，而对制造厂选出的同一型式的并有相同特性的一只或数只仪表进行的一系列试验的过程。需量周期 demand interval测量平均功率的连续相等的时间间隔。最

14、大需量 Maximum demand在指定的时间区间内，需量周期中测得的平均功率最大值。v电能表基本术语：滑差(窗)时间 Sliding window time依次递推来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。尖、峰、平、谷 Sharp、peak、shoulder、off-peak time consumption电力系统日负荷曲线中最突出的时段称为尖时段，高峰负荷对应的时段称为峰时段，低谷负荷对应的时段称为谷时段，尖、峰、谷时段外对应的时段称为平时段。谐波次数(h)harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。谐波分量 harmonic component对周期性交流量进行付里

15、叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。电能表基本术语：谐波含量（电压或电流）harmonic content(for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。谐波含有率 harmonic ratio(HR)周期性交流量中含有的第h 次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根之比。第h次谐波电压含有率：HRUh=Uh/U1100%第h次谐波电流含有率：HRIh=Ih/I1100%式中：Uh-第h次谐波电压（方均根值）U1-基波电压（方均根值）Ih-第h次谐波电流（方均根值）I1-基波电流（方均根值）电能表基本术语多功能表部分电能表基本术语(多功能表部

16、分)：年时区数电能表最多能运行的时区。如果年时区数小于已编程的年时区，则电能表只运行前面几个时区（如年时区数为2，则运行前2个时区）。年时区数编为0，则电能表只运行第一个时区（不管编程时编设了几个时区）。年时区数最大不超过4。日时段表数电能表最多能运行的日时段表号。如果日时段表数设为3，则电表的第4和第5日时段表无效，即使某个时区的日时段表号被设为4，该时区会按第3日时段表的时段运行，而不会按第4日时段表的时段运行。如日时段表数编为0，则电表只运行第1日时段表。日时段表数最大不超过5。电能表基本术语(多功能表部分)：日时段数电能表每天最多能运行的日时段。最大不超过10。如果日时段数设为4，则每

17、个日时段表的第510时段的时间电表将视作无效，只有前4个时段的时间有效。如设为0，则电表只运行第一个日时段。日时段表号编程时用来表示电表运行在第几日时段表，用1、2、3、4、5表示。如时区的日时段表号被设为0，则电表固定为第1日时段表。电能表基本术语(多功能表部分)：费率数电能表最多能切换的费率号数。其值最大不超过4。若费率数设为3，则只有T1、T2、T3有效，而会将T4默认为T3费率，若费率数设为2，则只有T1、T2有效，T3、T4都将被默认为T2费率，依此类推。如为0，则电表不论在哪个日时段，只运行费率1。费率号编程时用来表示电表运行在何种费率，用1、2、3、4 表示。通常1代表尖费率，2

18、代表峰费率，3代表平费率，4代表谷费率。电能表基本术语(多功能表部分)：公共假日数电能表一年中能运行在公共假日状态下的最大天数（不包括春节期间）。如为0，表示公共假日选择无效。其值最大不超过12。公共假日一般指国家规定的假日，如1月1日、5月1日等,用户可设置。公共假日日期及日时段表号设定一年中的公共假日日期及采用的日时段表号，不同的公共假日可采用不同的日时段表号。电能表基本术语(多功能表部分)：周休日一般指一周内规定的休息日。由周休日状态字来设定每周的工作日和休息日。周休日采用的日时段表号按需要设定休息日采用的日时段表号。春节三天采用的日时段表号指中国农历正月初一、初二、初三三天采用的日时段

19、表号。电能表基本术语(多功能表部分)：循显时间电能表轮显显示的总时间。在此期间，所有轮显项逐项轮显，当编设的轮显项显示完一轮后，电表将从头开始继续轮显，直到循显时间已到，电表将进入停显状态。如果这个时间被设为0，则电能表将作60秒处理。停显时间电能表停止显示的时间。经过这个时间后，电能表将再次进入轮显状态，并紧接着停显前的那一项继续轮显。如果这个时间被设为0，则电能表不停显。轮显时间轮显时每一项数据的显示时间。如果这个时间被设为0，则电能表将作3秒处理。电能表基本术语(多功能表部分)：轮显方式可根据需要，选择按厂家固定方式轮显或按用户自己设定的参数轮显。轮显内容编码用户根据需要编设的轮显内容的

20、编码。按键显示功能按键显示功能是指通过按动面板上的显示按钮，电表按预先设置的键显编码内容显示数据项的功能。当电表的显示按钮被按下，电表将显示某项数据参数，该数据一直显示60秒，除非按钮再次被按下，电表则显示下一项数据，若再无按键操作，60秒后电表将自动退出键显状态，进入轮显状态。电能表基本术语(多功能表部分)：事件记录失压事件记录、失流事件记录、停电来电事件记录、电压合格率记录、六类负荷曲线记录、负荷代表日整点有功电能记录、每月（结算）正向有功用电量记录、时区结束正向有功电能冻结记录、编程记录、需量清零记录、广播校时记录、电池运行时间记录、电表运行时间记录。最大需量清零，数据清零最大需量清零有

21、手动最大需量清零、掌上电脑最大需量清零、自动抄表日期最大需量清零。数据清零：对所有计量参数内容置为零，但管理参数内容不变。电能表基本术语(多功能表部分)：电量冻结 零点电能冻结：每日过零点时，电表能将当时的正向有功各费率及总电能、反向有功各费率及总电能、正向无功各费率及总电能、反向无功各费率及总电能冻结，并记录当时的时间标识（月.日.时.分）。即时电能冻结：通过RS485（只限口）总线广播电量冻结命令,电表能将当时时刻的正向有功各费率及总电能、反向有功各费率及总电能、正向无功各费率及总电能、反向无功各费率及总电能冻结，并记录当时的时间标识（月.日.时.分）。电能表基本术语(多功能表部分)：表号

22、、用户号、设备号表号：PC机或掌上电脑与电能表通讯的识别号。用户号：作为供电部门管理的编号。设备号：作为用户设备管理的编号。计量参数、管理参数计量参数：不能进行编程，随时间、事件发生变化的参数。如电量、需量、电池工作时间、电表运行时间、事件记录、电压、电流、频率、功率因数等。管理参数：能进行编程，不随时间改变的参数。如表号、用户号、设备号、费率数、轮显方式、轮显编码、键显编码等。电能表基本术语(多功能表部分)：广播校时与广播地址设表广播校时：主要是对一批电表进行统一时间校准。广播地址设表：在设表时所用的表号（国标规约）或表地址（浙江规约）是用广播地址取代。密码与权限密码与权限主要用于设表，本多

23、功能表密码默认为000000，权限分00，01，02三种。其中00可进行所有参数的设置（如修改密码）操作，01只能进行常规管理参数的设表操作，02只能用于掌上电脑（抄表器）的需量清零。电能表基本术语(多功能表部分)：每月(结算)正向有功用电量记录功能每次到了自动抄表日时，电表将结算一次用电量，该用电量是指从上月自动抄表日到这一月自动抄表日期间的用电量。如自动抄表日已设为8日12:00，当时间过了1月8日的12:00时，1月结算用电量将不再增加，新的电量将记录到2月结算用电量（从0开始累加）。时区结束正向有功电能冻结功能各时区结束时，电表能将当时的正向有功总电能及各费率正向有功电能冻结，并记录下

24、来。电能表基本术语(多功能表部分)：负荷代表日整点有功电能记录当运行到每月的负荷代表日时，电表将记录当天24小时的整点有功电能（该值为当时的当前有功电量累计值）。停电唤醒功能红外唤醒：当电表停电时，按住遥控器任何一个按钮持续5到15秒，可唤醒电表。按键唤醒：按动电表右上方的轮显按钮也可可唤醒电表。电能表基本术语(多功能表部分)：负荷曲线记录功能按照用户设定的时间间隔对选定的六类数据的内容进行滚动数据记录功能即为负荷曲线记录功能，间隔时间为199分钟，可任意设置。六类采样数据分别为：一类：有功总电量、正向有功总电量、反向有功总电量；二类:无功总电能、I象限无功电能、IV象限无功电能、II象限无功

25、电能、III象限无功电能；三类：A相电压、B相电压、C相电压；四类：A相电流、B相电流、C相电流；五类：总功率因数、A、B、C相功率因数；六类：瞬时无功功率、A、B、C相无功功率;具体数据内容可通过PC机抄表查看。电能表基本术语(多功能表部分)：三相无电压时电流检测功能当电表停电时，三相无电压但电流回路仍有电流流过，电表将能检测到该电流，并记录最近一次该电流发生的时间及总的次数和累计时间。多功能（需量周期更替、时段切换）检测输出口功能由于实际测试的需要，电表可在多功能输出端口实现以下二种检测信号的输出：1）需量周期更替检测信号输出2)时段切换检测信号输出信号输出类型设置（显示项57.00，国标

26、码为C510H）：01需量周期更替输出，02时段切换输出电能表基本术语(多功能表部分)：通信规约：按照一定方法和格式通讯，约定的格式叫通信规约.目前多数执行规约为：DL/T 645v电能仪表的基本要求电能仪表的基本要求v(1)误差（谐波，半波，）v(2)稳定性（时间，温度，震动）v(3)本身功耗v(4)安全（人身，防火）v(5)读数，通讯v(6)坚固，更换v(7)防窃电（反接，磁场，铅封）v(8)抗干扰（浪涌，静电，辐射）电能表需要进行的测试电能表需要通过的测试 硬件测试准确度要求试验如下：1）基本误差2）不平衡负载误差3）变差试验4）常数试验5）起动试验6）潜动试验7）环境温度影响试验8）电

27、压影响试验9）频率影响试验10）逆相序影响试验11）电压不平衡影响试验12）谐波影响试验13）外磁场影响试验。电能表需要通过的测试 硬件测试电气要求试验如下：14）功耗试验15）接地故障抑制试验16）电源电压影响试验(电源电压，电压跌落，短时中断，电压渐变)17）短时过电流、自热、温升影响试验18）电快速瞬变脉冲群抗扰度试验19）静电放电抗扰度试验20）浪涌抗扰度试验21）高频电磁场抗扰度试验22）无线电干扰抑制试验。电能表需要通过的测试 硬件测试绝缘性能试验如下：23）绝缘性能试验（脉冲电压、交流电压）气候影响试验如下：24）气候影响试验（高、低温，交变湿热，阳光照射防护）机械要求试验如下：

28、25）机械特性试验（冲击，振动，抗运输环境性能，防尘、防水，弹簧锤，耐热、阻燃）外观、标志试验如下：26）外观及标志检查其它试验如下：27）功能端子引线测试28）走字试验。电能表需要通过的测试 软件测试常规功能检查如下：1）显示内容检查2）红外遥控器输入检查3）按键开关：编程开关、键显开关（上下键显键）、4）电表电池检查5）轮显/键显内容检查。计量功能检查如下：6）电量检查7）最大需量检查电能表需要通过的测试 软件测试多费率功能检查如下：8）日历，计时检查9）时区、日时段表号、时段、费率检查10）公共假日、周休日、春节三天检查 事件记录功能检查如下：11）最大需量清零记录检查12）数据清零检查

29、13）编程记录检查14）广播校时记录检查15）失压事件记录检查电能表需要通过的测试 软件测试 事件记录功能检查如下：16）失流事件记录检查17）三相无电压时电流记录检查18）停电来电事件记录检查19）电流过载记录检查20）开盖记录检查21）电压合格率记录检查22）六类负荷曲线记录检查23）每月（结算）正向有功用电量记录检查24）负荷代表日整点有功电能记录检查25）电表状态字记录检查 电能表需要通过的测试 软件测试数据转存功能检查如下：26）自动抄表日期数据转存检查27）最大需量清零数据转存检查数据冻结功能检查如下：28）时区电能冻结检查29）零点电能冻结检查30）即时电能冻结检查电能表需要通过

30、的测试 软件测试通信功能检查如下：31）红外通信检查32）485通信检查其它功能检查如下：33）主存贮器互换检查34）功能端子引线功能检查33）走字检查 电表测试标准电表测试标准国内测试标准主要有：GB/T 17215.321-20081级和2级静止式交流有功电度表GB/T 17215.322-20080.2S级和0.5S级静止式交流有功电度表GB/T 17215.323-20082级和3级静止式交流无功电度表GB/T 15284-2002多费率电能表 特殊要求DL/T 614-2007多功能电能表DL/T 645-2007多功能电能表通讯规约JJG 307-2006交流电能表（电度表）检定规

31、程JJG 596-1999电子式电能表检定规程 产品的制造流程参见电能表生产流程.xls电能表常用接口v通讯接口：近红外通讯v通讯接口：远红外通讯v通讯接口：485通讯v通讯接口：电力线载波通讯v通讯接口：GPRS通讯v通讯接口：TTL通讯M-BUS通讯无线接口v校验接口光耦校验接口v校验接口LED指示灯接口v跳闸输出接口继电器接口可控硅输出接口常用的设备常用的设备印刷机、贴片机、回流焊接机、AOI检测仪、成型机、剪脚机、波峰焊接机、放大镜；测试电源、耐压测试仪、标准表、校验台、频率计；烧写器、万用表、烙铁、电动批（气批）、热熔机、超声波焊接机、铅封钳；常见的疏忽v常见的疏忽 电流互感器（电流采样），紧固安装，不要积压 锰铜片（电流采样），紧固安装，注意断线 计度器（显示），禁摔禁异物，注意变比 液晶（显示），禁止强推 变压器（供电），禁止洗板水，禁摔 按键，插座，禁止洗板水 芯片，注意方向 电解电容，钽电容，二极管，注意方向 短路点，注意不要连锡 其他插件，注意不要歪斜 导线，折弯几次后注意断线 螺钉，力矩合适 模块，不要摔，不要积压常见的疏忽工艺性设计材料的研究元器件参数的斟酌文档的详细描述前瞻性的设计工艺文件的执行流程控制仔细认真的做事态度，发现问题，及时报告下一个流程就是客户，站在客户角度思考对产品品质的忽视v提问