浅谈电能计量装置

浅谈电能计量装置

刘伟鹏

广东电网有限责任公司珠海供电局广东省珠海市519000

前言

随着电子技术的飞速发展，电网越来越向智能化发展。电子式电能表以其精度高、负载特性好，功耗低等优点在我国电力系统内得到了广泛的应用。现在多功能表的功能越来越强大，应用越来越灵活，在电网关口、大用户电能表应用中已基本取代了三相感应式电能表，成为标准的配置。作为电能的供应和使用环节中的重要节点，装表接电工作的好坏，不仅关系到电网的安全经济运行，还直接影响到用户的切身利益；表计的安全也时时刻刻影响着电网企业切身的利益。

一、电能计量装置基本知识

1.1电能计量装置的概念

一般我们所说的电能计量装置是指：电能表、互感器（包括电流互感器、电压互感器）及电能表到互感器二次回路三部分组成。

1.2电能表分类

电能表可分为机械表和电子表，也可按单相表和三相表分类。

1.3电能表的参数

电能表也叫电度表，是电能计量装置的核心，是计量负载消耗的或电源发出的电能。

以珠海电能表兰吉尔E650型为例，220/380V表示额定电压，5(10)A表示额定电流为5A最大电流为10A，50HZ表示额定频率，5000ipm/kw.h表示计5000个脉冲一度电。

每一个电能表都有对应的局编号（如ZTE00036986）和资产编号（NO.96627954）

1.4电能表的选择

电能表的接线方法有很多种，按照用途的不同来选择不同系列的电表。220V单相供电用户装220V单相电能表，三相三线供电中性点不接地或者经消弧线圈接地系统装三相三线电能表，接地系统装三相四线电能表，低压三相四线供电的装三相四线电能表。电流大于50A的用户，要加装互感器。每个电表都表示有接线方式图，以兰吉尔E650为例，解开前面的保护壳就可以看到。

电能表的电流量程：通过电能表的最大工作电流不得大于电能表的额定最大电流，最小工作电流不低于电能表标定电流的20%。如果经电流互感器接入的，其标定电流不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。

电压量程：电能表的额定电压应与线路电压相符，高压表三相三线100V，高压三相四线100/57.7V；低压单相表220V，低压三相三线表380V，低压三相四线表220/380V。低压供电电压若不是220V和380V，则电能表的电压量程应与供电电压一致。

1.5互感器的作用

（1）对于电流大的用户，因为电表的量程是有限的，为了能扩大电能表的量程就需要安装电流互感器，将大电流变换成小电流，再通过变比的换算一样可以得到准确的用电数据。

（2）需要安装互感器的地方电流都是比较大的，有了互感器可以隔离高电压、大电流，保证了人员和仪表的安全。

1.6电流互感器

（1）电流互感器的型号分类是这样的，第一个字母：L表示电流互感器；第二个字母表示安装方式：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；第四个字母表示工作方式：B-保护。

（2）电流互感器的准确度等级

电能计量装置是根据用户平均用电量的多少或变压器容量的大小和计量对象的不同进行分类的，不同类别的电能计量装置对电能表准确度等级要求也不同。互感器的等级如0.5级就是表示每100度的误差在正负5度，0.2级就是每100度电误差在正负2度，现在基本上都是用更加准确的0.2S级别互感器。

1.7电流互感器的选择

（1）额定电压的确定

电流互感器的额定电压应与被测线路电压相适应，UN≥UL

电流互感器要求额定一次电压应大于接入的被测线路电压的0.9倍，小于线路电压的1.1倍：0.9UL＜UN＜1.1UL

（2）额定变比的确定

电流互感器的额定二次电流规定为5A或1A，一般选5A。

所选取的电流按核定电流的1.2至1.5倍选取

当实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或0.5s、0.2s级电流互感器。

如额定电流为120A的用户，那就是120*1.2=144A，约等于150A，电流互感器可选择150/5的。

1.8电流互感器的接法

（1）V形分相接法，适用于中性点不接地或经消弧线圈接地的35KV及以下，特别是10KV配电中的高压计量电流互感器。

（2）Y形分相接法，常用于高压大电流接地系统，发电机二次回路及低压三相四线电路。

1.9电压互感器

电压互感器分类与电流互感器类似，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

二、电能表的常用接线

2.1单相表

采用直接接入方式

2.2三相表

（1）采用直接接入方式

（2）带电流互感器的三相四线接法

其中CT又可以分为接地和不接地两种，

（3）实际中三相四线带CT接法示，如：一共有10条线，其中3条电压线，3条电流进线，3条电流出线，电流线的线径比电压线大（电压线2.5mm²,电流线4mm²）和一条零线。

三、装表接电中存在的安全隐患

1、拆装表计的时候，线路多（特别是三相表），容易造成接线错误。

2、拆装表计的时候，火线没有进线绝缘包裹，容易造成触电或者短路。

3、带电更换新型单相电子表時，容易造成火线与单相电子表后用于校验的软铜线短路。

4、三相电表如果在表尾烧毁的情况下没有停电，这时表计的安全系数大大降低，接触表计、外壳時很容易发生短路情况。

5、三相电表表箱接地不良或者没有接地，一旦电表漏电会很容易引起触电事故

6、当需要用到梯子作业时，梯子的使用不规范，未与地面成60度左右角，容易造成梯子底部与地面摩擦力不足倒置滑落。

四、电能表的安全防护

电网在社会经济的发展中一直扮演着重要角色，毫无疑问电网也面临很多安全问题，可以将它归类为两类。第一类为攻击电网本身对社会造成威胁的活动，第二类为攻击电网数据以获得利益—例如，修改用电数据窃取电费。现在越来越多的多功能电子表代替了老式的机械表，安全性能已经大大提高了，一般电子多功能电能表有两重防护手段。

第一重：铅封。铅封是感应式电能表防窃电最基本的手段，也是目前最具有法律效力的物证。目前多功能表基本具备表壳铅封和端子盖铅封，但因其可用软件进行设置，所以必须将所有软件设置通道用铅封进行防护，故应采用以下3种铅封如图：

（1）表设置铅封。防止从外部对表进行内部程序修改

（2）表壳铅封。防止对表计进行非授权拆卸

（3）表端盖铅封。主要用于防止对计外接线进行非授权的拆卸

第二重：采用密码防护，由6位数字组成，输入错误将不能更改设置，但以现在计算机计算速度和技术，破译这6位数还是不困难的。

所以多功能表安全防护必须从软、硬件两方面着手才可以得到良好的效果。硬件主要采用铅封防护，软件主要采用密码防护。

五、窃电常用手法

（1）无表窃电，既不通过电表直接用电

（2）降压窃电，通过某种方法使电压回路无电压或欠压

（3）减电流窃电，通过某种方法使电流回路无电流或欠流

（4）私拆电表窃电，改变电表内部结构性能，使电表计量误差变大

（5）故意增加或减小TA的实际变比，使TA误差增大

结语

电能计量装置看似简单的几个单件组合，但是想要学透其中的知识并非一朝一夕能够学会，作为一名合格的用电检查班的班员，对电能计量装置的熟悉是必要的，不仅在检查用户电房，低压普查过程中需要用到这些知识，而且当用户来报装咨询时也应能帮他们解答疑问。电能计量装置作为计量用户电度的重要工具，是企业经济收入的凭证，我们作为用电检查员应时时刻刻维护着计量装置的安全，随时查处危害电能计量装置的行为。

参考文献

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