计量装置接线检查（JN20-2-2-12 ）
依托负控实训系统，模拟主要接线错误，了解主要接线错误情况下电能表、负控终端、主站情况，掌握各种常见计量故障的判别方法。 一、检查前的准备工作 （一）检查资料的准备
1．根据负控工作性质，确定检查范围。 2．准备有关技术资料、纪录。 （二）检查工器具、场地的准备
1．准备工具、仪器和仪表等，并运至检修现场。 主要设施、设备与专用工具、材料准备如下：
表1 检查所需要的工器具
2．场地准备
（1）在检查现场四周设置围栏，在入口处挂“在此工作”、“从此进入”标示牌。 （2）在模拟实训屏铺好检查用塑料布，上面摆放好工具、材料、和仪表。 （3）负控模拟实训系统工作正常，能正确采集表计、终端数据。 二、检查方式
1. 电能表错误接线分析的目的
电能表错误接线分析的目的，是通过对错误接线的相量分析，判定实际的接线方式，推导出电能表在错误接线时所计量的电能（功率）占正确计量电能的百分比，从而得出实际电能值，最终使差错电量得以退、补，确保共、用电双方的公平交易。电能计量装置接线检查分为：停电检查与带电检查 2. 电能计量装置接线检查分为停电检查与带电检查
停电检查——停电检查主要是新安装和更换互感器后，在一次侧停电时，对互感器、二次接线、电能表接线等按接线图纸进行检查。 带电检查——在计量装置投入使用后的整组检查，应是定期的，并按照有关规程要求结合周期性现场校验同时进行，还要做好接线检查记录。 3. 更正系数的计算表达式
K=
（一）电压互感器错误接线 1. 电压互感器断相
正确接线功率表达式错误接线功率表达式
2. 电压互感器极性接反
(1)
3．检查电压接地点及判明接线方式
先将电压表的一端接地，另一端一次触及电能表电压端钮，
（1．）如两个电压端钮对地电压为100，一端为0，说明两台单相电压互感器接线为V ，v 型连接，电压为0的是V 相。 （2．）各相端钮对地电压约等于相电压（57.7V ），为Y ，y 型连接，二次中性点接地。 （3．）电压端钮对地无电压或电压数值很小，说明二次电压回路没有接地。
4．检查电流接线
主要是检查电流二次共用连线是否断开，互感器极性是否接错以及是否有Iu 相电流流入电能表电流线圈。
（1）判明接地点，将短路导线一端接地，一端接端钮，电能表转速变慢，则该端钮没有接地。转速无变化，则该端钮接地。 （2）两台电流互感器二次回路共用线接地断开后，用短路导线接地，电能表转速变快 （3）两台电流互感器二次回路公用连线不是接在同一极性时，会造成3倍相电流。
L1L2L3
5．有功电能表常见错误接线分析及更正系数
(1).三相四线电能表一相电流反接分析 三相四线电能表一相电流反接相量图
Uv
P 1=UuIucos(1800-φ) ，P 2=UvIvcosφ，P 3=UwIwcosφ 当三相负载平衡时，有
Uu = Uv = Uw =Uφ，Iu = Iv = Iw = I 其功率P = P1 + P2 + P3
=-U ϕI cos ϕ+U ϕI cos ϕ+U ϕI cos ϕ =
U ϕI cos ϕ
6. 退补电量计算
(1)有一只三相四线有功电能表，其B 相电流互感器从二次反接运行达半年之久, 电能表的累积电量A 为150kwh ，假设功率因数cos φ=1，试求该表更正电量。
答案：解：当B 相电流互感器反接，其功率为
P =U A I A cos ϕ-U B I B cos ϕ+U C I C cos ϕ=U 正确接线时的功率为：P `=3U
ph
ph
I ph cos ϕ
I ph cos ϕ
更正系数为 K =A `/A =W `/W =3U 实际用电量为
A `=KA =3⨯150=450(Kwh ) 半年内少计电量为 450 – 150 =300(Kwh) 答：该表更正电量为300Kwh 。
ph
I ph cos ϕ/(U
ph
U
ph
cos ϕ) =3
(2).某低压电力客户采用低压380/220V计量，在运行中电流互感器A 相二次断线，后经检查发现，故障期的抄见电能为10万Kwh ，试求应向该客户追补多少用电量？
答案：解：因三相电能表的正确接线计量功率值为 P 1=3U
ph
I ph cos ϕ
因A 相电流互感器二次断线，则P 1=U A I A cos ϕ=0
误接线计量功率值为
P =2U
ph
I ph cos ϕ
更正率 = [(正确用电量 – 错误用电量)/错误用电量]× 100% = [(3U = 50%
追补用电量 = 更正率×抄见用电量 = 50%×100000 = 50000(Kwh) 答：该客户应追补用电量50000Kwh 。
(3).有一只三相三线电能表，在A 相电压回路断线的情况下运行了四个月, 电量累计为5万Kwh ，功率因数约为0.8，求追退电量。 答案：解：A 相断线时，实计电量表达式为 P `=U CB I C cos(300-ϕ) =UI ( = UI (3+tan ϕ) cos ϕ
21
ph
I ph cos ϕ-2U
ph
I ph cos ϕ) /2U
ph
I ph cos ϕ]⨯100%
32
cos ϕ+
12
sin ϕ)
更正系数为
K P =P /P `=
3UI cos ϕ
12
UI (3+tan ϕ) cos ϕ
=23(3+tan ϕ
当cos ϕ=0. 8时，ϕ=36050`,tan ϕ=0. 75 则K P =23/(3+0. 75) =1. 39 更正率为
εP =(K P -1) ⨯100%=(1. 39-1) ⨯100%=39% 应追补电量为
∆A P =39%⨯50000=19500(Kwh ) 答：应追补电量为19500Kwh 。
(4)某电力用户装有一只三相四线电能表，其铭牌说明与300／5A 的电流互感器配套使用，用户私自更换了一只400／5A 的电流互感器，运行三个月抄见用电量为3000kWh ，试计算该期间少计电量是多少? 若电价0.42元／kWh ，试问该户应补交的电费为多少元? （三相负载平衡） 解：设：正确电量A=1
错误电量为：A ’=
13+13+13⨯300/5400/5
=
1112
11
ε=
更正率为
正确电量-错误电量
1-
⨯100%=
错误电量
100%=1100%1111
12
∆A =εA ' =
111
100%⨯3000=9. 09%⨯3000=272. 7
更正电量为 KWh
应补交电费：272.7×0.42=114.53 元
(5)
(二) 测量电流互感器二次电流
用钳形电流表依次各相电流是否平衡，判明有无3倍相电流存在和电流回路有无短路或断路情况。测量电流互感器变比。
三、科目或模块小结
本培训模块以提高操作技能为目的，介绍单相、三相，直通与带互感器电能表的失压失流判断方法，通过现场测量，主站数据比对，掌握主要计量故障的判断方法。
四、作业练习
1、电能计量装置的接线检查分____________和____________。
2、电压互感器V ，v 接线，线电压为100V ，当U 相极性接反时，Uuv= V ，Uvw= V ，
Uwu= V 。
3、电压互感器V ，v 接线，当V 相一次侧断线，若Uuw=100V，在二次侧空载时，Uuv= V ，
Uvw= V 。
4、电压互感器V ，v 接线，当V 相二次侧断线，若Uuw=100V，在二次侧空载时，Uuv= V ，
Uvw= V 。
5、 电子式电能表主要由哪些部分组成，各部分的作用是什么？ 6、简述失压、停电、欠压之间的不同点。
1. 某高供低计用户，其所装终端的总加组配置为两路脉冲，第一路脉冲的倍率为100，脉冲常数为2000；第二路脉冲的倍率为80，脉冲常数为2400。在同一分钟内，计得两路脉冲的数量分别为40与48，问这时负控终端显示的实际功率应为多少？
五、参考书目
1. 电能计量技能考核培训教材，陈向群主编， 中国电力出版社
一。电子式电能表
电子式电能表按相线数可分为单相电子式电能表、三相电子式电能表；按功能可分为预付费表、基波表、载波表、多用户表、多功能表等。 从基本机构来看，各种类型的电子式电能表基本上由电源单元、显示单元、电能测量单元、中央处理单元、输出及通信单元等6部分组成。 1. 电源
（1）将交流高电压变换成直流低电压±5V （2）将电能表与外界交流电网实现电器隔离 （3）提供后备电池, 电网停电时重要数据不丢失 （4）将电网瞬间掉电信号提供给中央处理单元
作为电子式电能表的电源，必须具备掉电检测的功能，一是当电网断电的瞬间产生一个掉电信号，通知CPU 保存重要数据到非易失存储器单元；
二是电网恢复上电时，产生上电信号。
实例：
停送电事件应用到集中器（公变监测终端），配置可靠的蓄电池，停电后支持1-2分钟，允许集中器向主站发送一个停电信息。在电力抢修调度系统中通过集中器上报停送电时间，用于指示公变停送电，应对客户咨询。
2. 显示单元
3. 电能测量单元
电能测量单元的作用是将输入电压与电流变换成与功率成一定比例关系的脉冲信号。 乘法器是电能测量单元的核心部分，分为模拟乘法器和数字乘法器。 模拟乘法器包括：热电转换型、霍尔效应型、时分割型等。 数字乘法器是以未处理器为核心的高精度A/D转换型。
热点变换型的电能测量单元：将电能变成热能，再由热电偶转换成热电势。热电势的值正比于所消耗的电功率。 霍尔乘法器
电能测量单元已经制作成专门的测量芯片，
4. 输出及通信单元
电子式电能表的输出及通信单元，包括脉冲输出、远红外口、RS485口、RS232口、载波接口（232口）。 脉冲口供校表与电能信息采集用，其输出形式有两种：有源、无源。
目前均采用无源输出，电压幅值随外接电源而定，脉冲宽度为40~80ms，与外界没有电气连接，是通过光电耦合隔离的，适合长距离传输，a 、有源脉冲输入方式
有源脉冲表中的脉冲输出，由内部自供电源，不需终端外接。直接引出两根线，正端接终端的脉冲正端，接负端即可。原理如图 一所示：
负端
b 、无源脉冲输入方式
无源脉冲输入表需要终端为电能表提供电源，才能输出脉冲。无源脉冲输入表又可分为两种，电子开关型（发射极、集电极、OC 门）和继电器型（空接点输出）。就其输出电路特征而言，仅可分成正脉冲输出和负脉冲输出两种，发射极输出方式和空接点输出方式，其输出脉冲为正脉冲，集电极输出方式和OC 门输出方式其输出脉冲为负脉冲；
一般电子开关型都选择光电隔离开关。原理如图图 二：
当左端有电流通过时，右端的C 端和E 端会呈低阻态，相当于开关导通一次。终端的脉冲端输入口与电表类似如下图6-426。
图6-427
此时可将12V 接C 端，E 端接终端脉冲的正端，负端接12V 电源负端，这是发射极输出接法，发射极输入接线 原理图如下图6-428 发射极输出原理图：
图6-428 发射极输出原理图
也可以采用集电极接法。终端的12V 正端接脉冲的正端，脉冲的负端接电表的C 端，电表的E 端接12V 的负端。
图6-429 集电极输出原理图
对于空接点的接法，两种方法都可以。一般采用类似发射极输出的接法。由12V 接其中一端，另一端接终端的脉冲正端。脉冲
图6-430 空接点输出原理图
我们一般可将电表的接点视为一个开关，将终端的接点比作灯，12V 是电源。接线的目的可认为是用电表的开关来控制终端上的灯的亮暗，因此开关既可以在灯前，也可以在灯后。
注意事项：
但在现场校表时要注意。必须断开采集终端电源。株洲局曾经在现场校表时，未断开负控12V 电源，标准表为5V 电源，将标准表电源烧坏。（图）
计算：
电能采集终端是如何将脉冲转换为功率的，采集终端计算每路脉冲一分钟脉冲数，除以脉冲常数，得到一分钟的二次电量，再乘以倍率，得到一次电量，再乘以60分钟，得到1小时的平均电量，即为一小时的平均功率。
例1：某用户为高供低计用户，其所装终端的总加组配置为两路脉冲，第一路脉冲的倍率为100，脉冲常数为2000；第二路脉冲的倍率为80，脉冲常数为2400。在同一分钟内，计得两路脉冲的数量分别为40与48，问这时负控终端显示的实际功率应为多少？ 解： 负控终端显示的功率为用户一分钟的平均功率 第一路脉冲功率为：P1 =
40⨯602000
⨯100
= 120 (Kw) 第二路脉冲功率为：P2 =
48⨯602400
⨯80
= 96 (Kw) 终端显示的功率为两路功率之和 P = P1 + P2
= 120 + 96
= 216 (Kw) 答：负控终端显示的实际功率为216Kw 。
实际工作中，有时发现电能表铭牌上的脉冲常数与实际不符，如何测算正确的脉冲常数？
可通过电能表计度的实际电量与采集终端计算的电量来测算电能表的脉冲常数，依据是：采集终端通过脉冲计算的电量与电能表脉冲常数成反比例线性关系。
例2：某专变客户只有一块高压总表，终端总加功率来自脉冲，脉冲配置如下：
CT = 100/5 PT = 10000/100 脉冲常数K = 5000 ，主站人员发现终端计算的日电量与表计计算的电量不符，如：某日负控终端记录的日电量为15100Kwh ，而同日通过电表表码计算的日电量为11800Kwh ，通过现场核查倍率，与配置的一致，请你找出错误的原因，并更正。 答案：
错误的原因是因为脉冲常数不正确 设实际脉冲常数为X ，负控终端计算的电量与脉冲常数成线性反比例关系，
因此，可得如下等式：
15100 5000 = 11800X X = 6400
实际脉冲常数为6400，重新下发脉冲配置参数到终端即可。
（1）串行通信
全双工：信号的发送和接收分别使用不同传输线并且可同时发送和接收。
半双工：信号的发送与接收采用一根线，在同一时刻只能一方发送，另一方接收。 单工：一根传输线只能发送或接收。
（2）同步和异步
按通信的“队列”控制方式又划分为同步和异步两种。
（3）串行通信的几种标准接口 RS232：收、发、地，
采用非平衡双向电流交换模式，因为发送端和接收端的大地之间干扰迭加到信号地上，导致接收端干扰增加，故抗干扰能力差，传输距离小，且通信速率慢。
RS485：采用双端平衡传输方式。
抗干扰能力强，传输速率高，最大传输速率为10Mbps ，这种情况下传输长度为120M ，传输速率降低时，传输距离可达1200M 。RS458允许一个驱动器驱动多个接收器。
实例 如：一台终端接多块485表，三星表与协同终端配合，超过2块表有问题，据娄底接线，采用T 型接法。
T 形接法
星形接法
（4）通信协议
通信协议是收、发双方事先约定的共同遵守的规则，包括有： 通信方式：串行异步半双工 通信接口：红外、RS485
字符格式：起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。
DL/T645-07帧结构(终端_电能表)
帧格式
DL/T-698帧结构(主站_终端) ：
帧校验和
↑ 固定长度 的报文头
↓ 控制域 地址域
用户
链路用户数据 （应用层）
数据区
一只电能表与终端按照DL/T645通信的一帧数据是：68 55 38 62 00 00 00 68 84 CS 16，其中CS 为校验，试计算校验和CS 是多少? 答案：解：68H + 55H + 38H + 62H + 68H + 84H = 243H 所以 CS = 43H 答：校验和CS 为43H 。
22
[1**********]1
27922192
924221
注意事项：
通信速率：1200bps ，国网智能表2400 bps。DTL645协议帧结构，帧头为68，帧尾为16，校验和的计算。 96版终端对电能表固定用1200 bps速率，04版终端支持对电能表通信速率的灵活配置。 电能表协议：威胜协议与部颁协议，部颁协议分为97版（DTL645-97）与07版
(DTL645-07)。不兼容，在终端中用两个不同的规约标志位，1（DTL645）、12（威胜）、
30（国标07版，协同、新联、华冠约定）相当于两种规约。原来的04版终端不支持，目前新出的终端（威胜的1000T 等）都支持新规约，但标志位没有明确，所以，在订货的时候，最好在技术协议里明确。
(5)载波表接口
单相电能表窄带载波MODEM 采用模块式设计，载波模块从电力线上接收数据并进行处理，根据需要和电能表主CPU 通过串口进行数据交换，将电能表主CPU 发出的数据通过电力线载波发送，完成载波通道通信过程。 信道转换功能
载波MODEM 从主CPU 接收数据后，向电力线载波转发，及载波MODEM 从线路上接收正确信息后转发到主CPU ； 协议支持
通信协议 ：透明DLT645--2007
3：载波MODEM 与电能表主CPU 采用串口通信
a) 异步通信，2400bps ，偶校验；1个起始位 b) 8个数据位，1个校验位，1个停止位 c) 最大数据长度L
a) 上排为弱电端(CID、RST 、CTS, TXD、RXD 、5V 、GND 、16V ), b) 工业用双排间距为2.54mmx2.54mm c) 下排为AC~220V：L 线、N 线， d) 工业用双排间距为2.54mmx7.62mm e) 上排和下排间距35mm f) 外型见右图 g) 载波电源：5V/100mA h) 载波发送电源：16V/200mA 二．载波MODEM 针脚定义
TxD 数据发送 RxD 数据接收
TTL 5V电平 TTL 5V电平
TTL 5V电平
CID 识别输出 0电平有效
RST 复位输入 0电平有效 RTS 请求发送 输入 CTS 清除发送 输出 5V 信号电源
TTL 5V电平 TTL 5V电平 TTL 5V电平 100mA 200mA
16V 载波发送电源 NC 空脚（备用）
注意事项：
电能表主CPU 与载波MODEM 的通信速率为2400bps ，仅指它们之间的通信。同样，在集中器内部，集中器主CPU 与载波MODEM 间的通信速率也仅指它们之间的通信，在220V 线路上的通信速率由载波MODEM 确定。因此我们可以将两者的速率设置为不一样，如在威胜主站中，主站下发到新国电规约的集中器的通信速率9600 bps，而智能表固定为2400bps ，并不是指在220V 线路上的载波通信速率，两者同样可以通信。
记住：载波表的地址为局编号的后12位。如：一块低压载波表，局编号为[**************]31，该表的载波通信地址是[1**********]1 练习1： 一、填空
1. 各种类型的电子式电能表基本上由 单元、 单元、 单元、 单元、 及 单元等6部分组成。
答案：电源、显示、电能测量、中央处理、输出、通信单元。
2. 一块低压载波表，局编号为[**************]31，该表的载波通信地址是 答案：[1**********]1
3. 十进制数203，转换为二进制数应为 答案： 11001011
4. 《电力负荷管理系统数据传输规约》上下行报文头是 ，报文尾是 。 答案：68，16
5. 《电力负荷管理系统数据传输规约》上下行协议中，68与68之间是 。 答案：报文长度
6. 在电能信息采集终端中，国标DTL645-97、国标DTL645-07、威胜规约约定的规约标志位是、 答案：1、12、30。
7. 当采集终端与电能表通过RS485接口通信时，如采用星形接法时，出现通信不稳定的情况，可考虑采用。 答案：T 形接法。
8. 当进行电能表现场校验时，应先断开采集终端的 答案：12V 电源。
二、计算
1. 某专变客户只有一块高压总表，终端总加功率来自脉冲，脉冲配置如下：
CT = 150/5 PT = 10000/100 脉冲常数K = 6400 ，主站人员发现终端计算的日电量与表计计算的电量不符，如：某日负控终端记录的日电量为15000Kwh ，
而同日通过电表表码计算的日电量为19200Kwh ，通过现场核查倍率，与配置的一致，请你找出错误的原因，并更正。 答案：
错误的原因是因为脉冲常数不正确 设实际脉冲常数为X ，负控终端计算的电量与脉冲常数成线性反比例关系，
因此，可得如下等式：
15000 * 6400 = 19200X X = 5000
实际脉冲常数为5000，重新下发脉冲配置参数到终端即可。
2. 某用户为高供低计用户，其所装终端的总加组配置为两路脉冲，第一路脉冲的倍率为200，脉冲常数为5000；第二路脉冲的倍率为100，脉冲常数为6400。在同一分钟内，计得两路脉冲的数量分别为40与48，问这时负控终端显示的实际功率应为多少？ 解： 负控终端显示的功率为用户一分钟的平均功率 第一路脉冲功率为：P1 =
40⨯605000
⨯200
= 96 (Kw) 第二路脉冲功率为：P2 =
48⨯606400
⨯100
= 45 (Kw) 终端显示的功率为两路功率之和
P = P1 + P2 = 96 + 45
= 141 (Kw) 答：负控终端显示的实际功率为141Kw 。
三. 讨论题
某客户的负控终端通过RS485接入了两块电表:表A 、表B ，终端与表计均支持双约：部颁与威胜，表A 采用威胜规约，表地址为1；表B 采用部颁规约，表地址为2。主站发现两块表的零点冻结表码一致。到现场核对，发现表A 显示的表码与主站召测的表码不一致，而表B 显示的与召测的一致，现场重新核对表地址，与主站配置的一致，请分析问题出在哪里？如何避免出现类似的问题？ 答案：
因电表支持双规约，电表出厂时每种规约都对应一个默认的表地址， 表B 威胜规约默认的表地址刚好为1，与表A 相同， 而表B 通信接口的响应速度刚好比表A 快，当终端抄读表A 时，响应的是表B ， 而抄表B 时，响应的也是表B ，导致主站抄到的是同一组数据。 为避免出现类似的问题，对于双规约的电表，两种规约应设同一个表地址。