智能電能表加電容省電費？這些基礎(chǔ)知識將幫你說明問題資料下載

智能電能表加電容省電費是真的嗎？工程師給出正確答案：智能電能表加電容的確能變相地省電費，但這是對企事業(yè)單位有效。對于居家配電和用電來說，毫無意義！這其中的道理，本文通過分享一些基礎(chǔ)知識來給大家說明。 電能表的測量原理 我們都知道，直流電的功率P=UI，消耗的電功則為Pt=UIt。假設(shè)我們要對直流電收電費，只要考核直流電壓、直流電流和用電時間即可。然而，這對于交流電卻不能直接套用，為何？交流電用電設(shè)備消耗的電功為：Pt=UItcosΦ。單相交流電能表的接線圖，如下： 電能表計量電費的原理其實就是計算轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，而轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)作用既需要有電壓線圈的作用，也需要有電流作用，當(dāng)然還有轉(zhuǎn)盤本身的旋轉(zhuǎn)計時作用。 智能電能表的測量又是怎么回事？我們看圖2： 圖2中電流I經(jīng)過羅氏線圈測量和變換后，得到信號電流Ix，Ix再經(jīng)由運算放大器構(gòu)成的積分器后，得到了測量電壓Uout，Uout與相線電流I成正比。我們再通過后續(xù)的積算分析電路，得到了準(zhǔn)確的耗電量值。耗電量值被顯示出來，再通過網(wǎng)絡(luò)送到供電管理公司統(tǒng)計電費。 這里有一個關(guān)鍵元件，它就是羅氏線圈。羅氏線圈就是空心線圈，用它測量電流，可以避免受到鐵磁體磁通飽和的影響。然而，羅氏線圈的測量精度受環(huán)境溫度的影響較大，它需要配套溫度補償裝置，也因此它只有在微電子技術(shù)極大發(fā)展的今天才能得到普及。 無功功率的消耗與無功電度計費 不管是普通的電能表，還是智能電能表，它們的共同特征是通過測量供電線路中的有功功率消耗來計算電費。然而，供電線路中還存在無功功率消耗。無功功率消耗與電費有何關(guān)系？我們看圖3： 圖3的左上圖：圖中我們看到了中壓(6kV-35kV)配電線路，還有電力變壓器和低壓(220V/380V)配電線路，以及感性負(fù)載(一般指電動機)。電感元件的特征是：它會產(chǎn)生反向電動勢來阻礙電流變化。這一點非常重要！ 圖3的波形圖：注意看圖中的虛線波形是電壓U，實線波形是電流I。由于受到感性負(fù)載反向電動勢的影響，我們看到電流I滯后電壓U近90度。 注意看：在T1這個周期里，當(dāng)電流I上升時，感性負(fù)載所消耗的能量取正值，它與電流I和電壓U的乘積成比例，此時感性負(fù)載吸收電源能量；當(dāng)電流I開始下降時，電壓已經(jīng)取負(fù)值，所以感性負(fù)載所消耗的能量也取負(fù)值，其本質(zhì)就是感性負(fù)載把自身吸收的磁場能返還給電源。 從圖3中我們看到，感性負(fù)載從電源吸收能量，與感性負(fù)載向電源返還能量，這兩部分的能量面積相同，代表著感性負(fù)載本身不會消耗能量。我們把這種能量的叫做無功能量，對應(yīng)的功率當(dāng)然就是無功功率了。 注意到一個事實：從電源到感性負(fù)載之間存在供配電線路，它們由電纜和配電導(dǎo)線構(gòu)成。無功功率在電源和感性負(fù)載之間的交換，會在電纜及導(dǎo)線的線路電阻上產(chǎn)生有功消耗，如此一來，造成能量的無功損耗。這部分能量消耗可以用無功功率電能表測量出來。為了減小無功功率的有功消耗，供電公司要求用電單位配套無功功率的電容補償裝置來減小這種損耗。 供電公司根據(jù)無功功率的測量值的大小，滿足要求就嘉獎，反之則罰款。因此，企事業(yè)單位和居民小區(qū)在總配電室內(nèi)設(shè)置無功功率電容補償裝置，等效于節(jié)省了電費費用支出。 回答問題 對于居家配電來說，我們并沒有無功功率消耗的測量指標(biāo)，供電部門根本就不知道我們家里的感性負(fù)載(電冰箱、空調(diào)機等等)消耗了多少無功電度值。 我們在智能電表旁邊安裝了補償電容，的確有利于減小自己家產(chǎn)生的無功功率。在企業(yè)和工廠里，把這種補償叫做就地?zé)o功補償。如果我們在居家配電設(shè)備中也安裝就地?zé)o功功率補償裝置，它能減小我們居家配電系統(tǒng)與小區(qū)電力變壓器之間的無功功率交換損耗，是補償無功功率的很好的方法。 然而，我們明確地知道，居家的電費計量系統(tǒng)中并沒有測量和考核無功電度，就算我們有測量值，供電公司也不會對我們嘉獎或者罰款。 其實智能電能表加電容能給居民用電省電費是一些商家促銷手段而已，毫無實用價值！(mbbeetchina)