多功能电子式电能表

多功能电子式电能表（精选10篇）

多功能电子式电能表 第1篇

1 电源电路故障

1.1 显示器不显示

1.1.1 当电源电路经变压器降压方式供电时, 可能存在的故障有:

a.由于三相电能表是单相变压器供电, 因而外部电路PT一次侧熔丝或低压熔丝熔断, 而且断相的为电子电路的工作电源相时, 造成显示器不显示。处理方法:恢复外部电路正常供电。b.因变压器绕组出现断线或匝间短路或变压器烧坏, 造成显示器不显示。处理方法:更换同规格的变压器。c.变压器连线与主要线路印刷板连通不好或断线。处理方法:将连线焊接好。1.1.2当电源电路经阻容降压方式供电时, 电容击穿可造成显示器不显示。处理方法:更换电容。1.1.3当电源电路通过开关电源的降压方式供电时, 稳压管损坏, 可造成显示器不显示。处理方法:更换稳压管。1.1.4在电子电路中, 如果出现诸如因雷电感应而产生的过电压, 可能使电路损坏或老化, 干扰电路的工作, 造成工作错乱或失效。为解决这个问题, 通常在电源电路中采用压敏电阻来抑制浪涌电压。压敏电阻是一种电阻值对电压“敏感”的元件, 它的电阻值随电压的增加而急剧下降。一旦加在压敏电阻上的浪涌电流超过其所能吸收的能量、压敏电阻将击穿短路, 为防止短路引起外部电网的故障, 一般与压敏电阻串联一保险丝。在这种情况下, 如果熔丝断或压敏电阻击穿都会引起显示器不显示。处理方法:更换熔丝或更换相应的压敏电阻。

1.2 数据或程序丢失

多功能电能表在断电时主要由备用电源来维持时钟及一些存放在RAM的程序及数据。备用电源系统由锂电池和储能电容组成, 有的仅有锂电池或储能电容。如果全电子多功能电能表的大量数据及程序存储于中, 断电时可无需消耗备用电源, 后备电源仅提供给时钟电路, 因而消耗后备电源的容量很小;但若将全电子多功能电能表的数据存储于RAM中, 则需要有电源维持才能保存数据, 长时间断电很快就会耗尽电池容量, 从而造成数据和程序丢失。由备用电源引起数据, 程序丢失的常见故障有:

1.2.1 电池电量耗尽, 造成程序、数据丢失, 处理方法:

更换电池, 将电能表重新编程设置 (应特别注意:经试验室调试的全电子多功能电能表应及时安装于现场, 避免长期断电, 耗尽备用电源) 。1.2.2储能电容漏电, 以致停电时将数据、程序丢失。处理方法:更换电容。1.2.3电池接头接触不良, 或连接电池的跨接器或焊点开路, 造成断电后备用电源无法供入, 将表内程序、数据丢失。处理方法:重新连接电池。

1.2.4 电池连接线短路放电, 耗尽电池, 使程序、数据丢失。处理方法:消除短路, 更换电池。

2 单片机的故障

单片机是全电子多功能电能表的数据处理单元的核心部分。如果单片机的抗电磁干扰性能较差, 则会引起系统功能失常或系统突然锁死, 不能正常运行程序, 或受干扰后程序发生错误, 使系统跳出正常轨道, 或出现测量数据错误, 或造成控制误动作等。上述原因引起的故障现象有:

2.1 显示停滞或乱跳, 数据和程序乱套, 处于死机状态。

处理方法:将工作电源、备用电源全部断开, 过段时间后再重新编程弃置, 有时能恢复正常工作, 若不能, 则可以判断单片机坏, 应更换主芯片。为了避免出现上述死机状态, 通常在单片机中设置电路, 当CPU的程序进入局部死机或程序停留在某一指令不再向下进行时, 产生一个信号去复位或清零CPU, 使CPU重新回到初始化。

2.2 在正常停送电过程中, 由于开关的闭合总

会有些抖动, 这会使脉冲的开始和尾部出现一些毛刺造成脉冲多计量, 在需量周期内计算的需量值偏高, 处理方法:一般通过软件编程, 在供电恢复后, 使需量数据记录的恢复延迟一段时间, 需量测量延迟的时间可任意设定。

为了提高多功能电能表的单片机抗电磁干扰能力, 通常采用以下几中方法:恰当的接地方式、电源线及元器件合理地布置、屏蔽方式, 光电隔离、滤波以及通过软件抗干扰。

3 显示器的故障

显示器常用的有LED数码管显示器和LCD液晶显示器两种, 主要的故障现象有:

3.1 数码管显示器的数码管缺笔画, 造成主要原因有:

a.相关引脚虚焊。处理方法:重新焊接。b.数码管本身缺段。处理方法:更换显示器。

3.2 液晶显示器缺少笔画或不显示, 造成的原因主要有:

a.液晶显示器坏。处理方法:更换显示器。b.液晶显示器导电橡胶接触不良。处理方法:更换导电橡胶。

4 电能计量单元的故障

全电子多功能电能表的测量单元, 主要有热电转换型, 高精度A/D变换器型, 霍尔乘法器型, 时分割乘法器型等几种类型。电能测量单元的常见故障是没有脉冲计数或少许脉冲。处理方法:更换芯片。

5 实时时钟电路的故障

实时时钟电路常见的故障现象有:

5.1 时钟不准, 日历不对, 造成的原因有:

a.全电子多功能电能表的实时时钟若为电网频率时, 由于电网频率波动大而影响时钟的精度。处理方法:校准时钟。b.实时时钟频率源为晶振时, 如晶振失效或配对电容失效, 造成时钟不准。处理方法:更换晶振或重配电容, 然后校准时钟。c.实时时钟为软时钟时, 因单片机故障而使时钟遭破坏, 这种故障在单片机故障排除后, 将自动消除。d.万年历编程设置错误, 造成非闰年多一天, 处理方法:重新编程设置。

5.2 时钟坏, 造成停电后数据丢失。处理方法:更换时钟。

6 通信接口的故障

全电子多功能电能表的通信接口有红外光学接口、RS232和R485串行通信接口以及脉冲输出接口等几种形式。各种形式存在的故障分析如下:

6.1 红外光学接口的连接方式有直接红外光的磁吸式和调制红外光的远程摇控式。常见的故障现象有:

6.1.1 当通过红外光学接口进行编程和抄表时, 发生编程失效或抄读不到数据, 其主要原因有:

a.光电转换器的电源容量不足, 处理方法:更换电池。b.磁吸式读数头的位置偏差较大。处理方法:调整读数头的位置。c.光学接口有灰尘, 影响红外光的接收。处理方法:清洗灰尘。6.1.2红外线远距离抄表和编程异常, 主要原因是:a.超出规定距离范围。处理方法:在距离范围内抄表和编程。b.红外线发射器或接受器故障。处理方法:修理红外线发射器或接受器。

6.2 RS232和RS485接口为标准串行通信接口, 如果其通信不正常, 主要是串口芯片故障。

处理方法:更换串口芯片。

6.3 当脉冲输出接口没有脉冲输出时, 主要是输出电路的光电耦合器故障。处理方法:更换光电耦合器。

7 编程和操作问题

全电子多功能电能表与一般感应式电能表在使用操作上最大不同之处在于多功能电能表必须通过编程后才能使用。因此, 编程或操作不当会造成一定的故障。常见的故障现象有:

7.1 编程时, 将电能表常数预置错误, 造成计量错误。处理方法:重新编程预置正确参数, 并计算退补电量。

7.2 数据处理单元长时间处于测试状态。

数据处理单元的测试功能一般供试验用, 在现场时, 只能做短时的测试, 因为在测试状态中, 不累计于计费数据中, 因此造成数据处理单元的显示值比实际值偏低。处理方法:将数据处理单元由测试状态恢复到正常工作状态, 重新编程修改显示值。

7.3 按下需量复位按钮复位时, 由于导电橡胶

按下后未能恢复原位, 处于常复位状态造成显示器的需量值始终为零。处理方法:修理调整复位按钮。

结束语

校验多功能电能表常见故障解决方法 第2篇

【摘 要】通过校验工作中发现多功能电能表出现的故障现象、结合长期的工作经验，针对故障现象采取的措施和对故障排除中注意事项进行了阐述。

【关键词】启动试验；通讯故障；485接口

1.被检表计误差分析

1.1被检表计误差试验不报误差

首先检查被检表计脉冲输出端子接线是否正确，装置上对应的脉冲线要接在被检表相应的输出端子上，其次观察表计脉冲指示灯闪烁是否正常，如果脉冲指示灯闪烁正常，而装置脉冲盒上对应指示灯常亮，说明是装置故障；如果表计脉冲指示灯不闪烁，说明是表计故障；如果表计脉冲指示灯闪烁正常，装置脉冲盒上对应指示灯灭，说明是脉冲接线异常，可更换接线。

1.2被检表计误差过大

当被检表误差过大时，应先检查资料录入时被检表常数、表计类型（接线方式）是否正确，其次检查电压接线是否有错、是否有电压掉线的情况。如果以上情况没有出现，则考虑是否为表计故障。

1.3日计时不报误差

多功能电能表的时钟是控制费率切换的根本依据，时钟的准确与否会直接影响到分时计量的准确性，其在电能计量中的地位不亚于基本误差。当日计时不报误差时，首先检查接线是否正确，其次看多功能端子输出是否为秒脉冲，仍不报误差时再换接线。如果检定装置上时钟通讯灯闪烁，而时钟校验仪上无信号，说明是时钟校验仪故障；如果检定装置上时钟通讯灯不闪，说明是通讯盒异常。

1.4需量周期试验不报误差

目前市场上的多功能电能表都有多功能输出端子，通常都是三合一、四合一，一般有秒脉冲信号、时段投切信号、需量周期信号等。 出厂时一般默认为秒脉冲信号，在做需量周期试验时，要提前进行编程修改，如果该项试不报误差， 首先考虑端子输出是否修改为需量周期信号；其次考虑检查多功能通讯接线是否正确。

2.多功能电能表常见故障及处理

2.1启动试验不合格

首先确认有、无功脉冲输出接线是否正确；其次，JJG596-1999 规程中规定，在参比电压、参比频率及功率因数为1的条件下，在负载电流不超过规定值时，安装式电能表应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁。规程并没有规定具体的试验时间，如果设定时间为理论上产生一个脉冲的时间， 就有可能会造成某些被检表启动不合格。所以做该项试验时，可将时间适当延长至1.4倍。如果还不合格，应检查被检表计级别是否正确，启动电流大小与被检表的级别有关，级别越高，启动电流越小。最后考虑是否为表计故障。

2.2 485通讯故障

检定装置与电能表的通信方式采用RS2485接口通信方式。通信测试是多功能检验的前提，通信问题解决不了，很多功能试验就不能进行，如需量测试、存储器检查、日计时误差、时段投切误差等。在通信测试上最大的问题是被检表的通信规约不一致、电能表的密码不一样。这样在使用多功能电能表检定装置前就需要做好各种电能表的通信协议，但如果使用新型号表，还要重新设置通信规约，因此电能表通信规约的统一势在必行。电子式多功能电能表都具备485通讯功能，可实现远程集中抄表。检定中如果出现485通讯异常，首先要检查表地址输入是否正确，其次检查485接线是否正确，多功能检定装置上的通讯线在接485端子时，是区分A、B端子的。以上检查确认无误后，如果通讯仍然异常，可另换一根485线或者换接第二路485接口。

2.3无法写表

多功能项目检定中，常常需要对表计进行写表操作，比如清除需量、修改当前时间等。写表操作出现阻碍，其多功能项目试验就无法正常进行。出现这种情况时要首先考虑表地址是否正确，写表密码是否正确，不同的生产厂家的多功能表计，其写表密码也不尽相同；其次再检查被检表是否处于编程状态；最后考虑485通讯是否异常，比如 485 接线正确与否、该路485接口是否故障。这里要区分485通讯和写表的不同，485通讯是读表，只需要表地址，不需要写表密码和编程许可；而写表是对表计进行编程，不仅需要地址，也需要密码和编程许可。

2.4编程时通讯异常

在完成对电子式多功能电能表的检定后，还要对其进行编程。 目前大多数编程是利用掌机通过红外口进行的。编程通讯异常可考虑以下情况：未按出被检表编程键；密码不正确；输入地址不对；编程位置不合适，没有对准红外口；掌机电池电量不足；掌机故障等。

2.5其它异常情况

在校表过程中，检定装置会出现假报警，此时只要按下电压电流启停键，将电压电流暂时降为零，报警就可解除，重新开始校验。出现其它异常情况不能解除时，可暂时退出程序，关掉检定装置，稍后重新启动。出现异常情况时，如果不分析就直接认定是检定装置出现故障，或将异常表计判定为不合格，势必会造成检定资源的浪费，降低工作成效。此时，检定人员应仔细检查，考虑各种可能原因，排除异常，减少不合格率。

3.故障排除中的注意事项

多功能电能表的元器件全部分布在集成电路板上，不像感应式表那么简单、直观，故障排除时应注意以下问题：

（1）防止静电放电：人体是一个大的静电发生器。静电电压随外界大气条件的变化而变化，如在10%-20%的相对湿度时走过地毯，可产生35kV的静电电压。如此高的电压放电时，将有可能对电路板造成损害。所以，在检查元器件时从表上卸下电路板时，应在干燥且洁净的场所进行，以防止操作人员身上的静电损坏集成电路板。为了消除人身所带静电，应有意地经常接触特设的接地点。在拆装作业中，只能手拿仪表板的绝缘侧边，最好戴上橡皮手套。

（2）在实际工作中，若遇到多功能电能表的集成电路板损坏，但是检修场所、检修工具不具备条件，不要轻易拆除厂家铅封，最好把电能表返回生产厂家修理。

（3）鉴于多功能电能表对周围环境的要求高，因此在安装时应注意避免太阳直射，最好集中安装在表箱内，在夏季表箱内温度可达到70℃左右，超过了多功能电能表的极限工作温度50℃，这时误差值增大，寿命缩短，应及时检查，通风降温。

多功能电子式电能表 第3篇

1 更正系数法

当三相三线电子式多功能电能表接线错误, 退补电量计算一般使用更正系数法。此方法设定用户三相电压及负荷平衡, 按三相三线电能表接线错误及平均功率因数查表得出其退补更正系数, 然后通过退补系数确定需退补的有功电量。这种使用更正系数计算退补电量的方法有缺点如下:

1.1 以平均功率因数代替实时功率因数

功率因数是实时变化的, 它随用户负荷的变化而变化, 平均率因数是由一段时间内的有功电量与无功电量计算确定的, 更正系数的公式推导过程中所使用的为实时功率因数, 因此两者不能互相代替。而退补计算中平均功率因数取值对更正系数的影响很大。因此以平均功率因数代替实时功率因数是更正系数法计算退补电量时最主要的缺点。

1.2 没有退补无功考核金

一般的更正系数法没有计算退补无功电量, 而当新型三相三线电子式多功能电能表接线错误时, 电能表所记录的无功电量多出现异常或记录为反向无功电量, 这造成用户平均功率因数严重超标。大工业用户电费金额大, 从而使无功考核金金额也较大 (多为千元以上) , 此项错误电费应进行退补。

1.3 没法更正由复杂电价构成的电费

随电价政策变化, 现时电价、电费组成较为复杂 (如大工业用户实行两步制电价分时段收费) , 但无论用户每月电费组成及其计算过程如何, 最正确的退补方案应为正确电费与错误电费之间的差额。只退补有功电量不能达到更正目的。

2 PQ更正公式法

现针对新型三相三线电子式多功能电能表接线错误时, 更正数系数法退补电量计算方法的缺点的1、2点进行如下改进。

1) 因为功率因数是实时变化而无法确定, 所以必须在退补计算中消除功率因数这一因子。

2) 无功考核金的退补应计算用户错误接线期间的正确平均功率因数, 所以应把退补无功电量计算添加到退补计算项目中, 并以此为依据进行无功考核金退补。

首先新型三相三线电子式多功能电能表的有功元件取样与无功元件取样都来源于共用的电压端子与电流端子, 因此电能表所反映的实时有功功率P与实时无功功率Q存在确定关系, 这是由电能表内电路确定的。因此能求出相应错误接线时的电能表有功功率P表达式, 同理也能求出电能表无功功率Q表达式。现推导出对应48种接线时电能表所反映的有功功率P和无功功率Q的表达式 (见附表:《三相三线电子式多功能电能表全接线公式及更正公式表》) 。

分析设用户三相电压及负荷平衡时得出的有功功率P和无功功率Q的表达式, 从附表中可知, 各接线错误时P与Q的表达式含有因子cosθ、sinθ、线电压U、相电流I及一些常数项。

按以上推导结论, “PQ更正公式法”是利用三相三线电子式多功能电能表接线错误时的错误有功电度, 无功电度记录 (含正反向) 为依据, 通过数学式求得其正确的有功电度、无功电度记录。然后按正确的电度记录所产生电量、电费与错误记录所产生的电量、电费的差额进行退补。

3 实用案例对比

某大工业用户新配变1600KV A倍率2000投运时因计量装置电能表计A相电流反接, 用户无自发电, 抄见电量及电费如下表:

3.1 运用更正系数法求退补电量

按电容补尝装置情况现场测量功率因数得出下表:

3.2 运用PQ更正公式求退补电费电量

查附表得:A相电流互感反接时P及Q表达式为:

有功:P=U Isinθ无功:Q=-U Icosθ

把公式组 (1) 代入上式得更正公式:

所以:因多功能电能表记录反向无功为130度。

运用所得的正确行度进行电费计算结果如下:

4 两种方法的退补计算过程的比较

在同样设用户三相电压及负荷平衡这条件时, 与更正系数法相比, PQ更正公式法的优点为:

1) 充分利用了现有的实测计量数据, 消除了不确定因子功率因数对退补计算的影响。

2) 在退补有功电度的同时退补无功电度, 计算求得用户的正确平均功率因数, 进而给退补无功考核金提供依据。

3) 现大工业用户实行的峰谷电价, 峰、谷、平各时段电量用原更正系数无法确定其比例。而现在大部分三相三线电子式多功能电能表在记忆内存中存有大量分时段的有功、无功电度记录数据, 退补时可按其各时段电度记录数据 (正反向有功、无功电度, 需量电压电流等) 计算出正确接线时的电度, 从而进行退补。

5 结束语

随计量技术的不断发展, 电价、电费计算方式方法也不断更新。对各种类型的计量装置、电能表等都应尽量利用现有的数据, 尽量使退补电量的计算更严谨。

摘要：目前, 新型三相三线电子式多功能电能表接线错误退补电量的计算方法多采用更正系数法。本文在分析其缺点的基础上, 提出了改进的计算方法—“PQ更正公式法”。通过一个实际案例, 比较了两种方法的计算结果, 验证了新计算方法可以克服更正系数法的不足, 具有实际应用的优越性。

多功能电子式电能表 第4篇

关键词：三相三线 多功能电能表 错误接线 无功 计量

0 引言

城区10kV专变用户多采用高压计量，安装三相三线多功能电能表或智能电表（智能电表与多功能电表的无功计量原理相同），部分专变用户执行功率因数调整电费。当出现电能表错误接线情况时，工作人员往往采用更正系数法计算有功电量的退补，容易忽视无功电量的变化，或是由于对无功计量方式不清楚造成计算错误，影响了用户用电功率因数的正确考核。因此，有必要结合多功能表的无功计量方式对错误接线情况进行分析，以明确错误接线时无功电量的正确算法。

1 三相三线多功能电能表无功计量方式

目前使用的三相三线多功能表大多采用90°移相滤波器，将电压信号移相90°来进行无功的计量，如图1所示：

由相量图得：Q=U′abIacos（60°-φa）+U′cbIccos（120°-φc）

当三相电路对称时，Uab'=Ucb'，Ia=Ic，φa=φc，可得

Q=UI（cos60°cosφ+sin60°sinφ+cos120°cosφ+sin120°sinφ）=■UIsinφ

2 错误接线引起的多功能表无功电量的变化

多功能表在错误接线情况下，电能表各元件接入的相量也会发生相应的变化。

2.1 电压错误接线

多功能表电压接入U，aUc，Ub，电流接入Ia，Ic时，相量图如图2所示：

多功能表电压第一元件电压为Uac'，电流为Ia，第二元件电压为Ubc'，电流为Ic。

由相量图得：Q=U′acIacos（120°-φa）+U′bcIccos（60°+φc）

当三相电路对称时，Uab'=Ucb' ，Ia=Ic，φa=φc，可得：

Q=UI（cos120°cosφ+sin120°sinφ+cos60°cosφ-sin60°sinφ）=0

结论：多功能表电压接入Ua，Uc，Ub，电流接入Ia，Ic时，无功功率表达式为0，无功不计电量。

2.2 电流错误接线

多功能表电压接入Ua，Ub，Uc，电流接入Ia， -Ic时，相量图如图3所示：

多功能表电压第一元件电压为Uab'，电流为Ia，第二元件电压为Ucb'，电流为-Ic。

由相量图得：Q=U′abIacos（60°-φa）+U′cb（-Ic）cos（60°+φc）

当三相电路对称时，Uab'=Ucb' ，Ia=Ic，φa=φc，可得：Q=UI（cos60°cosφ+sin60°sinφ+cos60°cosφ-sin60°sinφ）=UIcosφ

结论：多功能表电压接入Ua，Ub，Uc，电流接入Ia，-Ic时，无功功率表达式为UIcosφ，无功电量的变化与φ角有关。

2.3 电压、电流逆相序接线

多功能表电压、电流逆相序接线（电压相序Uc，Ub，Ua，电流相序Ic，Ia）时的相量图如图4所示：

多功能表电压第一元件电压为Ucb'，电流为Ic，第二元件电压为Uab'，电流为Ia。

由相量图得：Q=U′cbIccos（120°-φc）+U′ab（Ia）cos（60°-φc）

当三相电路对称时，Uab'=Ucb'，Ia=Ic，φa=φc，可得：

Q=UI（cos120°cosφ+sin120°sinφ+cos60°cosφ+sin60°sinφ）=■UIsinφ

结论：多功能表电压、电流逆相序接线(电压相序Uc，、Ub，Ua，电流相序Ic，Ia)时，无功功率表达式为■UIsinφ，与正确接线时的功率表达式相同。

3 试验分析

为进一步验证分析结论，将三相三线多功能表接入试验台，在Uab=Ubc=100V，Ia=Ic=1.5A，φa

=φc=45°条件下，分别按正确接线和上述三种方式接线，在试验台运行一个小时，数据如表1所示，从表中数据可以看出，分析结论是正确的。

4 结语

在处理计量错误接线时，工作人员往往只对有功电量进行相应的追补，而对无功计量的变化常常被忽略。但是错误接线对无功功率也产生影响，特别是对执行功率因数调整电费的用户来说，无功功率的变化往往会对用户功率因数考核产生影响。因此，在处理错误接线时有必要根据电能表无功计量原理进行分析，正确计算无功电量和功率因数。

参考文献：

[1]熊兰英，粟时平.浅谈无功电能表计量方法及标准.仪器仪表标准化与计量2005，1：34-38.

多功能电能表实负荷校验方法探讨 第5篇

多功能电能表工作原理框图如图1所示。

A、B、C三相电压、电流信号经电能表专用高速集成电路处理转换成相应的数字信息后,计算出各相电压、电流、功率、电能,中央处理器通过数据口读取有关数字信息,通过程序处理求出总电量、费率电量、需量、功率因素等,同时识别电压、电流有无异常并记录相应的失压、失流状态。

多功能电能表不仅具有电能计量,需量计量,电压、电流、功率、频率计量,功率因数计量功能,还兼具失压、失流报警,电压越限报警,超负荷报警及事件记录功能。另外,多功能电能表可以记录用户电网负荷曲线数据,便于供电部门更合理地进行用电管理。

2 多功能电能表实负荷校验方法步骤

多功能电能表实负荷校验主要包括外观检查、运行参数分析、误差测试、电能表和互感器二次回路接线检查、错误接线判定等内容。本文以常用的CL312型多功能电能表校验仪为例阐述多功能电能表现场实负荷校验的步骤与方法,其试验接线图如图2所示。

2.1 外观检查

外观检查主要包括:

(1)参数资料核对。主要核对电能表的厂家、型号、编号、额定电压、额定电流、电表常数等,将其与营销系统中的电能表资料进行对比,更改不符合项,确保系统资料维护的正确、完备。

(2)电能表直观检查,如电能表硬件、各种声光报警等。

(3)接线检查。

(4)施工工艺检查。

2.2 运行参数分析

运行参数分析主要包含电能表液晶显示面板数据分析和电能表校验仪测试数据分析两个方面。

(1)电能表液晶显示面板数据分析。不同厂家的电能表编码规则不同,校验人员只需按其编码规则输入特定编码,显示面板上就会出现相应的电表参量。

(2)电能表校验仪测试数据分析。当使用多功能电能表现场校验仪进行校验工作时,将仪器接入相应的电能表二次计量回路,仪器会自动获取电压、电流、功率、相角及功率因数等,对比仪器与电能表计显示内容,互相验证。

2.3 误差测试

在多功能电能表校验仪上选择好被检表表号、类型、被检电能表常数、电流输入方式、校验圈数、倍率等内容后,即可进行电能表误差测定。误差测试接线有两种方法:一种是光电头输入法,先将光电脉冲采样器固定在电能表上,然后将光电脉冲接入采样器的脉冲输入插座,调节光电头,使之能正确采样;另一种是电子式脉冲输入法,直接把脉冲信号接入脉冲输入插座即可。

误差测试时,需注意以下两点:

(1)为了更加精确、科学地反映电能表计量误差,至少读取2～3个测量点数据,取其平均数计算误差。

(2)对于同时安装有主、副表的重要关口计量点,引入主、副表误差比对环节。

2.4 二次回路接线检查

计量二次回路主要包括与计量相关的电压电流进出线、电能表接线盒、计量端子排、互感器二次侧计量接线及端子箱计量二次回路等,计量二次回路接线检查主要内容如下:

(1)计量回路潮流方向判定。从多功能电能表显示屏上可以查看有功、无功功率的具体流向,将该数据与多功能电能表校验仪上显示的功率方向以及后台监控机上功率流入、流出母线的实际方向作比较,可判断计量回路潮流方向的正确性。

(2)电流互感器变比判定。多功能电能表校验仪测得的电流数据为电能表的二次侧值,将此二次值与后台监控机上一次电流值作比较,可为电流互感器变比判定提供依据。

(3)计量二次图纸审核。对于计量二次回路与保护、测量等回路共用的情形,需在查看相应的计量二次回路图纸,理清回路的来龙去脉后,才可继续开展校验工作。

2.5 错误接线判定

多功能电能表校验仪接入电能表二次回路后,根据被测对象,选择不同接线原理的向量图,就会显示以Ua(A相电压)相位为基准的A、B、C三相电压电流相量图(六角图)。该相位图显示各相电压、电流相对位置及各相负载的功率因数角,为接线检查提供参考。对于具有自动错误接线识别功能的校验仪,可以直接使用该功能进行接线判定。

2.6 计量遥测采集系统辅助检查

多功能电能表大都具备远程抄表数据接口。为了保证计量遥测采集系统的稳定运行,同时为了更好地监测电能表运行状况,校验多功能电能表就需检查电能计量遥测采集环节。

3 效果及应用情况

多功能电子式电能表 第6篇

1 检定装置无法正常开启及电压、电流报警的处理

首先确保检定装置总电源处于合闸状态;其次检查装置急停开关位置。平顶山供电公司所用的多功能电能表检定装置为DZ603系列装置, 装置上安装有急停开关, 在紧急情况下迅速切断装置电源。如果急停开关被按下, 检定装置将无法开启, 弹出后即可启动电源。

电压报警时先检查表计接线, 看是否有电压线接在电流端子上, 对于三相三线表计, 未用的零线是否夹在了其它相线上。如果接线无误, 可将装置设置为全部不挂表, 如果输出正常, 可能是某只被检表内部有故障, 可以用排查法先去掉一半的电表接线, 重新开启输出, 看是否报警。如果没有, 增加挂表数量, 直到找出故障表;如果有报警, 减少挂表数量开启电源输出;如果还报警, 继续减少挂表数量直到找出故障表;如果装置全部不挂表输出还不正常, 则考虑是否为装置保险熔断或装置其它故障。

该公司现有的检定装置电流接线方式均为压接式, 表计上架后要对所有端子螺丝进行紧固。当有任何一只表计或任意一相的电流端子螺丝未被拧紧, 都会造成电流回路开路或者接触不良, 以致装置报警。有时电流回路负荷过大, 也会造成电流报警。如果确定接线正确无误, 将电流输出直接短路时仍能够正常输出, 则有可能是电能表本身内部故障, 可依照排查法可将故障表找出来。

2 被检表计误差分析

2.1 被检表计误差试验不报误差

首先检查被检表计脉冲输出端子接线是否正确, 装置上对应的脉冲线要接在被检表相应的输出端子上, 其次观察表计脉冲指示灯闪烁是否正常, 如果脉冲指示灯闪烁正常, 而装置脉冲盒上对应指示灯常亮, 说明是装置故障;如果表计脉冲指示灯不闪烁, 说明是表计故障;如果表计脉冲指示灯闪烁正常, 装置脉冲盒上对应指示灯灭, 说明是脉冲接线异常, 可更换接线。

2.2 被检表计误差过大

当被检表误差过大时, 应先检查资料录入时被检表常数、表计类型 (接线方式) 是否正确, 其次检查电压接线是否有错、是否有电压掉线的情况。如果以上情况没有出现, 则考虑是否为表计故障。

2.3 日计时不报误差

多功能电能表的时钟是控制费率切换的根本依据, 时钟的准确与否会直接影响到分时计量的准确性, 其在电能计量中的地位不亚于基本误差。当日计时不报误差时, 首先检查接线是否正确, 其次看多功能端子输出是否为秒脉冲, 仍不报误差时再换接线。如果检定装置上时钟通讯灯闪烁, 而时钟校验仪上无信号, 说明是时钟校验仪故障;如果检定装置上时钟通讯灯不闪, 说明是通讯盒异常。

2.4 需量周期试验不报误差

目前市场上的多功能电能表都有多功能输出端子, 通常都是三合一、四合一, 一般有秒脉冲信号、时段投切信号、需量周期信号等。出厂时一般默认为秒脉冲信号, 在做需量周期试验时, 要提前进行编程修改, 如果该项试验不报误差, 首先考虑端子输出是否修改为需量周期信号;其次考虑检查多功能通讯接线是否正确, DZ603检定装置上日计时试验接线和需量周期试验接线是不同的。

3 故障分析及处理

3.1 启动试验不合格

首先确认有、无功脉冲输出接线是否正确;其次, JJG596-1999规程中规定, 在参比电压、参比频率及功率因数为1的条件下, 在负载电流不超过规定值时, 安装式电能表应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁。规程并没有规定具体的试验时间, 如果设定时间为理论上产生一个脉冲的时间, 就有可能会造成某些被检表启动不合格。所以做该项试验时, 可将时间适当延长至1.4倍。如果还不合格, 应检查被检表计级别是否正确, 启动电流大小与被检表的级别有关, 级别越高, 启动电流越小。最后考虑是否为表计故障。

3.2 485通讯故障

电子式多功能电能表都具备485通讯功能, 可实现远程集中抄表。检定中如果出现485通讯异常, 首先要检查表地址输入是否正确, 其次检查485接线是否正确, 多功能检定装置上的通讯线在接485端子时, 是区分A、B端子的。以上检查确认无误后, 如果通讯仍然异常, 可另换一根485线或者换接第二路485接口。

3.3 无法写表

多功能项目检定中, 常常需要对表计进行写表操作, 比如清除需量、修改当前时间等。写表操作出现阻碍, 其多功能项目试验就无法正常进行。出现这种情况时要首先考虑表地址是否正确, 写表密码是否正确, 不同的生产厂家的多功能表计, 其写表密码也不尽相同;其次再检查被检表是否处于编程状态;最后考虑485通讯是否异常, 比如485接线正确与否、该路485接口是否故障。这里要区分485通讯和写表的不同, 485通讯是读表, 只需要表地址, 不需要写表密码和编程许可;而写表是对表计进行编程, 不仅需要地址, 也需要密码和编程许可。

3.4 编程时通讯异常

在完成对电子式多功能电能表的检定后, 还要对其进行编程。目前大多数编程是利用掌机通过红外口进行的。编程通讯异常可考虑以下情况:未按出被检表编程键;密码不正确;输入地址不对;编程位置不合适, 没有对准红外口;掌机电池电量不足;掌机故障等。

3.5 其它异常情况

在校表过程中, 检定装置会出现假报警, 此时只要按下电压电流启停键, 将电压电流暂时降为零, 报警就可解除, 重新开始校验。出现其它异常情况不能解除时, 可暂时退出程序, 关掉检定装置, 稍后重新启动。

电子式无功电能表检定 第7篇

然而, 电子式无功电能表还没有对应的检定规程, 现行的JJG596-1999《电子式电能表》检定规程“本规程适用于新生产、使用中和修理后, 额定频率为50Hz或60Hz, 利用电子元 (器) 件的特性测量交流有功电能量的电子式电能表的检定。”明确规定了其适用范围不包括电子式无功电能表。在暂时还没有电子式无功电能表检定规程的情况下, 可根据计量仪器、仪表国家标准与计量检定规程一致或能够兼容的原则。按如下方法对电子式无功电能表进行检定:

2009年1月1日实施的GB/T17215.323-2008/IEC62053:2003《交流电测量设备特殊要求第23部分:静止式无功电能表 (2级和3级) 》国家标准适用于由测量元件和计度器装在同一表壳内而组成的室内和室外用的电子式无功电能表。据此可以给出检定电子式无功电能表计量性能要求。

1基本误差以相对误差的百分数表示。在参比条件下, 电子式无功电能表的基本误差限不超过表1和表2规定。

2检测电子式无功电能表基本误差时应调定的负载可根据JJG596-1999和JJG307-2006确定, 见表3和表4。

3启动试验

电能表在额定电压、额定频率、sinφ=1的条件下, 当负载达到表5规定启动电流IQ条件下, 仪表应能启动并连续计量电能。

4潜动试验

当施加115%额定电压, 电流回路断开时, 在规定的时间内电能表不应产生多于一个的脉冲。

摘要：大工业电力用户的电费计算用功率因素调整电费, 促使大工业电力用户合理补偿无功以提高用电设备负载的功率因数, 可见测量无功电能是十分必要的。

电子式电能表技术综述 第8篇

电能表是测量电能,具体来说是测量电流的时间积分的仪表。电能表既可以体现功率,又可以体现电能的时间累积。电能表也可称为电量表、电度表或千瓦时表,是电力计量领域的常用表之一。电能表作为电能统计检测装置,其使用率遍布民用电力,以及工业用电领域,发挥着至关重要的监测作用[1]。

2电子式电能表的技术发展概述

从1876年第一块电能表面世以来,其工作原理经历了三个主要阶段,分别是机械式、机电式以及电子式。早期电能表的精度等级一般为2.0级,最高可达到0.5级。随着技术进步,采用纯电子式的电能表逐渐走入人们的视野中,基于电子电路原理的电能表由于其测量方式不同,显著提高了电能表的测量精度。

20世纪70年代末,世界上第一块基于电子电路原理的电能表在日本面世,其内部可以进行功率与电流的转换以及电流与频率的转换,通过采集三相交流电路的电压、电流来计算电路功率。最初的电子式电能表的精度为0.5级,具有相对于普通电能表宽的频率范围。随后的十年里,基于电子电路原理的电能表逐步占有日本的市场,并在世界各地相继出现了更加先进的电子式电能表,其具有更高的测量精度。

电子式电能表的前身是数字式功率表,人们在数字式功率表的基础上加入电能时间累积的计算功能,逐步发展为电子式电能表。随着半导体技术的发展,逐步开发出与电能计量有关的专用检测芯片,并将其运用到电能表领域,此后电子式电能表的功能也越加丰富。

3电子式电能表的工作原理及专利情况分析

(1)电子式电能表的工作原理。电子式电能表是利用模数转换技术计量电能并以数字显示的专用仪表,主要通过A/D转换器进行交流输入信号采样,由数字信号处理单元进行数据处理,得到所要计量的电能。电子式电能表按照其工作原理可分为模拟乘法器型电子式电能表和数字乘法器型电子式电能表。

(2)专利申请情况分析。1)专利申请量趋势分析。利用电子式电能表所涉及的主要分类号和关键词在中文专利库CNABS和外文专利库VEN中进行检索,时间截止到2014年12月31日,该领域的专利申请量总共约2252件,其中中国专利申请约为725件,外国专利申请约为1527件。在1993年之前中国专利申请量一直处于较低的状态,但是从1994年开始,中国专利申请量持续平稳增长,在2012年达到顶峰状态,数量为84件。而外国申请出现了较多波动期,在1986年到2002年间有些年份申请量呈明显下降趋势,个别年份如1986年、1991年以及1999年-2002年申请量较大,从2002年开始也呈现出了快速增长趋势,也是在2012年达到最高峰,数量为110件,之后有所下降。2)专利申请的国家和地区分布。中国、日本、美国、韩国、德国为主要的申请大国,加拿大、法国、英国以及欧洲次之,目前我们国家的专利申请量远远大于其他各个国家,处于世界的领先地位,虽然我们国家对该领域的研究起步较晚,但是呈现逐年增加的趋势,由此可见,随着电子式电能表在中国的广泛应用,电子式电能表的研究和发展在中国越来越得到重视。3)主要申请人分析。国内专利申请数量在前三位的申请人为威胜集团有限公司、武汉盛帆电子有限公司、浙江恒业电子有限公司,专利申请数量分别为20件、18件、13件。其中威胜集团有限公司的专利主要是在电子式电能表的工作模式切换(例如,公开号CN201269906Y)、防窃电提高抗攻击性(例如,公开号CN201540322U、CN201548600U)以及电子式电能表的装配机构(例如,公开号CN201654128U、CN201555872U)等方面做些研究。

国外专利申请数量在前三位的申请人为TOSHIBA CORP(日本东芝株式会社)、GENERAL ELECTRIC CO(通用电气公司)、MITSUBISHI ELECTRIC CORP(三菱电机株式会社),专利申请数量分别为118件、86件、73件。其中日本东芝株式会社的专利主要集中在如何方便装配电子式电能表(例如,公开号JP特开2004-245704A)、如何提高测量精度(例如,公开号JP特开2004-279120A、JP特开2005-172259A)以及如何更有效地识别测量信息(例如,公开号JP特开2006-242598A)等方面。

4电子式电能表的主要应用类型

4.1分时计费电能表

分时计费电能表通过在不同时段设置不同用电价格,在电网用电高峰时提高用电价格,在电网用电低谷时降低用电价格。例如日本专利JP特开2006-58043A中的电子式电能表通过分时计算部分产生测量脉冲信号。

4.2预付费电能表

预付费电能表的工作原理在于智能卡,包含电量检测、读卡器和用电智能控制三部分组成。用户在购买一定电量之后才能用电,在使用过程中逐步从所购电量中扣除使用量,扣完为止。例如中国专利CN203772954U公开的三相四线电子式预付费电能表平台表,该电子式电能表包括MCU、电源模块、RS485模块、GPRS模块、小无线模块、吸附式红外模块,还有MBUS模块或PLC模块、RS485与GPRS接口转换电路、MBUS与PLC模块接口转换电路和小无线与吸附式红外接口转换电路,该电能表通过模块之间的交叉选用,满足不同用户的需求。

4.3集中抄表系统

集中抄表系统是电子式电能表的新的发展方向,其可以准确测量用户用电,收集相关用电数据并集中上传,所以减轻了电力部门的劳动强度。通过数据传输方式的不同,可以分为无线式抄表系统和有线式抄表系统。

无线式抄表系统一般采用红外线作为数据传输方式,抄表工作人员在距离电能表一定距离之内时,可以通过红外线的方式实现电能表与抄表器的数据通信。例如中国专利CN2891128Y中的无线抄表系统,其由电能表模块、无线数据通讯模块、抄表模块、数据交换台组成,可以实现短距离内的点对点数据传输。有线式抄表系统一般是基于电力线载波或有线电视网载波技术实现数据传输,其中使用最为广泛的是电力线载波。例如中国专利CN201340652Y中的低压电力线载波抄表装置,其包括两个载波模块,它们通过耦合器与电力线实现耦合,其中一个设置在变压器内的集中器上,另一个设置在单/三相电度表上。

参考文献

浅谈电子式电能表的应用及前景展望 第9篇

【关键词】电子式电能表、电能计量、推广应用

【中图分类号】TM933【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0353-01

1 引言

随着当前经济的飞速发展，电力用户对安全、经济、优质用电的需求在越来越大，对用电的数量和质量标准也越来越高，各个时间段用电量不均衡现象也日益突出，为更好的提高用电效率，调节各时段的电力负荷曲线，国家开始有计划地全面推行峰平谷分时电价政策，通过削峰填谷，对不同用户采取不同时段进行不同电量计费标准。而测量电能计量的专业仪表--电子式电能表在计量“峰平谷”电量时的表现的性能是普通感应式（机械）电能表无法比拟的，电子式电能表可以按高峰低谷时间分别记录用电量，以便按不同的价格收取电费，鼓励用户主动采取避峰填谷的措施，从而电能资源的利用率。下面就电子式电能表的应用及前景加以探讨。

2 电子式电能表的工作原理及性能特点

电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，集成计量芯片电路进行数字积分运算，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显，从而精确地分时综合计量电能、功率因数，监测和记录失压、失流、断相等事件。

2.1 电子式电能表比普通感应式（机械）电能表性能优越，功能强大，易扩展。电子式电能表可以计量正、反向有功、无功、功率因数等，能实现分时计量、数据自动抄读等功能。

2.2 电子式电能表准确度等级高且稳定，其准确度等级一般为0.2～1.0级，并通过温度补偿、实时时钟达到较高的准确度等级和稳定性。而普通感应式电能表的准确度等级一般为0.5～3.0级，并且由于机械磨损，误差容易发生变化，

2.3 电子式电能表非常灵敏，在0.1%Ib下就能开始启动并进行计量，且误差曲线好，在全负荷范围内误差几乎为一条直线，所以启动电流小且误差曲线平整。而普通感应式电能表要在0.3%Ib下才能启动并进行计量，误差曲线变化较大，尤其在低负荷时误差较大。

2.4 电子式电能表计量原理是集成计量芯片将电压、电流采样信号进行数字积分运算获得电能数据，所以受外磁场干扰小。而普通感应式电能表是按照电磁场的原理进行计量的，因此表计的计量准确性受外界磁场影响。

2.5 电子式电能表从基本原理上实现了防止常见的窃电行为，因为其计数器本身具有防倒转计量功能，无论电流回路是正向、反向接入，都是正向计量，所以可以防窃电；电子式电能表电流回路设计为锰铜片构成，电阻值低，在回路中不会产生分流，就能起到防窃电作用；另外电子式电能表表尾的接线端子没有普通感应式电能表的电压小钩，这也有利于防窃电。而普通感应式电能表防窃电能力较差。

2.6 电子式电能表由于内部引入了单片处理机、存储器、通信端口等技术，可以随时向外部接口提供信息和进行数据交换，可以进行远程监控、远程抄表，从而为实现电能管理自动化提供了可行性。

3 电子式电能表在烟台芝罘湾港区的应用

多功能电子式电能表 第10篇

1 测量结果不确定度评定实例

1.1 概述

1) 测量依据:JJG1085-2013《标准电能表》检定规程;

2) 环境条件:温度 (20±1) ℃, 湿度 (50±15) %RH;

3) 测量标准器具见表1;

4) 被检计量器具见表2;

5) 测量原理:本计量标准由三相程控功率源、标准功率电能表、电流互感器等部分组成。依据JJG1085-2013《标准电能表》检定规程的要求, 采用标准表法对被检电能表进行检定, 由信号源提供一个共同的电压电流信号同时流经标准电能表和被检电能表, 然后将被检电能表所测量到的电能与标准表所测得的电能比较, 从而得出被检电能表的测量误差。

1.2 数学模型

γ=γ0

式中:γ———被检电能表的相对误差;

γ0———标准功率电能表测得的相对误差。

1.3 标准不确定度的来源及不确定度传播律

1.3.1 标准不确定度的来源主要有三方面

1) 测量重复性引起的标准不确定度分量u (γ01) ;

2) 电能表标准装置引起的标准不确定度分量u (γ02) ;

3) 被检电能表误差化整引起的标准不确定度分量u (γ03) 。

1.3.2 灵敏度系数

1.3.3 不确定度传播律

不确定度传播律:

1.4 标准不确定度的评定

1) 测量重复性引起的标准不确定度分量u (γ01) , 用A类标准不确定度评估。在重复性条件下, 对被测电能表进行n=10次测量, 所得数据见表3;

上表中:为算术平均值。

S为单次测量的标准偏差:

2) 电能表标准装置的误差引起的标准不确定度分量u (γ02) ;

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在负载电流0.05Ib, cosφ=1.0时, 最大允许误差为±0.04%, 属均匀分布, 用B类标准不确定度评估, 则:

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在负载电流0.1Ib~Imax, cosφ=1.0时, 最大允许误差为±0.02%, 属均匀分布, 用B类标准不确定度评估, 则:

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在cosφ=0.5 (L) 或0.8 (C) , 负载电流0.1Ib时, 最大允许误差为±0.05%, 属均匀分布, 用B类标准不确定度评估, 则:

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在cosφ=0.5 (L) 或0.8 (C) , 负载电流0.5Ib~Imax时, 最大允许误差为±0.02%, 属均匀分布用B类标准不确定度评估, 则:

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在0.5Ib~Imax, cosφ=0.5 (C) 时, 最大允许误差为±0.03%, 属均匀分布, 用B类标准不确定度评估, 则:

根据JJG596-1999, 电能表标准装置在0.5Ib~Imax, cosφ=0.25 (L) 时, 最大允许误差为±0.04%, 属均匀分布, 用B类标准不确定度评估, 则:

3) 被检电能表误差化整引起的不确定度u (γ03) ;检定0.05级标准电能表时, 按JJG596-1999检定规程的要求, 检定结果应按0.005%的化整间距进行化整, 按均匀分布考虑, 用B类标准不确定度评估, 则:

1.5 合成标准不确定度uc (γ0)

由u (γ01) 、u (γ02) 、u (γ03) 合成的标准不确定度uc (γ0) 为:

合成标准不确定度的计算见表4。

1.6 扩展不确定度的计算

Urel=kuc (γ0) , 取k=2。

1.7 测量结果不确定度评定报告

用0.01级三相标准电能表标准装置检定0.05级三相多功能标准电能表测量结果的不确定度为:

2 测量结果不确定度验证

依据JJF 1033—2008《计量标准考核规范》附录C第C.5.2.1条传递比较法相关内容, 选用GX301三相功率电能表 (由中国计量科学研究院进行校准) , 对本装置检定或校准结果进行验证, 数据见表5。

应用以下公式判断:

验证结果表明, 该计量标准装置测量结果的不确定度评定符合JJF 1033-2008规范的要求。

3 结束语

通过对该多功能电能表标准装置测量结果不确定度的评定与验证, 符合上述条件的测量结果, 只要测量过程本身或所使用的设备未变化, 就不需要再进行不确定度评定。在测量过程本身或所使用的设备发生变化时, 要针对实际情况, 需要完善测量结果的不确定度评定过程, 以重新评定不确定度。

摘要：测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性, 能够全面说明计量标准的测量能力的优劣, 成为考核电能计量标准装置综合性能的重要依据。建立的0.01级三相电能表标准装置, 作为省级最高等级的计量标准, 对其检定或校准结果的测量不确定度进行合理评定, 并通过验证, 从而充分反映了该计量标准的测量能力, 为在今后的电能计量标准建标及复查考核工作中, 评定与验证电能表标准装置的测量不确定度提供了计算方法。

关键词：多功能,电能表标准装置,测量,不确定度,评定,验证

参考文献

[1]JJG 597-2005, 交流电能表检定检定装置检定规程[G].北京:国家质量技术监督检验检疫总局, 2006-6-20.

[2]JJG 1085-2013, 标准电能表检定规程[G].北京:国家质量技术监督检验检疫总局, 2013-08-27.

[3]JJF 1059-1999, 测量不确定度评定与表示[G].北京:国家质量技术监督局, 1999-5-1.

[4]JJF 1033-2008, 计量标准考核规范[G].北京:国家质量技术监督检验检疫总局, 2008-9-1.

[5]吴安岚, 电能计量基础及新技术[M].北京:中国水利水电出版社.