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第一章 电能计量专业基本知识1

第一节 有关的数学公式和函数值1

1-1-1 两角和的函数公式1

1-1-2 常用的正弦、余弦函数值2

1-1-3 边角关系两定理2

1-1-4 正弦、余弦和正切的三角函数关系2

1-1-5 正弦、余弦和余切的三角函数关系2

1-1-6 单相交流有功电功率计算公式3

1-1-7 三相交流有功电功率计算公式3

1-1-8 单相交流有功电量计算公式3

1-1-9 三相交流有功电量计算公式3

1-1-10 三相交流无功电功率计算公式4

1-1-11 三相交流无功电量计算公式4

1-1-12 功率因数的计算公式4

第二节 电能表校验计算公式5

1-2-1 单相电能表校验时计算公式5

1-2-2 三相三线有功电能表校验时计算公式6

1-2-3 三相四线有功电能表校验时计算公式6

1-2-4 三相三线无功电能表校验时计算公式7

1-2-5 电能表的记录器核对计算公式7

1-2-6 高压电能表高压转数换算为低压转数的计算公式8

1-2-7 电能表的倍数计算公式8

1-2-8 现场校验单相电能表的计算公式8

1-2-9 现场校验三相三线有功电能表的计算公式8

1-2-10 现场校验三相三线无功电能表的计算公式8

第三节 三相交流电路的相位与相序9

1-3-1 相位与相位差9

1-3-2 三相交流功率因数表又称相位表12

1-3-3 三相交流电流的滞后和超前的关系12

1-3-4 三相交流电压的滞后和超前的关系13

1-3-5 以电压U为基准，电流和电压滞后和超前的关系13

1-3-6 相序与相位是不同的概念14

1-3-7 三相交流电流和电压的正相序与负相序的相量图15

1-3-8 三相交流相电压和线电压的关系相量图16

1-3-9 三相交流相电流和线电流的关系相量图17

1-3-10 正弦交流电相量表示法17

1-3-11 相量的画法18

1-3-12 相量的加减法19

1-3-13 电源核相工作中的相位判断22

1-3-14 “两灯一容”相序检测法27

1-3-15 测电笔式相序指示器30

1-3-16 单氖灯式无中线的相序指示器34

1-3-17 单氖灯式有中线的相序指示器37

1-3-18 双氖灯携带式相序测定器39

1-3-19 正相序和负相序与接电能表的关系41

第二章 感应式电能表基本常识43

第一节 感应式电能表基本结构45

2-1-1 感应式电能表的驱动元件45

2-1-2 感应式电能表的转动元件47

2-1-3 电能表的转盘不能用铁、铜等材料50

2-1-4 感应式电能表的制动元件50

2-1-5 感应式电能表的记录器52

2 1-6 感应式电能表的调整装置54

2-1-7 感应式电能表的支架、底座和表盖57

2-1-8 感应式电能表的端钮盒及盒盖58

2-1-9 三相三线有功电能表的结构与调整58

2-1-10 三相四线有功电能表的结构与调整61

2-1-11 宽负载单相电能表的结构及过载补偿原理62

2-1-12 投币式电能表的结构及原理64

第二节 感应式电能表工作原理及误差特性67

2-2-1 感应式单相电能表的工作原理67

2-2-2 单相电能表电压、电流工作磁通的关系68

2-2-3 电能表电压、电流工作磁通和转盘中感应涡流的相位关系69

2-2-4 电能表转盘的转动原理和移进磁场70

2-2-5 单相电能表的简化相量图73

2-2-6 电能表的转动力矩与负载功率的关系74

2-2-7 电能表转盘转数与被测电能的关系76

2-2-8 电能表的功率消耗77

2-2-9 电能表的误差特性曲线78

2-2-10 电能表对电压变化产生的误差81

2-2-11 电能表对频率变化产生的误差83

2-2-12 电能表对高次谐波产生的误差84

2-2-13 电能表对温度变化产生的误差86

2-2-14 电能表倾斜产生的误差89

2-2-15 电能表自热影响产生的误差89

2-2-16 电能表的非线性误差90

2-2-17 国标规定的电能表最大允许误差91

2-2-18 电能表的潜动92

2-2-19 防止电能表潜动的方法94

2-2-20 电能表灵敏度96

2-2-21 电能表按1/2最大负载配备以减小误差96

2-2-22 日光灯电路中并联电容器对电能表计量无影响97

第三节 感应式电能表的安装和维护99

2-3-1 国产电能表型号字母的含义99

2-3-2 电能计量装置分类及其配置101

2-3-3 工矿企业的计费电能表和电费102

2-3-4 最大需量电能表106

2-3-5 “一户一表”配电方式的社会效益107

2-3-6 常用交流电能表容量的选配109

2-3-7 电能表容量与准确度的关系113

2-3-8 宽载电能表的选用114

2-3-9 配用标定电流为3×3(6)A互感器式的无功电能表更为合理116

2-3-10 直接接入式电能表与经互感器接入式的区别116

2-3-11 选用与安装电能表时要注意环境温度117

2-3-12 电能计量装置应设置在供用电设施产权分界处119

2-3-13 根据用电户的供电方式和不同电价，分别设计安装电能计量装置119

2-3-14 低压电能计量装置的安装位置120

2-3-15 低压单相电能表表箱表位的设计安装规定121

2-3-16 农村电网改造对电能表和表箱的要求121

2-3-17 低压电能表入表线和出表线的设计安装规定121

2-3-18 《城镇一户一表改造的若干规定》对工程改造的标准要求122

2-3-19 中压电能计量柜的设计安装要求122

2-3-20 三相四线电能表安装时应注意表内连片位置和避开强磁场123

2-3-21 单相电能表安装时注意定位螺钉不能拧紧125

2-3-22 各类电能计量装置的现场检验周期125

2-3-23 检验电能表的现场电阻实测法126

2-3-24 电能表潜动的判断129

2-3-25 单相电能表的简易校验法130

2-3-26 判断家用电能表容量是否够用的方法131

2-3-27 电能表无负载时断开电压线圈的方法不可行133

2-3-28 电能表中电压线圈匝间短路时转盘转速变快135

2-3-29 电能表不要反转反计电量135

2-3-30 巧封电能表铅封135

2-3-31 电能表常见故障及其原因136

2-3-32 电能表的检修137

第三章 表用互感器140

第一节 表用互感器常识141

3-1-1 表用互感器的作用141

3-1-2 表用互感器的分类141

3-1-3 互感器极性的意义与连接142

3-1-4 用“切开拉直”法判断线圈同名端144

3-1-5 用试验法确定电流互感器线圈极性146

3-1-6 精心选配互感器能提高电能计量装置计量精度147

3-1-7 互感器二次负载对计量准确度的影响148

3-1-8 互感器最小允许负载对计量准确度的影响151

3-1-9 表用互感器二次回路的要求153

3-1-10 表用互感器的使用条件要求154

3-1-11 互感器投运前应检查的事项155

3-1-12 互感器二次回路错接线检查法155

3-1-13 综合式互感器158

3-1-14 电压互感器与电流互感器之差异159

第二节 电压互感器161

3-2-1 电压互感器基本结构161

3-2-2 电压互感器的三种铁芯162

3-2-3 电压互感器绝缘方式163

3-2-4 电压互感器的工作原理164

3-2-5 电压互感器的等值电路和相量图165

3-2-6 电压互感器误差曲线168

3-2-7 电压互感器的准确度等级169

3-2-8 电压互感器的额定电压171

3-2-9 电压互感器的二次负载和额定容量171

3-2-10 电压互感器的二次压降172

3-2-11 电压互感器铭牌和出线端标志172

3-2-12 电压互感器常用接线方式173

3-2-13 电压互感器的选用175

3-2-14 运行中的电压互感器不允许二次侧短路176

3-2-15 110kV及以上电压互感器一次侧不装熔断器177

3-2-16 三相电压互感器每相的负载应按不同接线方式进行计算177

3-2-17 电压互感器绕组极性接反对电能表计量的影响180

3-2-18 直流法测定高压单相电压互感器极性182

3-2-19 V形接法电压互感器典型错误接线浅析182

3-2-20 电压互感器熔丝熔断时电能的补算方法186

3-2-21 高压电能计量装置电压回路故障时更正系数的确定191

3-2-22 降低电压互感器二次回路压降，提高电能计量的准确性195

第三节 电流互感器200

3-3-1 电流互感器的基本结构200

3-3-2 电流互感器的工作原理202

3-3-3 电流互感器的等值电路图和相量图204

3-3-4 电流互感器的误差曲线207

3-3-5 电流互感器的准确度等级208

3-3-6 电流互感器的电流比210

3-3-7 穿心式电流互感器的正确绕线法及安匝换算211

3-3-8 变比为150/5A及以下的低压穿心式电流互感器不宜作为计费互感器使用212

3-3-9 电流互感器的负载和容量213

3-3-10 电流互感器额定电压214

3-3-11 二次额定电流为1A的电流互感器之优点214

3-3-12 用串级法组成额定二次电流为1A的标准电流互感器216

3-3-13 多抽头式电流互感器的原理和结构217

3-3-14 多抽头式电流互感器的接线方式219

3-3-15 电流互感器铭牌标志220

3-3-16 测量用和保护用电流互感器的差异221

3-3-17 电流互感器的接线方式223

3-3-18 计费电流互感器的正确选用225

3-3-19 运行中的电流互感器二次侧回路不允许开路228

3-3-20 用钳形电流表检查电流互感器二次侧开路230

3-3-21 电流互感器二次侧正端或负端都可接地231

3-3-22 三相电能表配用电流互感器的接地方式231

3-3-23 电流互感器的大极性和小极性的区别232

3-3-24 电流互感器极性接反计量失准233

3-3-25 用钳形电流表判别电流互感器回路极性238

3-3-26 电流互感器二次线圈串并联使用的计量误差分析238

3-3-27 10kV电流互感器二次侧0.5级和3级线圈串接计量电能表的错误接线243

3-3-28 计量用电流互感器二次公用点断线的分析244

3-3-29 高压计量中电流互感器公共线断路引起的计量误差247

3-3-30 电流互感器一次侧绕组匝间短路会引起测量误差250

3-3-31 三相二元件电能表两相电流互感器变比不同时的更正系数252

3-3-32 电能计量装置中电流互感器二次误接线及变比不同时用电量的更正254

3-3-33 电流互感器两相差接时对电能计量的影响256

3-3-34 在三相三线制接线的电能计量装置中电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接260

3-3-35 电流互感器二次连接导线截面积的选择265

第四章 单相电能表的接线268

第一节 测量有功电能时的接线270

4-1-1 一进一出电能表的接线270

4-1-2 二进二出电能表的接线271

4-1-3 单相电能表正确接线时的相量图272

4-1-4 具有电感人造中性点的单相电能表的接线274

4-1-5 具有电容电阻人造中性点的单相电能表的接线276

4-1-6 单只单相电能表测量三相电量的接线278

4-1-7 三只单相电能表计量三相三线电能的接线278

4-1-8 三只单相电能表计量三相四线电能的接线279

4-1-9 两只单相电能表计量二相三线电能的接线280

4-1-10 几只单相电能表的接线282

4-1-11 单相电能表计量三相三线电阻性负载电能的接线283

4-1-12 单相电能表经电流互感器电压线和电流线共用的接线283

4-1-13 单相电能表经电流互感器电压线和电流线分开接线285

4-1-14 单相电能表经电流互感器“倒进火”接线286

4-1-15 单相电能表经两台电流互感器测定三相有功电能的接线287

4-1-16 单相电能表测量低压电动机有功电能的接线288

4-1-17 两只单相电能表计量380V线电压下加热器类负载用电的接线289

4-1-18 两只单相电能表测量电力电容器有功损耗的接线290

4-1-19 单相电能表经电流、电压互感器电压线和电流线共用的接线292

4-1-20 单相电能表经电流、电压互感器电压线和电流线分开的接线293

4-1-21 单相电能表测量单相380V盐溶炉耗电量的接线294

4-1-22 单相电能表测量高压电动机有功电能的接线296

第二节 测量无功电能及功率因数时的接线297

4-2-1 单相电能表改为无功电能表的接线297

4-2-2 单相电能表计量单相负载无功电能的接线298

4-2-3 单相电能表计量380V单相负载无功电能的接线299

4-2-4 单相电能表测定三相无功电能的接线300

4-2-5 单相电能表测量家用电器的功率301

4-2-6 单相电能表测量电动机的实际功率301

4-2-7 两只单相电能表测量三相四线制回路中功率因数的接线304

4-2-8 两只单相电能表经互感器测量三相三线制回路中功率因数的接线307

4-2-9 单相电能表经电流互感器测量固定三相负载电路中功率因数的接线308

4-2-10 单相电能表经电流互感器测量220V三相三线制电路中功率因数的接线310

4-2-11 两只单相标准电能表检定带实际负载的三相三线电能表的接线311

4-2-12 单相标准电能表校验三相三线两元件无功电能表的接线312

第三节 经典错误接线的剖析313

4-3-1 单相电能表进线相线和中性线接反的错误接线313

4-3-2 单相电能表相零接反的接地分流性漏计电能分析315

4-3-3 单相电能表相零接反时空载表盘旋转的剖析316

4-3-4 单相电能表相零接反异常现象油然而生318

4-3 5 单相电能表相零接反引起计量混乱320

4-3-6 单相电能表相零接反为单相跨相窃电提供方便322

4-3-7 单相电能表相线进出线接反的错误接线323

4-3-8 单相电能表进出线颠倒的错误接线324

4-3-9 单相电能表相零和进出线均颠倒的错误接线324

4-3-10 单相电能表电流线圈并联于电源的错误接线325

4-3-11 单相电能表电压连接片脱落的错误接线326

4-3-12 单相电能表电压连接片错接在电流线圈负载端的错误接线326

4-3-13 中性线不通过单相电能表的接线方式分析326

4-3-14 单相电能表的电流线圈不能并联电阻327

4-3-15 两只单相电能表测量220V三相三线制电路中功率因数的错误接线328

4-3-16 单相电能表配低压电流互感器作计量时将互感器一二次绕组进线端相连的错误接线329

4-3-17 单相电能表经电流互感器计量三相有功电能时电压线圈接错相的错误接线330

4-3-18 单相电能表经电流互感器计量三相四线电能时电流和电压不同相的错误接线331

4-3-19 三只单相电能表计量三相四线电能的接线不宜用中性线串接法332

4-3-20 单相电能表经互感器计量时电压互感器并联在电流互感器负载侧的错误接线334

4-3-21 矿井提升绞车负载不宜采用单相电能表进行计量335

第五章 三相三线有功电能表的接线339

第一节 测量有功、无功电能时的接线342

5-1-1 更换电能表或电能表接线时的注意事项342

5-1-2 直接接入式三相三线电能表接线端子342

5-1-3 三相三线有功电能表应按正相序接线342

5-1-4 三相三线有功电能表直接接入时的标准接线343

5-1-5 三相三线有功电能表直接接入时不常用的正确接线346

5-1-6 三相三线电能表经电流互感器电压线和电流线共用接线347

5-1-7 三相三线电能表经电流互感器电压线和电流线分开的接线348

5-1-8 三相三线电能表经电流互感器不完全星形接线的分开式接线349

5-1-9 三相三线电能表经电流互感器V形接线时电流和电压相序对应的接线350

5-1-10 三相三线电能表与保护装置公用一组电流互感器的接线351

5-1-11 三相三线电能表经电压互感器Vv形、电流互感器V形接线时的接线351

5-1-12 三相三线电能表经电压互感器Yy形、电流互感器V形接线时的接线353

5-1-13 两只带止逆器三相三线电能表经互感器计量双向供电时有功电能的接线354

5-1-14 三相三线电能表经电流互感器分相接线时不常用的正确接线355

5-1-15 矿井下单机有功电能计量考核时的接线357

5-1-16 三相三线电能表计量电焊机有功电能的三种接线360

5-1-17 三相三线电能表反接第一元件电流线圈测定三相电感性电路中无功电能的接线363

5-1-18 三相三线电能表反接第二元件电流线圈测定三相电容性负载无功电能的接线365

5-1-19 三相三线电能表测定三相无功电能时的跨相接线366

5-1-20 三相三线电能表经电流互感器“叉”接时测定无功电能的接线368

5-1-21 三相三线电能表经互感器计量高压三相三线系统中无功电能的接线369

5-1-22 三相三线电能表计量单相负载无功电能的接线371

5-1-23 三相三线电能表测算功率因数时的拔电压法372

第二节 错误接线的剖析和判断375

5-2-1 三相三线有功电能表附有互感器接线时会有46种错接造成测量不准确375

5-2-2 “凡是电能表正转，其接线一定正确”的说法不确切383

5-2-3 “如果电能表反转，将三条电压线中的任意两条线互相调换一下就能正转”的说法不确切390

5-2-4 电流正相序进出线相同时电压负相序接入电能表则不转395

5-2-5 随负载功率因数变化电能表时正时反转的接线分析404

5-2-6 中相电流接入电能表元件的错误接线分析406

5-2-7 高计电能表电压互感器开口角形错误接线的分析410

5-2-8 电能表电流和电压回路相序不对应错误接线分析415

5-2-9 高计电能表缺中相电压时少计电量的分析417

5-2-10 电能表正负相序接线时各相断线后的误差更正系数不相同418

5-2-11 三相三线有功电能表不能作三相四线制电路中的电能计量424

5-2-12 三相三线有功电能表不能计量单相220V交流电焊机的耗电量426

5-2-13 用电炉丝检查电能表接线容易忽视的问题429

5-2-14 同功率两灯泡串联起来检查电能表元件的电压和电流是否同相432

5-2-15 “抽中相电压法”判断电能表的接线方式433

5-2-16 “边相电压交叉法”检验电能表接线的正确性438

5-2-17 “转动方向法”判断电能表的接线方式439

5-2-18 “逐相断电法”判断高计电能表的接线方式441

5-2-19 “六角图法”确定被检电能表的接线方式447

5-2-20 “标准电能表法”确定被检电能表的接线方式455

5-2-21 应用数字相位表检验电能表的接线方法457

第六章 三相四线有功电能表的接线462

第一节 测量有功、无功电能时的接线465

6-1-1 直接接入式三相四线有功电能表接线端子465

6-1-2 直接接入式三相四线有功电能表的标准接线方式466

6-1-3 电源中性线剪断进出三相四线有功电能表的接线468

6-1-4 三相四线电能表经电流互感器电压线和电流线分开的接线469

6-1-5 三相四线电能表经电流互感器电压线和电流线共用的接线470

6-1-6 三相四线电能表经电流互感器接成星形时电压线和电流线分开的接线471

6-1-7 二元件三相四线电能表经电流互感器接成三角形时电压线和电流线分开的接线471

6-1-8 差动式电流线圈三相四线有功电能表的接线473

6-1-9 三相四线电能表经互感器计量中性点直接接地三相系统有功电能的接线474

6-1-10 高压线路中只有两相装有电流互感器时三相四线电能表的接线475

6-1-11 三相四线电能表经互感器只用两个元件计量三相三线有功电能的接线476

6-1-12 三相四线电能表计量单相用电量时的接线478

6-1-13 三相四线电能表计量单相380V交流电焊机用电量时的接线480

6-1-14 三相四线电能表测定三相无功电能时的跨相接线481

6-1-15 三相四线电能表测定三相无功电能时利用相电压的两元件接线482

6-1-16 三相四线电能表测定三相无功电能时利用相电压与线电流的三元件接线483

6-1-17 三相四线电能表测算功率因数时的拔电压法486

第二节 错误接线的剖析和判断487

6-2-1 三相四线有功电能表中线应接电网中性线487

6-2-2 三相四线有功电能表中点不接零线所致计量误差的分析489

6-2-3 三相四线有功电能表附电流互感器后负极接地的接线错误493

6-2-4 三相四线有功电能表正转时计量错误的分析494

6-2-5 三相四线电能表反转时错误接线的规律499

6-2-6 三相四线电能表两相电流互感器极性接反时不能盲目地改接电压线使电能表正转504

6-2-7 三相四线电能表不转时错误接线的分析508

6-2-8 三相四线电能表时正时反转的错误接线分析514

6-2-9 三相四线电能表随着功率因数变化而时快时慢转的错误接线分析516

6-2-10 高计三相四线电能表附星形接线的电压互感器错误接线分析518

6-2-11 三相三线三元件有功电能表用于三相四线制系统时的计量误差分析521

6-2-12 三相四线电能表负相序接入时的误差分析523

6-2-13 经互感器接入式三相四线电能表电压线从电流互感器负载侧接入时的误差分析524

6-2-14 三相四线电能表接线检查仪525

6-2-15 用电炉丝检查三相四线电能表接线容易忽视的问题528

6-2-16 同功率两灯泡串联起来检查电能表各元件电压和电流是否同相533

6-2-17 用逐相送电法判断三相四线电能表的接线536

6-2-18 用断电压法检验三相四线电能表电流回路进出线极性542

6-2-19 用短接导线检查电能表电流线中的接地线543

6-2-20 应用数字相位表检验三相四线电能表接线544

第七章 电能表联合接线546

第一节 无功电能表的接线549

7-1-1 无功电能表的种类和使用条件549

7-1-2 正弦无功电能表的工作原理551

7-1-3 两元件三相正弦型无功电能表的接线552

7-1-4 三元件三相正弦型无功电能表的接线553

7-1-5 三相三线两元件60°无功电能表的接线554

7-1-6 内相角60°三相三线无功电能表在负相序感性负载时会反转557

7-1-7　高计内相角60°三相三线无功电能表在供电线路两边相调换后会反转560

7-1-8　高计内相角60°三相三线无功电能表计量容性负载时的接线562

7-1-9　带附加电流线圈的三相无功电能表的接线566

7-1-10　带附加电流线圈三相无功电能表经电流、电压互感器接入时的接线568

7-1-11 带附加电流线圈三相无功电能表接线与电压相序的关系573

7-1-12　三相三元件无功电能表的标准接线577

7-1-13　三相三元件无功电能表的接线及判断方法580

7-1-14　三相三元件无功电能表多计无功电能的错误接线分析585

7-1-15　三相无功电能表在负相序感性负载时反转588

7-1-16 计量电焊机无功电能的三相无功电能表的接线分析592

7-1-17 单相220V感性负载的无功计量接线的分析597

7-1-18 相位差90°型三相三线无功电能表的接线600

7-1-19 两只三相三线有功电能表计量容性负载有功与无功电能的接线601

7-1-20 带附加电流线圈三相无功电能表计量三相有功电能的接线603

第二节 电能表联合接线604

7-2-1 三相三线有功、无功电能表联合接线604

7-2-2 三相三线有功、无功电能表经电流互感器接线时电压引线不能接在电流互感器负载端609

7-2-3 三相三线有功、无功电能表联合接线正误的判别610

7-2-4 三相三线有功、无功电能表联合接线的等效电路分析614

7-2-5 经典错误主变压器电能计量联合接线的分析617

7-2-6 联合接线的三相三线有功、无功电能表误差的现场检定方法619

7-2-7 用双表法测六角图方法624

7-2-8 电能表在故障期间平均功率因数的计算方法626

7-2-9 三相三线有功、无功电能表与断压断流记录仪的联合接线630

7-2-10 三相三线有功电能表和带附加电流线圈三相无功电能表的联合接线631

7-2-11 三相四线有功、无功电能表的联合接线632

7-2-12 三相四线有功、无功电能表联合接线时电流线圈并联的错误接线636

7-2-13 确保三相四线有功、无功电能表联合接线正确的方法638