电能计量基本原理及误差构成

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3.0 林婧 2024-09-24 11 4 2.34MB 26 页 150积分

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电能计量基本原理及误差构成

第一章电能计量的基本原理

电能计量包括单相、三相三线、三线四线电路有功无功的计量。

一套计量装置可由一只电能表构成，为了扩大量程，也可加配计量用电流互感器、计量

用电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。对于计量对象为低压小电流的

电能计量可采用一只电能表及电压电流回路构成计量装置计量电能，对于计量对象为高压大

电流时可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置。

电能是对功率的累积量，虽然电能和功率的含义不同，但数学表达式仅差时间因素，即

因此，在研究电能量测量时主要以电功率测量为主，电功率与电能之间的转换关

系由电表完成。因此，在表达电能时可以电功率的形式写出。

目前，我国电价构成实行两部制电价，电费的收费依据主要以有功电量为主，无功电能

的计量主要用于对用户功率因数的考核。因此，以下分析的计量原理以有功计量为主。

1.1 元件法电能计量

单相电能的计量，主要针对单相用电负荷，用电对象主要是居民生活用电等。计量基本

原理如下图所示：

由上图可知，所计电能有功有效值为：

其中：、、分别为：单线电路的相电压、相电流和功率因数角

其所计功率有效值与理论值相一致，此类计量无计量原理引起的计量误差。

1.2 两元件法电能计量

两元件法一般用于三相三线制系统，主要利用三相电流之和恒为零的特点实现对有功和

无功电能的准确计算。其接线如下图所示：

由于功率和电能只差一个时间，以下电能都用功率表示：

三相系统功率瞬时值为

其中、、、、、分别为各相电压、电流的瞬时值。

有效值：

其中、、、、、、、、分别为各相电压、电流有效值和功率因素角。

由于

)带入经整理后得：

在三相三线制系统中，不管参数是否对称，，得三相系统瞬时功率为：

有功功率有效值为

从两元件法接线图可见实测有功功率的有效值为：

比较(2.1.2.3)与(2.1.2.4)式有功功率是相同的，即在三相三线系统中采用两元件法接线计

量的有功电能是准确的。

在三相四线制系统，如果参数对称即满足入这时采用两元件法计量有功也

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摘要：

电能计量基本原理及误差构成第一章电能计量的基本原理电能计量包括单相、三相三线、三线四线电路有功无功的计量。一套计量装置可由一只电能表构成，为了扩大量程，也可加配计量用电流互感器、计量用电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。对于计量对象为低压小电流的电能计量可采用一只电能表及电压电流回路构成计量装置计量电能，对于计量对象为高压大电流时可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置。电能是对功率的累积量，虽然电能和功率的含义不同，但数学表达式仅差时间因素，即因此，在研究电能量测量时主要以电功率测量为主，电功率与电能之间的转换关系由电表完成。因此，在表达电能时可以电功率的形式写出。目前，...

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