《电子式电能表》课件.ppt
第六章 电子式电能表,主要内容：电子式电能表的基本知识、工作原理、结构、功能、外部接线,第一节 电子式电能表的基本知识,功能：有功无功计量、最大需量、分时段计量、预售、远程超表、负荷控制一、铭牌参数（1）常见规格型号,（2）电能表常数，表示闪烁次数（）运行条件二、相关基本概念（1）模拟量、数字量、A/D、D/A、取样电路,（2）采样电路（离散数字化）定义：在每一个模拟量周期T内等间隔的记录信号数据的过程称为采样。目的：将连续变化的模拟量信号转换为离散的数字信号。N64（一个周期内的数据个数）（3）测量单元 电能表中产生与被测量电能成正比例输出的部件,（4）数据处理单元 对输入信息进行数据处理的电能表部件。（5）滑差时间：依次递推来测量最大需量小于最小需量周期的时间间隔。（6）需量周期、最大需量、常数,第二节 电子式电能表的原理和结构,两项功能：（1）电压和电流信号相乘，得出功率信号；（2）将功率信号进行累加得到电能数值 一、电子式电能表的原理公式：步骤：（1）采用模拟乘法器（运算放大器）或数字乘法器（A/D）实现乘法；（2）计算机内部的存储器将信号相加实现加法。,1、原理图（模拟、数字乘法器电能计量单元）,2、电压频率转换定义：将功率信号（用电压信号表示）转换为频率信号部分，是一种输出频率与输入电压成正比的电子电路。（1、0数字方波信号）公式：将测功率转变为测频率每个标准脉冲所代表的电能：,二、电子式电能表的结构（单片机）原理图：主要组成部分：取样电路、计量芯片、CPU、存储器、AC/DC、时钟、各类接口,第三节 电子式电能表的多种功能,一、计量功能1、分时计量功能（1）看门狗WDT是硬件计数电路，作用是以一定周期T的间隔产生复位信号，送至单片机复位端（保障程序的正常运行），即在程序完成后对WDT清零，若没清零，则说明程序执行不正常。,（2）控制程序a、系统主程序，由其调用的各类子程序b、中断服务程序。由单片机内部或外部中断信号启动执行（3）程序中断过程a、中断发生后，先保护现场将数据存进存储器，程序运行完后再恢复现场，将数据取出计量b、保护现场后加总电量，加总电量：是加平段电量；否是否峰时段：是加峰时电量；否加谷段电量。,2、无功计量功能原理：按照电流方向和负载性质，产生了单相或双向、四象限（根据电压和电流的夹角确定象限）无功电能。计算公式：由于供电公司希望尽可能的减少电力系统中传输的无功功率，负载从电源取得无功会降低功率因素，向电源输送无功会使得附近的负载过电压，所以计算平均功率因数应降正向无功和反向无功绝对值相加，使得各方向的无功最小，再来计算。由电子式电能表代替止逆功能的电表来抄得正反向有功无功电量。,3、最大需量计量功能定义：指一个抄表周期（1个月）内，每15min客户负载的平均功率的最大值。步骤：测出输入的电能脉冲数获得当前电能需量比较内存中的最大需量若比内存中数据大就代替功能：可与需量限定值进行比较，若超出则报警，并切断供电电源。4、其他计量,二、信息交换功能 通过三种类型的借口与本地（或远程）主站（控制中心）实现数据交换。1、RS485(或RS232)接口 与主站及通信信道一起构成电力负荷管理系统，与客户进行实时数据交换。功能：下达命令、负荷控制、预购电量、防窃电,2、红外抄表接口 通过手持设备进行远距离抄表，实现电脑与电能表的数据交换（编程和抄表）。3、IC卡接口（先付钱、后用电）可实现预购电量，通过IC卡接口将购电量写入电能表。三、事件记录功能 记录失压、失流、需量清零、时段设置、故障次数等各种电能表信息供分析。四、查询显示功能五、停电抄表功能 停电时电子式电能表能将数据存入存储器，进入睡眠状态，并在抄表时唤醒完成正常抄表。六、脉冲输出功能 供校验电能表时取脉冲用，通过辅助端子将脉冲输出给校验设备。七、监督控制功能 对内部运行状态进行监视、控制和自检、,第四节 电子式电能表的接线,一、电子式电能表的符号 沿用感应式电能表的符号表示方法，且其外部电路部分、电源和负载的接线方式与感应式电能表基本相同。,二、电子式电能表的接线 1、单相电子式电能表的接线 与感应式电能表接线基本相同，不同之处在于至少有一对电能脉冲输出端子供校表用。下图为单相电子式预付费电能表接线图，电流回路有一控制开关，预售电费用完后可通过控制开关断电：,2、三相四线电子式电能表的接线 辅助端子根据需要接入，其他接线与感应式电能表相类似。下图分别为直通式、带TA、带TA、TV的接线示意图：,3、三相三线电子式电能表的接线,4、单相电子式防窃电电能表的接线 1、防窃电原理 特点：电流信号采取双回路取样，并始终选取其中较大的电流信号作为电能计量信号。工作原理：相线和零线均接有电流传感器，当相线和零线的电流信号差大于12.5%，自动选取数值大的信号计量，防止因相线零线对调的漏计。2、注意事项（1）每块单相表零线单独接线（2）慎用三块单相电能表代替一块电子式三相四线有功电能表,
