2.2.4 電能的測量與節能
(1)電能的測量
電能表是用來測量和記錄電能累計值的專用儀表,是目前電能測量儀表中應用最多、最廣泛的儀表。
電能表按照用途分為單相電能表、三相有功電能表和三相無功電能表。其中,單相電能表主要用于測量一般用戶的用電量,而三相電能表用于測量電站、廠礦和企業的用電量。
隨著科技的進步,智能式單相電能表正在逐步普及。智能式單相電能表的接線與單相感應式電能表相同,不同之處在于,其內部工作測量機構采用微機結構,并隨時能將測量的電壓和功率等數值傳送云端,實現智能測量和減少人力抄表。
電能表的接線形式有直接接線方式和經過電流互感器接線方式。電能表接線的一般原則是:電流線圈與負載串聯或接在電流互感器的二次側;電壓線圈與負載并聯或接在電壓互感器的二次側。
(2)普通單相電能表的接線

2.5 常用電能表實物接線示意圖
① 單相電能表直接接入法 在低電壓小電流線路中,如果負載的功率在電能表允許的范圍內,即流過電能表電流線圈的電流不至于導致線圈燒毀,那么就可以采用直接接入法。
單相電子式電能表的結構如圖2-13所示,其接線方法一般有直接接入法和經互感器接入法;直接接入法又分為一進一出和兩進兩出;經互感器接入法也分為一進一出和兩進兩出。

圖2-13 單相電子式電能表的結構
單相電子式電能表的端蓋都畫有接線圖,有四個接線端子,從左至右按1、2、3、4編號。
a.單進單出接線,由1、3進線,2、4出線,如圖2-14所示。

圖2-14 單相電子式電能表接線(一)
b.雙進雙出接線,即1、2進線,3、4出線,如圖2-15所示。

圖2-15 單相電子式電能表接線(二)
② 經互感器接入法 用單相電能表測量60A以上電流的單相電路時需要接互感器加電流表。常用的電流互感器二次側額定電流為5A,所以要求配用電能表的電流量程也應為5A。
a.經電流互感器單進單出接線,如圖2-16所示。

圖2-16 單相電子電能表經互感器接入法(一)
b.經電流互感器雙進雙出接線,如圖2-17所示。

圖2-17 單相電子電能表經互感器接入法(二)
(3)單相遠程費控智能電能表接線
下面以科陸DDZY719-A單相遠程費控智能電能表為例,介紹其接線方法。
① 直接接入式的接線,如圖2-18所示。

圖2-18 直接接入式的接線
1—電流接線端子;2—電流接線端子;
3—相線接線端子;4—零線接線端子;
5—跳閘控制端子;6—跳閘控制端子;
7—脈沖接線端子;8—脈沖接線端子;
9—多功能輸出口接線端子;10—多功能輸出口接線端子;
11—485-A 接線端子;12—485-B 接線端子
② 經互感器接入式的接線,如圖2-19所示。

圖2-19 經互感器接入式的接線
1—電流接線端子;2—電流接線端子;
3—相線接線端子;4—零線接線端子;
5—跳閘控制端子;6—跳閘控制端子;
7—脈沖接線端子;8—脈沖接線端子;
9—多功能輸出口接線端子;10—多功能輸出口接線端子;
11—485-A 接線端子;12—485-B 接線端子
(4)電力節能技術
隨著我國經濟的快速發展,對于電能的需求量越來越大,節約電能對經濟和社會發展具有特殊的重要意義。同時,電力節能也是保障企業高效生產的關鍵。
① 供配電系統的節能
a.正確劃分負荷等級,不能人為提高負荷等級。
b.合理選擇供電電壓等級,減少線路損耗。
?當單臺電動機的額定輸入功率大于1200kW時,應采用中(高)壓供電方式;
?當單臺電動機的額定輸入功率大于900kW而小于或等于1200kW時,宜采用中(高)壓供電方式;
?當單臺電動機的額定輸入功率大于650kW而小于或等于900kW時,可采用中(高)壓供電方式;
c.合理確定負荷指標(節能指標),合理選擇變壓器容量和臺數,變壓器負荷率設計值宜在60%~80%的范圍;
d.功率因數補償;
e.諧波治理加裝有源濾波器來吸收電網的諧波,以減少和消除諧波的干擾,把奇次諧波控制在允許的范圍內,保證電網和各類設備安全可靠地運行。
② 電氣照明的節能
a.正確選擇照度標準。
b.合理選擇照明方式。
?工作場所應設置一般照明;
?當同一場所內的不同區域有不同照度要求時,應采用分區一般照明;
?對于作業面照度要求較高,只采用一般照明不合理的場所,宜采用混合照明;
?在一個工作場所內不應只采用局部照明;
?當需要提高特定區域或目標的照度時,宜采用重點照明。
c.使用高光效光源。
d.推廣高效節能燈具。
e.使用節能型鎮流器。
③ 用電設備的節能 淘汰老型號、高耗能、低效率的設備,更換新型號、高效率的節能型設備。也可通過對設備改造和加裝節電器,實現節約用電。
④ 管理節能 通過合理的管理手段,達到節電節能的目的,如:及時關停不用設備、合理安排生產程序、移峰填谷等。

2.6 交流電路基本概念

2.7 交流電路常用計算公式
想一想
1.判斷正誤:正弦交流電路中,無功功率就是無用功率。( )
2.判斷正誤:視在功率既不是有功功率又不是無功功率,它是指交流電路中電壓和電流的乘積。( )
3.判斷正誤:電感式鎮流器的熒光燈既消耗有功功率,也消耗無功功率。( )
4.判斷正誤:為保證用電安全,中性線上必須安裝保險絲和開關。( )
5.判斷正誤:在三相四線制電路中,無論負載是否對稱,負載的相電壓是對稱的。( )
10. 在一次暴風雨后,在同一臺變壓器的供電線路中,某棟樓房的電燈首先突然變得比平時亮了很多,然后電燈全部損壞;其他樓房的電燈比平時暗淡了許多。發生這種事情的原因是( )。
A.供電變壓器被雷擊壞 B.中性線被大風吹斷
C.發電廠輸出電壓不對稱 D.無法確定
13.三相電路中,下列結論正確的是( )。
A.負載作星形連接時,必須有中線
B.負載作三角形連接時,線電流必為相電流的倍
C.負載作星形連接時,線電壓必為相電壓的倍
D.負載作星形連接時,線電流等于相電流