论电子式电能表校验中存在的相关问题及其处理方法

张红+刘晓艳

[摘 要]随着我国经济的快速发展和智能电网的逐步建设，电子式电能表以其高精度、电子化、智能化等优势在电网中得以广泛应用并得到人们的广泛欢迎。但电子式电能表由于其科技含量比较高，在进行电能表校验时又有其独特性，所以针对其在电能基本误差测量、需量值测量、日计时误差测量及事件记录这些校验基础环节中的存在的问题总结经验并进行相关分析具有突出的意义。

[关键词]电子式电能表；校验；问题

电能表是进行电能计量的功能表，它不仅广泛存在于人们的生产生活，与民众的切身利益息息相关，还是电力企业进行计量收费和经济核算的重要工具。为此，电能表校验以其准确公允地进行电能核算的基础工作更显示出其独特作用。近来，我国经济不断取得突飞猛进的发展，人民的生活水平不断迈进新台阶，全社会对电能的消耗日益增大，电力企业发展步伐持续加快，电能表需要承担的功能和要求也越来越多，传统机械式电能表已经无法满足日前的发展需求，为此，电子式电能表凭借其自身多功能、高精度等优势在电力企业中得到广泛应用。电子式电能表虽然灵敏度高、功能多，但其极容易受到外部环境、人为操作不当、技术因素等影响，所以对其的校验工作有其特殊的方面。下文将对电子式电能表校验中存在的几个问题做一下分析，以此充分发挥电子式电能表的优势。

一、电子式电能表的结构及工作原理

电子式电能表是一种新型的测量仪表，它以单片计为核心，应用了模数转换技术和脉冲数字技术。由于其结构简单，调整方便，计量准确度高等优点，被广泛应用。目前研制并投入使用的电子式电能表主要是时分割乘法器式的电子电能表，时分割乘法器是用集成运算放大器按时分割原理做成的模拟乘法器，用于计量电网电压和电流的乘积，然后再通过V/F转换器将乘积（电压值）转化为频率（即脉冲），并计数显示。电网中的电压值和电流值要经过电压互感器和电流互感器才能送到时分割乘法器中相乘。输入乘法器的电流信号被转化成相应的电压信号，与输入的电压信号相乘。乘法器输出的是与功率成正比的电压量，将电压量送入V—F型A/D转换器中，则电压信号被转化为频率信号，最后送到计数电路和显示电路，实现数字化的功率测量。

二、电子式电能表频率特性及误差分析

感应式电能表随着高次谐波的增加，频响特性曲线衰减很严重，而电子式电能表的频响特性曲线则相对平坦，可近似认为没有衰减，这表明电子式电能表具有较宽的频率响应。当电网中的电压和电流信号只有一个信号发生畸变，而另一个信号仍为正弦波时，根据正弦函数的正交性可得，电子式电能表在这种情况下，其误差变化很小，可认为近似不变。当电网电压和电流都发生畸变时，由于电子式电能表频带较宽，仍可以准确的计量谐波功率，也就是说，电子式电能表对谐波功率的响应是和对基波功率的响应相同的。电子式电能表把基波功率和所有的谐波功率一同计量，所以它在谐波存在下的计量误差比感应式电能表的误差大，在电网中，无论谐波流向如何，当谐波从负载流向电网时，实际上是负载将电网中的基波经过滤波和整流后，形成的谐波电流反送回电网，这是一种电能污染。全电子式电能表将负载（谐波源）消耗的基波有功电能和谐波源（负载）向电网返送的谐波有功电能（被污染的电能）进行了代数相加，使得记录的能量比负载消耗的基波有功电能量还要小，这是全电子式电能表计量谐波源客户的不足之处。故对大功率变流设备、电弧炉等产生高次谐波的电力负载用户，为了只记录负荷消耗的基波有功电能，采用电磁感应式电能表比用同准确级别的全电子式电能表更合理。

三、确定最大需量示值误差

需量示值误差试验是在特定需量周期中测量平均功率最大值的试验，是电能表常规试验项目之一，同时也是需量准确计量的重要保障。具体而言，在需量示值误差试验中最大需量示值误差主要包括总最大需量误差和分段时段最大需量误差。根据国家电网公司企业标准对需量示值误差的要求，在特定条件下，需量示值误差应不大于规定的准确度等级值。由于实际测量过程中切换时段，总最大需量误差受到影响不大，应着重考虑分段时段最大需量误差，即每个需量周期中的最大需量与原来测量出的总最大需量之间进行比较，从而确定该时段的最大需量，进而分析其中存在的最大需量误差是否满足其标准要求。通常情况下，产生最大需量误差主要是受最大需量测量周期和电流电压变化的影响。为此，进行最大需量示值误差试验时要尽可能地按照试验的要求，合理分配测量周期，准确计量各费率时段的最大需量值，在不完整的需量周期内不做最大需量记录，从而准确确定最大需量示值误差。

四、测量日计时误差

电能表日计时误差是指具有计时功能电能表的走时误差。电能表日计时误差是分时计量的重要组成部分，它直接决定了电能表时钟是否符合要求。通常在进行电能表日计时误差试验时要先预热一个小时，然后将误差计算器接受的脉冲数与标准脉冲数相比较，通过计算得出误差值。之所以先预热一个小时，主要是因为温度的变化会影响电能表的准确性，再加上每个电能表厂家对其内部温度补偿方式不同，所以测试人员还要根据实际情况进行电能表内部温度补偿。进行完日计时误差测量试验后要对实验结果进行合规性分析。然而针对日计时准确度的要求，质量标准却为没有统一的标准，比如按国家质量标准的要求靠工作准备开动12h后，计时准确度优于1.0s/d，而电力企业执行标准却是当电池投入36h后，计时准确度优于1.5s/d。所以在进行电子式电能表校验时应参考不同的标准，进行多次测量，从而使其均能达到合格标准，确保电能表的准确可靠。

五、对事件记录的检验

对相关事件进行记录是电子式电能表的主要功能之一，同时也是智能电网的基础单元之一，主要承担着及时记录电能表相关事件与故障信息的职责。有了电子式电能表的时间记录功能，测试人员在校验电能表时便有了丰富的可利用信息，从而便于相关人员的分析处理。比如说状态类事件中就包括失压、失流、段相等由于电网或自身故障而发生的各类特定状态；操作类事件就有清零、编程、校时等由于软件或硬件的原因所引起的电能表信息的变更。但记录时间的存在只是为测试人员提供了一定的基础信息便利，然而对故障的具体分析却仍得有赖于测试人员的理论知识和实践经验。如虽然同样出现了失压时间，但由于每个生产厂商对电压下线标准的处理不同，从而引起判断阀值的不一致，记录的相关数据有所差异，从而给测试人员带来不小的麻烦。另外并不是所有的故障均能在事件中显现，就比如说对电能表影响很大的电量突变问题在电能表记录时间中就没有体现，还必须由测试人员进行仔细的分析和重复的测试才能解决。综上可知，测试人员对记录事件要斟酌考虑，结合实际情况和实践经验分析决策。

参考文献：

[1]林斌，尹青松.浅谈电能表校验相关问题[J].通讯世界，2014（01）.

[2]吴静.浅析电子式电能表的校验及故障处理[J].科技传播，2009（11）.