淺析電能表計(jì)量檢定方法

孫紅偉

【摘要】電能因其方便控制、污染小、效率高的特點(diǎn)，在我國的能源中占有重要的地位。要做到電能合理、有效使用，就必須要確保電能計(jì)量儀表的準(zhǔn)確可靠，就必須對(duì)電能表進(jìn)行檢定，這樣才能確保電能計(jì)量的可靠性和準(zhǔn)確性。近年來，隨著各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，發(fā)展智能電網(wǎng)已在世界范圍內(nèi)形成共識(shí)。智能電能表作為智能電網(wǎng)的一部分，也是當(dāng)前電能計(jì)量和經(jīng)濟(jì)結(jié)算的主要工具，電能表的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到國家與用戶的經(jīng)濟(jì)利益，智能電能表是以最新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和管理的先進(jìn)計(jì)量設(shè)備。？智能電能表在生產(chǎn)過程中，不可避免的出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，同時(shí)用戶在使用過程中，也可能出現(xiàn)不合格電能表。對(duì)電能表是否合格進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)是一個(gè)非常重要的方面，因此智能電能表的檢定是其生產(chǎn)出來之后投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。？下面，筆者談一下電能表計(jì)量檢定的常用方法和檢定中應(yīng)當(dāng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】電能表 檢定方法 注意問題

一、常用的檢定方法

（一）瓦秒法

瓦秒法包含定圈測(cè)時(shí)法和定時(shí)測(cè)圈法。運(yùn)用定圈測(cè)時(shí)法進(jìn)行電能表檢定時(shí)先預(yù)先規(guī)定圈數(shù)，然后根據(jù)電能表轉(zhuǎn)過這個(gè)預(yù)先規(guī)定圈數(shù)耗費(fèi)的時(shí)間來確定電能表的誤差。運(yùn)用定時(shí)測(cè)圈法進(jìn)行電能表檢定時(shí)先預(yù)先規(guī)定時(shí)間，然后根據(jù)電能表在這個(gè)預(yù)先規(guī)定時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)確定電能表的誤差。運(yùn)用瓦秒法檢定電能表，其系統(tǒng)誤差主要包括三個(gè)方面，分別是外界條件、人為誤差和裝置誤差，其中外界因素所導(dǎo)致的誤差主要有：溫度變化所導(dǎo)致的誤差：溫度發(fā)生變化時(shí)相位補(bǔ)償裝置的鐵心的磁阻、電阻及制動(dòng)磁鋼的電壓線圈、磁通均會(huì)發(fā)生變化，并引起相位、電流工作磁通、制動(dòng)電壓等發(fā)生變化，從而導(dǎo)致誤差；電壓變化所導(dǎo)致的誤差：電壓發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓鐵心補(bǔ)償、自制力矩發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤差；傾斜度所導(dǎo)致的誤差：電能表偏離垂直位置運(yùn)行時(shí)，其元件上的摩擦力矩、側(cè)壓力等會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤差。

（二）標(biāo)準(zhǔn)電能表法

標(biāo)準(zhǔn)電能表法是利用標(biāo)準(zhǔn)電能表的讀數(shù)來判斷被檢電能表的數(shù)值的誤差，這種檢定方法優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度低、測(cè)量時(shí)間短、比較直觀、操作容易、設(shè)備要求簡單。標(biāo)準(zhǔn)表法檢定誤差主要包括三個(gè)方面，分別是：裝置誤差：裝置誤差主要由操作水平、檢定裝置內(nèi)的輔助設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)表、環(huán)境條件等產(chǎn)生；人為誤差：人為誤差主要是操作人員在啟動(dòng)電能表和停止電能表時(shí)所帶來的讀數(shù)誤差；標(biāo)準(zhǔn)電能表本身的誤差：標(biāo)準(zhǔn)表接通電源后會(huì)消耗電能，引起各部件發(fā)熱，這樣會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

二、檢定中應(yīng)注意的問題

（一）直觀檢查問題

對(duì)于安裝式交流電能表進(jìn)行直觀檢查時(shí)，除按照電能表檢定規(guī)程所要求的條款進(jìn)行檢查以外，還應(yīng)該檢查被檢電能表電壓線圈和電流線圈的斷路和通路情況。目前使用的電能表檢定裝置，其上的電壓輸出端和電流輸出端相當(dāng)于一個(gè)交流電壓源和交流電流源，對(duì)于電流源來說是避免開路的；對(duì)于電壓源來說是嚴(yán)禁短路的；因?yàn)檫@樣會(huì)使電壓源燒毀；電流源是避免開路的，因?yàn)殚_路也會(huì)使電流源燒毀。如果被檢電能表的電壓線圈處于短路狀態(tài)，不是具有一定阻值的阻抗?fàn)顟B(tài)，這樣接入檢定裝置以后，就會(huì)造成電壓電路部分短路，從而使檢定裝置被燒毀；如果被檢電能表的電流線圈是開路，不是通路，造成電能表檢定裝置電流回路開路報(bào)警，面對(duì)這種情況，有些檢定人員會(huì)認(rèn)為可能是檢定裝置出了問題，進(jìn)而對(duì)檢定裝置進(jìn)行檢查。所以，在對(duì)被檢電能表進(jìn)行直觀檢查時(shí)，除按照電能表檢定規(guī)程中所要求的條款進(jìn)行直觀檢查以外，還應(yīng)該檢查其電壓線圈是否短路和電流線圈是否斷路。

（二）潛動(dòng)試驗(yàn)問題

按照電能表檢定規(guī)程的規(guī)定，進(jìn)行電能表的潛動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，給電能表加規(guī)定電壓值且其電流線路無負(fù)載電流條件下，觀察被檢電能表的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)或脈沖輸出情況。若脈沖輸出不超過一個(gè)或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)不超過一轉(zhuǎn)，則被檢電能表的潛動(dòng)試驗(yàn)判定為合格，否則為不合格。問題是如何使被檢電能表的電流線圈無電流流過，一般說來，若使被檢電能表的電流線圈無電流流過的話，將檢定裝置的電流輸出設(shè)置為零就可以了。但在現(xiàn)實(shí)操作中不是這樣的，有些檢定裝置由于制造工藝的原因，盡管電流輸出設(shè)置為零，但是其輸出電流卻不為零，實(shí)際還有少量的電流輸出，輸出電流流過被檢電能表的電流線圈，就會(huì)在電能表的轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生力矩，可能使電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)超過一轉(zhuǎn)脈沖輸出超過一個(gè)，進(jìn)而判斷被檢電能表的潛動(dòng)指標(biāo)不合格，這是不科學(xué)的。嚴(yán)格來講，做電能表的潛動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將被檢電能表的電流回路接線完全斷開，這樣才能保證沒有電流流過被檢電能表的電流線圈，確保試驗(yàn)質(zhì)量，避免作出錯(cuò)誤的判斷來。

（三）起動(dòng)試驗(yàn)問題

電能表檢定規(guī)程明確規(guī)定了各等級(jí)各類電能表起動(dòng)電流的大小，若選取一只具有止逆器的2.0級(jí)電能表，其額定電流為5A。按照規(guī)定，這種電能表的起動(dòng)電流允許值為0.05A，即為其額定電流的1%。若采用量程為5A、準(zhǔn)確度為0.5級(jí)的電流表進(jìn)行測(cè)量，將會(huì)帶來r=±0.5%×5A/0.05A=±50%的測(cè)量誤差，而電能表檢定規(guī)程中要求起動(dòng)電流的測(cè)量誤差不應(yīng)超過±5%。因此應(yīng)采用與待測(cè)起動(dòng)電流值相近的電流表進(jìn)行測(cè)量。目前部分電能表檢定裝置生產(chǎn)廠生產(chǎn)的電能表檢定裝置只能通過檢定裝置上的電流互感器來變換監(jiān)視電流表的量程值，因?yàn)槠錄]有設(shè)置有專門用來測(cè)量起動(dòng)電流值的電流表。由于大多數(shù)檢定裝置上所配備的電流互感器只能將監(jiān)視電流表的量程變換成0.1A，使用這樣量程的0.5級(jí)的電流表測(cè)量0.05A的電流，其測(cè)量誤差為r=±0.5%×0.1A/0.05A=±1%，這就滿足了檢定規(guī)程對(duì)起動(dòng)電流測(cè)量誤差的要求。當(dāng)檢定裝置上的電流互感器的所有量程中都滿足不了檢定規(guī)程對(duì)起動(dòng)電流測(cè)量誤差的要求時(shí)，應(yīng)該在進(jìn)行電能表的起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，外接一塊與被測(cè)起動(dòng)電流值相近的多量程毫安級(jí)電流表，以保證測(cè)量誤差在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。

（四）監(jiān)視儀表的使用問題

電能表檢定裝置上的監(jiān)視儀表有功率表、電壓表和電流表，一般電能表檢定人員不注意監(jiān)視功率表的指示值究竟是多少，認(rèn)為交流電能表的功率值就是監(jiān)視電壓表的指示值、監(jiān)視電流表的指示值及相位轉(zhuǎn)換開關(guān)所確定的功率因數(shù)值三者之積，忽略了檢定裝置上相位調(diào)節(jié)器的正確使用，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果存在一定相位誤差，尤其是在功率因數(shù)為0.5時(shí)更明顯。所以在檢定過程中，確保監(jiān)視功率表的指示值和監(jiān)視電壓表的指示值、監(jiān)視電流表的指示值及相位轉(zhuǎn)換開關(guān)所確定的功率因數(shù)值三者之積相一致。

通過對(duì)電能表檢定的常用方法的了解和掌握及對(duì)檢定中問題的思考和總結(jié)，可以提高電能表的檢測(cè)質(zhì)量和檢測(cè)效率，充分發(fā)揮電能表在電能計(jì)量中的重要作用。