简答题

1．简述无功电能表的测量意义。 答：对电力系统来说，负荷对无功功率需求的增加，势必降低发电机有功功率的发、送容量，这是很不经济的，并且经远距离的输电线路传输大量的无功功率，必将引起较大的有、无功功率和电压损耗，为此要求用户装设无功补偿装置，使无功得以就地供给，以提高系统的功率因数，减少损耗。无功电能的测量，主要就是用来考核电力系统对无功功率平衡的调节状况，以及考核用户无功补偿的合理性，它对电力生产、输送、消耗过程中的管理是必要的。 2．简要说明电子式电能表电能测量的机理。 答：电子电能表是由电子电路所构成，它是把单相或三相交流功率转换成脉冲或其他数字量的仪表，其通过乘法器、电压/频率变换器或数字/频率变换，输出频率正比于负载功率的脉冲即进行计量。

3．用户用电的平均功率因数是怎样计算的？ 用户用电的平均功率因数中用下式计算：

cos??WPW?W2P2Q，式中WP、WQ分别为考核期间内用户消耗的有功电能（kW2h）、无

功电能（kvar2h）

4．什么叫需量？什么叫最大需量？区间式最大需量有时为什么会比滑差式最大需量小？ 答：需量——需量周期内测得的平均功率。(我国一般需量周期规定为15min。) 最大需量——在指定的时间区内需量的最大值。(指定的时间区间通常为一个月。)

(国家一般把15min平均功率叫需量。分别按滑差时间1、3、5、15min求得需量的最大值称为最大需量。)

滑差式需量——从任意时刻起，按小于需量周期的时间递推测量需量的方法，所测得的需量。(递推时间叫滑差时间。)

区间式需量——从任意时刻起，按给定的需量周期递推测量需量的方法，所测得的需量。(滑差时间为15min称为区间式需量。)

由此可见，区间式最大需量有时会比滑差式最大需量小。 5．供电部门为什么要根据用电户的功率因数调整电费？

答：为了充分挖掘发、供电设备的生产能力，保证电能生产和使用的可靠性和经济性，供电部门必须督促用电户自觉提高功率因数。为此《供电营业规则》制定了依照功率因素调整电费的办法，即凡实行两部制电价的客户，考核期(一般为一个月)内，若平均功率因数cos?大于标准值，则减收一定比例的电费，反之，加收一定比例的电费，而且原则是“重罚轻奖”。因此，cos?越低，加收比例越大，客户的电费支出必然增加。

6．简述谐波对电能计量的影响。 答：（1）正弦电压施加于变流装置、有铁心的装置、产生电弧的装置等非线性负载，会产生非正弦电流（波形畸变），即产生谐波。

（2）谐波电流注入电网时，谐波源会将基波功率的一部分转换为谐波功率反向注入电网。 （3）由基波功率平衡和谐波功率平衡的分析可得，谐波源污染电网却少计量，而线性用户受谐波危害，却多计量。

（4）其差值即表现为增加的线损。

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8．用户变压器的容量为多少时实行功率因数调整电费？用户变压器的容量为多少时实行两部制电价？基础电价的单位是什么？

答：用户变压器的容量为100kv A及以上时实行功率因数调整电费。 功率因数调整电费＝（电量电费＋基本电费）3功率因数增减百分数 变压器的容量为100kv A及以上时实行两部制电价。 基础电价的单位是：元/kvA。 9．全电子式电能表有哪些特点？

答：(1)测量精度高，工作频带宽，过载能力强。

(2)本身功耗比感应式电能表低。

(3)由于可将测量值(脉冲)输出，故可进行远方测量。

(4)引入单片微机后，可实现功能扩展，制成多功能和智能电能表等。

10．简述降低电能计量装置综合误差的方法？

答：⑴选用精度较高的电能表、互感器，以及过载4倍及以上的宽负载电能表和S级的电流互感器，以减小电能表、互感器自身的误差。

⑵预测用电负荷的大小及性质，合理选择电流互感器的变比，电流互感器一般应在30%以上的负载电流下运行。

⑶选配电能表时，应考虑相互抵消，以减少电能计量装置的综合误差。

⑷根据电流、电压互感器的误差，合理地组合配对，尽量减少互感器的合成误差。 ⑸采用计量专用互感器或者专用的计量二次回路（计量回路与测量及保护回路分开）；尽量缩短二次回路导线长度，加大导线截面，降低导线电阻，以减少电压互感器二次回路压降引起的误差。

⑹35kV及以下的电能计量点，选用符合GB/T16934《电能计量柜》规定的电能计量柜（箱），以保证其综合误差符合要求。

11．什么是预付电能表？预付费电能表剩余电量为零，仍不断电，主要原因是什么 答：所谓预付费电能表，就是由电能计量单元和数据处理单元构成的一种先付费后用电的电能表。

剩余电量为零仍不断电的主要原因有：

⑴继电器或自动空气开关损坏。当继电器或自动空气开关损坏（如触点烧死）时，单片机发出的断电命令继电器或自动空气开关无法执行，从而造成剩余电量为零时不断电。

⑵断电驱动电路损坏。当单片机发出断电命令时，因断电驱动电路不能正常工作，造成剩余电量为零时不断电。

11．无功电能表的转动方向与哪些因素有关？

答：感应式无功电能表转盘的转动方向主要与电流方向、相序、负载性质等因素有关。假设感应式无功电能表接线正确，而且相序、电流方向、负载性质等各因素每次只改变其中一项，那么无功电能表转盘会反转。

(1)电流方向。只改变电流方向，感应式无功电能表转盘会反转。

(2)负载性质。只改变客户负载性质即改为容性负载，无功电能表转盘会反转。 (3)相序。只改变电压相序，无功电能表转盘会反转。

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12．常见的窃电方式有哪些？ 答：（1）拆除电压回路的引线或取下熔断器，造成电能表的一相或多相回路失去电压，进行窃电。 （2）电能表所配电流互感器的一次回路处另加短接线、电流互感器二次回路不接入电能表、短接电能表的电流线圈等，使电能表不计电量或少计电量。

（3）改变电能表电压和电流回路的接线相序，使电能表少计电量。

（4）擅自更换计费的电流互感器，用大倍率的代替小倍率的电流互感器，造成少计电量。 （5）利用窃电器接于电流互感器一次侧或二次侧，使电能表倒转进行窃电。这种窃电方式，大部分时间内是处于正常计量状态，仅利用假日或夜间快速地进行倒表窃电的操作，消去大部分用电量，留下少量的计数，往往难以防范。 （6）私自打开电能表的表封，进行倒拨表码窃电。

（7）用户和用电管理人员勾结，每月故意少抄用电量，待积累达到一定数量后，故意使电能计量装置损坏或被窃，造成只好按月平均抄见电量计交电费。 （8）对计量装置进行技能性窃电。

13．在校验90°型无功电能表时，标准表的读数为什么要乘以系数

13？

答：校验90°型无功电能表时，由于标准表的电流线圈匝数并未做缩小3倍的处理，因此在计算预置数时，标准表的接线系数应该取

13，这样才能与被校表进行比较。

14．电力企业的电能计量有哪些特点？ 答：电力企业的电能计量具有以下特点： ⑴电力系统具有跨区、跨省联网运营的自然特性，必然要求整个系统内的电能量值准确和统一；

⑵电力生产具有发、供、用电同时完成的特性，必然要求保证供电的连续性，因此，电能计量就必须是在线的，不间断的，且对其准确性、可靠性也有一定的要求； ⑶接入电力系统的电能计量装置与其他电气设备必须配套，并连接成网络一起运行，电能计量工作必然要遵守电力系统的安全、运行规则；

⑷电能计量是电力营销的重要环节，买电、卖电都离不开“秤”，因此，计量应该公正、诚信。

15．下图是某电能表铭牌的一部分，请说明其中各项内容的含义。

DTSD-581 3357.7/100V 800imp/kWh 331.5（6）A 50Hz ① 解：（1）DTSD581意为：三相四线全电子式多功能电能表，设计序号为581。 （2）800imp/kWh意为：电能表常数为800imp/kWh，即计量每1 kWh，显示800个脉冲。 （3）3357.7/100V意为：额定线电压为100V，相电压为57.7V。 （4）331.5（6）A意为：标定电流为1.5A，最大电流为6A。 （5）50Hz意为：额定频率为50Hz。

（6）该电能表的精确度等级为1.0，即其计量时产生的最大的基本误差为±1.0%。

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16．为什么60°型无功电能表用于测量三相四线负载的无功电能时会产生线路附加误差? 答：60°型无功电能表的适用范围是：至少三相对称的三相三线电路，即要求满足三相电压和电流都对称。由于三相四线电路中的电流不能始终满足IA?IB?IC?0的条件，因此当60°型无功电能表用于测量三相四线负载的无功电能时就会产生线路附加误差。 17．确定电能计量点和电能计量方式的主要工作有哪些？

答：确定电能计量点和电能计量方式的主要工作有：各类关口、大客户电能计量点、计量方式的选定；参与电源、电网建设工作和用电业务扩充工程供电方案中有关电能计量方式的确定，以及电能计量装置的设计审查；绘制电能计量网络图，编制电能计量器具配置计划，调整电能计量点；应用计算机建立电能计量装置资产帐册并实施科学管理等。 18．为什么校验无功电能表时三相电压必须调对称?

答：从无功电能表的构成原理可知，跨相90°型无功电能表的适用条件是三相电压对称；60°型无功电能表除要求三相电压对称外，还要求IA?IB?IC?0。因此，校验90°型无功电能表时必须把三相电压调对称；校验60°型无功电能表时必须把三相电压和电流都调得严格对称，否则校验结果的可信度会降低。 19．我国目前的电能计量方式有哪些？ 答：我国目前的电能计量方式有：

⑴电能计量点原则应设置在供电设施与受电设施的产权分界处，单相供用电的装设单相电能计量装置，三相供用电的装设三相电能计量装置。

⑵用电客户的每一个受电点都应该按不同的电价类别分别装设用电计量装置，一个受电点即是一个电能计量点；客户受电点内难以按电价类别分别装设用电计量装置时，可装设总的电能计量装置，按不同的电价类别，用定比或定量的方法进行分算，分别计费。 ⑶城镇居民用电均应实行一户一表计量。

⑷同一计量点具有正、反向送、受电时，应分别装设计量正向和反向有功电量，以及四象限无功电量的电能表或多功能电能表。

⑸任何一个供电点或受电点，都应装设电能计量装置，以计量其供电量或用电量。 ⑹中性点非绝缘系统或三相负载不平衡场合应采用三相四线计量方式；中性点绝缘系统可采用三相三线计量方式。

⑺地方电网和有自备电厂的企业与电力系统联网者，应在并网点上设置送、受电计量装置以计量送、受电量。

20．试述内相角的含义？并说明60°型和90°型无功电能表的区别。 答：内相角是指电能表中电压工作磁通滞后外加电压的角度。

(1)60°型无功电能表又称为三相三线无功电能表，适用于至少三相电压对称的三相三线电路（此时的三相三线电路中始终满足IA?IB?IC?0）；当用于三相四线负载时，因三相四线电路中的电流不能始终满足IA?IB?IC?0的条件，则会产生线路附加误差。

(2)90°型无功电能表既适用于三相四线电路也适用于三相三线电路，但只有三相电路完全对称或简单对称（只有电压对称）时，才能正确计量。 21．电能计量装置常见的故障差错现象有哪些？

答：电能计量装置故障差错主要是互感器变比差错、电能表或互感器接线差错、倍率差错、电能表机械故障和电气故障（包括卡字、倒转、擦盘、跳字、潜动）、电流互感器开路式、匝间短路、电压互感器断熔丝或二次回路接触不良，雷击或过负荷烧表及烧互感器，因计量

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????????????标准器不准而造成的大批量电能表、互感器重新检定。

计算

2．（8分）一只单相电能表在功率因数为0.8，Ib时误差为+0.8，通过一只电压互感器接入回

路，该互感器的比差为f= -0.6%，角差δ= +10′，求：①功率因数为0.8时的互感器合成误差；②Ib，cos?＝0.8时的综合误差。（提示：

?h?fI?fU?0.0291(?I??U)tg?(%)）

解：由于通过一只电压互感器接入回路，f= -0.6%，角差δ= +10′ 则（1）cos?＝0.8时，互感器合成误差

?h?fI?fU?0.0291(?I??U)tg?(%)?0?0.6?0.0291?(0?10)?tg(arccos0.8)(%) ??0.82%（2）Ib，cos?＝0.8时的综合误差为

???0??h??d?0.8?(?0.82)(%)??0.02%

3．（16分）一电能计量装置错误接线如右图所示，写出其错误接线方式，绘出相量图，求该错误接线方式所测功率。

????解：错误接线方式为：Uwv,Iu????则错误接线的功率为

???? ?U,?Iuvw????P?P＝0 1?P2?UIcos(90???)?UIcos(90???)1．（10分）日光灯的功率因数为0.5，某客户安装40W日光灯20只，2台900W的电炉，

请计算该客户应选用多大的电能表？

解：日光灯总容量为：40320＝800(W)

电炉总容量为：23900＝1800(W)

最大电流800÷(22030.5)＋1800÷220＝7.27＋8.18＝15.45(A) 答：应选用10(20)A或5(20)A的宽量程单相电能表。

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3．（16分）供电部门发现某用户私自改接电能计量装置接线，经查：实际接线情况如图所

示。写出其错误接线方式，绘出相量图，并计算该接线情况下的更正系数。

?????解：错误接线方式为：Uvw?Uuv,Iu????????Uvw,Iw? ???相量图为：

则错误接线的功率为

P?P1?P2?3UIcos(120???)?UIcos(150???)?UI(sin??3cos?)更正系数为：

G?P03UIcos?3 ??PUI(sin??3cos?)tg??3 1．（10分）某单向电能表发现有潜动现象，经实测潜动一转需5min，电能表的常数为1000r/kWh，每天用电时间为8h，问全月30天，潜动电量是多少? 解：已知每月非用电时间为， (24—8)360330＝28800(min)

潜动电量：28800÷(531000)＝5.76(kWh) 答：全月潜动电量是5.76kWh。

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4．（16分）某高供高量用户，负载为感性，cosφ=0.8～0.9，用两只标准单相测得数据如下表所示，试用相量图法分析计量表计的接线方式。

Uab W1＝60 W2＝240 ?Ucb W1’＝300 W2’＝－70 ?Ia ?Ic 解：

??(1)画出Ua、Ub如Uc，画出Uab(Uba)、Ucb(Ubc)，如下图。

?????? (2)根据W1值在Uab上截取60，根据W1’值在

?Ucb上截取300，过60和300处作垂直线，其交点与O点连线即为Ia。

(3)同理，由W2值在Uab上截取240，在Ubc上截取70，两条垂直线的交点与O点连线即为Ic。

(4)分析电流相位：由图上得到Ia、Ic是负相序，应将其改换为正相序，即(Ic)、(Ia)。 (5)定电压相序：由于负载是感性，因此超前电流(Ia)的就近相电压应是Ua，超前电流(Ic)的就近相电压为Uc，余者为

?????????????????Ub?。

分析结论：电压元件接线无错误，而电流元件接线有错误，即电能表的错误接线方式为

[Uab,Ic]和

[Ucb,Ia]；

改正接线方法：将两组电流元件的电流接线位置互相对换即可。

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