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