电工基础(微课版)
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2.2.4 电能的测量与节能

(1)电能的测量

电能表是用来测量和记录电能累计值的专用仪表,是目前电能测量仪表中应用最多、最广泛的仪表。

电能表按照用途分为单相电能表、三相有功电能表和三相无功电能表。其中,单相电能表主要用于测量一般用户的用电量,而三相电能表用于测量电站、厂矿和企业的用电量。

随着科技的进步,智能式单相电能表正在逐步普及。智能式单相电能表的接线与单相感应式电能表相同,不同之处在于,其内部工作测量机构采用微机结构,并随时能将测量的电压和功率等数值传送云端,实现智能测量和减少人力抄表。

电能表的接线形式有直接接线方式和经过电流互感器接线方式。电能表接线的一般原则是:电流线圈与负载串联或接在电流互感器的二次侧;电压线圈与负载并联或接在电压互感器的二次侧。

(2)普通单相电能表的接线

2.5 常用电能表实物接线示意图

① 单相电能表直接接入法 在低电压小电流线路中,如果负载的功率在电能表允许的范围内,即流过电能表电流线圈的电流不至于导致线圈烧毁,那么就可以采用直接接入法。

单相电子式电能表的结构如图2-13所示,其接线方法一般有直接接入法和经互感器接入法;直接接入法又分为一进一出和两进两出;经互感器接入法也分为一进一出和两进两出。

图2-13 单相电子式电能表的结构

单相电子式电能表的端盖都画有接线图,有四个接线端子,从左至右按1、2、3、4编号。

a.单进单出接线,由1、3进线,2、4出线,如图2-14所示。

图2-14 单相电子式电能表接线(一)

b.双进双出接线,即1、2进线,3、4出线,如图2-15所示。

图2-15 单相电子式电能表接线(二)

② 经互感器接入法 用单相电能表测量60A以上电流的单相电路时需要接互感器加电流表。常用的电流互感器二次侧额定电流为5A,所以要求配用电能表的电流量程也应为5A。

a.经电流互感器单进单出接线,如图2-16所示。

图2-16 单相电子电能表经互感器接入法(一)

b.经电流互感器双进双出接线,如图2-17所示。

     

图2-17 单相电子电能表经互感器接入法(二)

(3)单相远程费控智能电能表接线

下面以科陆DDZY719-A单相远程费控智能电能表为例,介绍其接线方法。

① 直接接入式的接线,如图2-18所示。

 

图2-18 直接接入式的接线

1—电流接线端子;2—电流接线端子;

3—相线接线端子;4—零线接线端子;

5—跳闸控制端子;6—跳闸控制端子;

7—脉冲接线端子;8—脉冲接线端子;

9—多功能输出口接线端子;10—多功能输出口接线端子;

11—485-A 接线端子;12—485-B 接线端子

② 经互感器接入式的接线,如图2-19所示。

图2-19 经互感器接入式的接线

1—电流接线端子;2—电流接线端子;

3—相线接线端子;4—零线接线端子;

5—跳闸控制端子;6—跳闸控制端子;

7—脉冲接线端子;8—脉冲接线端子;

9—多功能输出口接线端子;10—多功能输出口接线端子;

11—485-A 接线端子;12—485-B 接线端子

(4)电力节能技术

随着我国经济的快速发展,对于电能的需求量越来越大,节约电能对经济和社会发展具有特殊的重要意义。同时,电力节能也是保障企业高效生产的关键。

① 供配电系统的节能

a.正确划分负荷等级,不能人为提高负荷等级。

b.合理选择供电电压等级,减少线路损耗。

•当单台电动机的额定输入功率大于1200kW时,应采用中(高)压供电方式;

•当单台电动机的额定输入功率大于900kW而小于或等于1200kW时,宜采用中(高)压供电方式;

•当单台电动机的额定输入功率大于650kW而小于或等于900kW时,可采用中(高)压供电方式;

c.合理确定负荷指标(节能指标),合理选择变压器容量和台数,变压器负荷率设计值宜在60%~80%的范围;

d.功率因数补偿;

e.谐波治理加装有源滤波器来吸收电网的谐波,以减少和消除谐波的干扰,把奇次谐波控制在允许的范围内,保证电网和各类设备安全可靠地运行。

② 电气照明的节能

a.正确选择照度标准。

b.合理选择照明方式。

•工作场所应设置一般照明;

•当同一场所内的不同区域有不同照度要求时,应采用分区一般照明;

•对于作业面照度要求较高,只采用一般照明不合理的场所,宜采用混合照明;

•在一个工作场所内不应只采用局部照明;

•当需要提高特定区域或目标的照度时,宜采用重点照明。

c.使用高光效光源。

d.推广高效节能灯具。

e.使用节能型镇流器。

③ 用电设备的节能 淘汰老型号、高耗能、低效率的设备,更换新型号、高效率的节能型设备。也可通过对设备改造和加装节电器,实现节约用电。

④ 管理节能 通过合理的管理手段,达到节电节能的目的,如:及时关停不用设备、合理安排生产程序、移峰填谷等。

2.6 交流电路基本概念

2.7 交流电路常用计算公式

想一想

1.判断正误:正弦交流电路中,无功功率就是无用功率。(  )

答案

2.判断正误:视在功率既不是有功功率又不是无功功率,它是指交流电路中电压和电流的乘积。(  )

答案

3.判断正误:电感式镇流器的荧光灯既消耗有功功率,也消耗无功功率。(  )

答案

4.判断正误:为保证用电安全,中性线上必须安装保险丝和开关。(  )

答案

5.判断正误:在三相四线制电路中,无论负载是否对称,负载的相电压是对称的。(  )

答案

6.判断正误:单相电能表有4个接线桩,从左至右分别是1、2、3、4编号,如图2-20所示的接线方法是正确的。(  )

图2-20 题6图

答案

7.在我国三相四线制中,任意一根相线与零线之间的电压为(  )。

A.相电压,有效值为380V  B.线电压,有效值为220V

C.线电压,有效值为380V  D.相电压,有效值为220V

答案

8.下列属于正相序的是(  )。

A. U、V、W  B. V、U、W  C. U、W、V  D. W、V、U

答案

9.功率因数的含义是(  )。

A.视在功率与有功功率之比  B.有功功率与视在功率之比

C.有功功率与无功功率之比  D.无功功率与有功功率之比

答案

10. 在一次暴风雨后,在同一台变压器的供电线路中,某栋楼房的电灯首先突然变得比平时亮了很多,然后电灯全部损坏;其他楼房的电灯比平时暗淡了许多。发生这种事情的原因是(  )。

A.供电变压器被雷击坏  B.中性线被大风吹断

C.发电厂输出电压不对称  D.无法确定

答案

11. 已知一台单相电动机,铭牌标注的功率为30kW,功率因数为0.6。则这台电动机的视在功率为(  )。

A. 30kV·A  B. 4kV·A  C. 50kV·A  D. 60kV·A

答案

12.如图2-21所示电路中,电路接法没有错误的是(  )。

图2-21 题12图

答案

13.三相电路中,下列结论正确的是(  )。

A.负载作星形连接时,必须有中线

B.负载作三角形连接时,线电流必为相电流的

C.负载作星形连接时,线电压必为相电压的

D.负载作星形连接时,线电流等于相电流

答案

14. 三相负载究竟采用哪种方式连接,应根据(  )而定。

A.电源的连接方式和供电电压  B.负载的额定电压和电源供电电压

C.负载电压和电源连接方式  D.电路的功率因数

答案

15. 在易燃、易爆等危险场所,供电线路应采用(  )方式供电。

A.单相三线制,三相五线制  B.单相三线制,三相四线制

C.单相两线制,三相五线制  D.单相两线制,三相四线制

答案