简答题1. DL/T448—2000《电能计量装置技术管理规程》对临时检定的时限有何要求?
计量技术机构在受理用户提出有异议的电能计量装置的检验申请后,对低压和照明用户,一般应在7个工作日内将电能表和低压电流互感器检定完毕;对高压用户,在7个工作日内先进行现场检验。现场检验时的负荷电流应为正常情况下的实际负荷。如测定的误差超差时,应再进行试验室检定。
2. 如何计算电能表修调前检验的误差值?
(1)修调前检验的负荷点为:cosφ=1.0时,I
max、I
b和0.1I
b三点。
(2)修调前检验的判定误差为:
式中 I
max——额定最大电流;
I
b——标定电流。
误差的绝对值应小于电能表准确度等级值。
3. DL/T448——2000《电能计量装置技术管理规程》规定电能计量管理信息系统的主要功能有哪些?
电能计量管理信息系统的主要功能包括:电能计量装置的计划管理、电能计量资产管理、试验室检定管理、电能计量器具修理管理、现场检验管理、抽检及轮换管理、电能计量标准器具及标准装置管理、电能计量人员管理、电能计量信息及技术档案管理等。
4. 电能表接线图中所标的同名端表示什么意义?
标示了电能表电压线圈和电流线圈的同极性端。从同名端加入电压和电流,则线圈产生的磁通方向必然一致。
5. 装表接电工的职责是什么?
(1)负责新装、增装、改装及临时用电计量装置的设计、图纸审核、检查验收及装表接电等工作;
(2)负责计费用的互感器和电能表的事故更换及现场检查;
(3)负责分户计量装接工作;
(4)负责计量装置的定期轮换工作;
(5)负责对在用计费电能表和互感器的管理;
(6)定期编制下一周期的计费电能表和互感器的需用计划;
(7)负责向电能表库领、退电能表或互感器,并办理必要的领退手续。
6. 装表接电人员的管理范围有哪些?
凡属于高、低压用户装设的所有计费计量装置,从一次引进线到计量装置的所有二次回路,均属于装表接电人员管理的范围。
7. 装表接电人员在工作时常用的工器具有哪些?
装表接电人员在工作时常用的工器具有:电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖咀钳、活扳手、小钢凿、榔头、麻线凿、长凿、测电笔、封表钳、手电筒、工具袋等。
8. 减少电能计量装置综合误差的措施有哪些?
(1)调整电能表时考虑互感器的合成误差;
(2)根据互感器的误差合理的配置电能表;
(3)对运行中的电压、电流互感器,根据现场具体情况进行误差补偿;
(4)加强电压互感器二次压降的监督和管理,加大二次导线截面,减少二次导线的长度,使压降达到规定的标准。
9. 什么是485接口?
Rs-485接口是美国电子工业协会的数据传输标准。它采用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据传输设备之间的平衡电压数字接口,简称485接口。
10. 如何利用直流法测量单相电压互感器的极性?
(1)将电池“+”极接单相电压互感器一次侧的“A”,电池“-”极接入其中“X”;
(2)将电压表(直流)“+”极接入单相电压互感器的“a”,“-”极接“x”;
(3)在开关合上或电池接通的一刻直流电压表应正指示,在开关拉开或电池断开的一刻直流电压表应反指示,则其极性正确;
(4)若电压表指示不明显,则可将电压表和电池接地,电压互感器一、二侧对换,极性不变;但测试时,手不能接触电压互感器的一次侧,并注意电压表的量程。
11. 如何利用直流法测量电流互感器的极性?
(1)将电池“+”极接在电流互感器一次侧的“L1”,电池“-”极接“L2”;
(2)将万用表的“+”极接在电流互感器二次侧的“K1”,“-”极接“K2”;
(3)在开关合上或电池接通的一刻万用表的毫安档指示应从零向正方向偏转,在开关拉开或电池断开的一刻万用表指针反向偏转,则极性正确。
12. 对新装设的电能计量装置,在送电前应检查哪些内容?
(1)检查电压、电流互感器安装是否牢固,安全距离是否达到规程要求,各处的螺丝是否紧固;
(2)检查电压、电流互感器一、二次极性与电能表的进出线端钮、相别是否对应,二次侧与外壳是否接地等;
(3)检查电能表的接线螺丝是否紧固,线头是否外露;
(4)核对计量装置的倍率、表计底码,并抄录在工作票上;
(5)检查电压熔丝端弹簧铜片夹的弹性及接触面是否良好;
(6)检查所有的封印是否齐全,有无遗漏现象;
(7)检查使用的工具、剩余的材料是否归位,不得遗留在设备上。
13. 电能表安装完毕,通电后应检查哪些项目?
(1)用相序表检查电能表相序是否正确;
(2)用验电笔检查电能表的中性线与相线是否接对,外壳、中性线上应无电压;
(3)检查电能表空载时是否潜动;
(4)带负荷检查电能表运转是否正常,有无反转或停转现象;
(5)检查电能表接线盒、尾封、表相封印是否齐全,有无遗漏现象。
14. 对安装带有电流互感器的三相四线电能表时,应注意哪些事项?
对中性点直接接地的三相四线系统中,安装带有电流互感器的三相四线电能表时,应注意以下事项:
(1)按正相序接线。如果相序接错,虽然电能表不反转,但由于表计结构的原因,电能表会产生附加误差;
(2)中性线一定要接地。如果中性点不接地,容易造成电能表中性点位移,引起较大的计量误差;
(3)中性线与相线不能接错,否则电能表电压线圈会承受线电压而烧毁;
(4)对配电变压器的总表,为便于在运行中校验电能表,宜在电能计量的电流、电压回路加装专用的接线端子盒。
15. 宽负载电能表在设计上采取了哪些措施?
(1)改善轻负荷特性,减少摩擦力矩;
(2)减少电流铁芯的非线性影响;
(3)采用封闭式或半封闭式铁芯结构;
(4)采用优质永久磁铁,增加剩磁感应强度;
(5)设计时采用降低转盘的额定转速;
(6)设计时增加电压元件产生的磁通;
(7)设计时在电流铁芯上加装磁分路。
在设计宽负载电能表时,通过采用以上措施,可保证电能表在宽负载时满足规定要求。
16. 宽负载单相电能表校验时对负荷电流和功率因数有何要求?
在额定电压的情况下,对负荷电流和功率因数有以下要求:
(1)负荷为100%标定电流时,功率因数cosφ=1.0;
(2)负荷为10%标定电流时,功率因数cosφ=1.0;
(3)负荷为50%标定电流时,功率因数cosφ=1.0;
(4)负荷为200%标定电流时,功率因数cosφ=1.0;
(5)负荷为200%标定电流时,功率因数cosφ=0.5(感性);
(6)负荷为100%标定电流时,功率因数cosφ=0.5(感性);
(7)负荷为20%标定电流时,功率因数cosφ=0.5(感性)。
17. 现场校验高压电能表时,如何计算由于互感器短接造成的少计电量?
(1)首先测出电能表每转的秒数,然后再测出短路电流互感器的时间T;
(2)少计电量用下式进行计算:
式中 n——测试电能表的转数;
T——短路电流互感器的总时间,h;
N——被校电能表的常数;
t——被测试电能表N转的时间,秒。
18. 全电子式电能表的工作原理是什么?
全电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的,它采用乘法器实现对电功率的测量。全电子式电能表的工作原理(见下图)是被测得高电压与大电流,经电压变换器和电流变换器转换后送到乘法器,乘法器完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压,然后利用U/f转换器使直流电压转换成相应的脉冲频率,即得到脉冲频率正比于平均功率,将该频率分频,并通过一段时间内计数器的计数,显示出相应的电能。
全电子式电能表工作原理框图
19. 画出电子式三相电能表原理框图。
见下图。
电子式三相电能表原理框图
20. 电流变换器的功能是什么?
电流转换器的功能是将负载电流成比例地转换为低电流,也就是将负载电流经电流互感器,将一次大电流转换成10~100mA的二次电流,互感器二次侧的负载为10~100Ω,负载电阻两端的压降约为1V。在全电子式电能表中,电流互感器的准确度一般要求在0.05%以上并且应小型化,因此,常采用电子补偿式电流互感器。
21. 电压变换器的功能是什么?
电压变换器的功能是将电网电压转换为成比例的低电压。一般有两种方法,第一种最简单的方法是电阻分压法,当100V输入电压经99Ω和1Ω电阻分压后,输出电压为1V;第二种方法是采用互感器隔离输入,将电流互感器一次绕组串联电阻后接入电网,这样一次绕组的电流就与电网电压成比例,相应的电流互感器的二次也与电网电压成比例的输出。
22. 乘法器的功能是什么?
乘法器是一种完成两个相关的模拟信号(如输入电能表的连续变化的电压和电流)相乘作用的电子电路。数字乘法器是以微处理器为核心,采用双通道A/D转换器将电压和电流进行采样,由微处理器完成相乘功能并能够累计电能。
23. 电压/频率转换器的功能是什么?
电压/频率转换器的主要功能是需要将乘法器的输出电压先进行电压/频率转换,转换成频率正比于该电压的脉冲串,再送至计数器进行电能累计。目前采用的电压/频率转换器,大多数利用积分方式实现转换。
24. 什么是分频?什么是计数?
所谓分频就是使输出信号的频率分为输入信号频率的整数分之一。所谓计数就是对输入的频率信号累计脉冲个数。
25. 电子式互感器的工作原理是什么?
根据传感方式的不同,电子式TA、TV可分为无源光电式TA、TV和有源电子式TA、TV两类。
(1)无源光电式TA、TV。
图1所示为无源组合式电压、电流互感器的结构框图。
图1 无源电流和电压组合式互感器框图
光学电流传感器是利用Faraday磁光效应测量电流的,如图2所示。LED(发光二极管)发出的光经起偏器后为一线偏振光,线偏振光在磁光材料(如重火石玻璃)中绕载流导体一周后其偏振面将发生旋转。据法拉第磁光效应及安培环路定律可知,线偏振光旋转的角度θ与载流导体中流过的电流i有如下关系:
θ=V∫
lH·dl=V∮H·dl=V·i
图2 光学电流传感器原理图
式中V为磁光材料的Verdet常数。角度θ与被测电流i成正比,利用检偏器将角度θ的变化转换为输出光强的变化,经光电变换及相应的信号处理便可求得被测电流i。
光学电压传感器是利用Pockels电光效应测量电压的,如图3所示。LED发出的光经起偏器后为一线偏振光,在外加电压作用下,线偏振光经电光晶体(如BGO晶体)后发生双折射,双折射两光束的相位差δ与外加电压V有如下关系:
图3 光学电压传感器原理图
式中 n
0——BGO的折射率;
γ
41——BGO的电光系数;
l——BGO中光路长度;
d——施加电压方向的BGO厚度;
λ——入射光波长;
V
π——晶体的半波电压。
相位差δ与外加电压V成正比,利用检偏器将相位差δ的变化转换为输出光强的变化,经光电变换及相应的信号处理便可求得被测电压。
(2)有源电子式TA和TV。图4所示为有源电子式CT的结构示意图。感应被测电流的线圈通常采用Rogowski线圈,Rogowski线圈的骨架为非磁性材料,如图5所示。若线圈的匝数密度n及截面积S均匀,Rogowski线圈输出的信号e与被测电流i有如下关系:
e(t)=-(dΦ/dt)=-μ
0nS·(di/dt)
e(t)经积分变换及A/D转换后,由LED转换为数字光信号输出,控制室的PIN及信号处理电路对其进行光电变换及相应的信号处理,便可输出供微机保护和计量用的电信号。
图4 有源电子式TA结构示意图
图5 Rogowski线圈
图6所示为有源电子式TV的结构示意图。被测高压经分压器分压后,经信号预处理、A/D变换及LED转换,以数字光信号的形式送至控制室,控制室的PIN及信号处理电路对其进行光电变换及相应的信号处理,便可输出供微机保护和计量用的电信号。
图6 有源电子式PT的结构示意图
有源电子式TA、TV的一次高压侧有电子电路,其电源的供给方式主要有两类,一类是光供电,即控制室内LD发出的光由光纤送至高压侧,再经光电变换转换为电能供电路工作;另一类是利用一小TA从高压线路上获取电能供电路工作。