BDJ系列標準電子式電能表周期檢定時常見問題解析

撰稿：國網河北省電力公司電力科學研究院 劉潤民

電子式電能表是以微電子電路為基礎的用來計量電能的一種專門儀表。它主要是由輸入級（是由電壓或電流互感器、精密分壓電阻或取樣電阻組成）、乘法器、P／f變換電路和計數、顯示、控制器組成。

1 誤差線性不好

線性不好是指標準電能表在大負荷情況下，功率因數為1.0時所測誤差與功率因數為0.5（L）時所測的誤差相差很大，而調節可變電容效果甚微，這種現象多數是由于表內元器件使用時間長，參數發生變化所致。

打開機殼，首先將功率因數為1.0時的誤差調整好，再將可變電容的兩端并上或串上一個無極電容（一般為100pF），進行替代試驗，使其容量發生一定的變化以校正功率因數為0.5時的誤差。當誤差合格后，將電容固定焊好，然后再將此表全面校驗一次，使誤差達到要求為止。

2 功率指示異常

2.1 功率指示不對

如1臺BDJ型標準電子式電能表，電壓量程為100V 和200 V 兩 檔，200 V、5 A 功 率 指 示 不 對。從電子表輸入級的電壓變換電路開始逐級往后檢查。針對故障現象，測試電流互感器初級200V 檔上的2個固定限流大電阻，它們的額定阻值均為49.8kΩ，而經測量后發現其中一個電阻小于額定阻值，將此電阻焊下，測試其電阻的阻值僅為27 kΩ，遠小于額定阻值。換上一個相同阻值的電阻，故障排除。

由于BDJ型表采用的乘法器是電流型時分割乘法器，而輸入級的主要作用是將待測的電壓、電流通過電壓變換電路和電流變換電路后，按比例變換成適合后級乘法器工作的小信號，即iu、ii，然后將iu、ii交流信號以微小的時間間隔分割成許多段，并把每個小段看作瞬時的直流分量，經調寬調幅后，再經濾波器濾除交流，得到平均功率，即有功功率。如果其中一個限流電阻的阻值變小，就會導致iu信號變小，這樣經乘法器相乘后，所得到的平均功率就小于額定功率，從而造成功率指示不對的故障。

在電壓變換電路中，元件的損壞會造成功率顯示不正常，如W1、W2或W3，它們都是各檔大電阻的微調電阻，主要用來調滿度值。當它們其中一個出現故障，輕則不能調整誤差，重則（如開路）會使該路斷路，無法將待測電壓轉換成交流信號iu，因此，也就不會有功率顯示。

又如打開1 臺BDJ－1A 型電子式單相功率標準電能表后蓋檢查各元件，發現整流穩壓集成片很熱。斷開電源，觀察反面的印刷線路板，發現由于線路板塑料墊木螺絲擰得過緊，使MCT815CT 穩壓集成片的兩個焊腳點短路，導致沒有＋15V 電壓輸出。＋15V 電壓是為運算放大器μA741 和LM308 積分放大器提供工作電壓的，當它們失去＋15V 工作電壓后，就不能正常工作，從而出現以上所述的故障。因此，將已短路的集成片焊下，換1個同型號的穩壓片，故障消除。

2.2 功率指示數很小且不穩

當1臺BDJ－1A 型單相電子式標準電能表加額定電壓220V、電流5A 后，功率指示只在8～30 W之間變化。根據經驗，最初懷疑乘法器有問題，經測試乘法器4只管子均正常。再查誤差調節部分，發現可變電阻的阻值不對（調節時，誤差無變化）。焊下此電阻后，經測量發現此電阻的阻值為無限大，說明此電阻內部已開路。換上一個相同阻值的電阻后，功率指示正常。

造成功率指示不正常的原因還有乘法器出現問題。乘法器由4個場效應管組成，它們每對的參數是相同的，只要其中有一只管子參數發生變化，就會影響功率的準確指示，從而造成誤差超差。電阻分壓板上的幾個固定電阻有問題。當恒流源中的開關管出現問題時，也會使功率指示不正常。

2.3 三相功率指示不同

一臺電能表檢定裝置所采用的標準表型號為BDJ－3Ac，三相功率指示不一樣。其中U 相和W 相指示正常，V 相指示不正常。打開標準表的后蓋，沿V 相電壓回路逐步進行檢查，如圖1所示。

圖1 BDJ－3Ac標準三相電能表部分電路原理

先測試了電壓互感器的一次和二次電壓均正常，然后在檢查其它元件時發現運算放大器A741集成電路發熱，于是，斷開電源將此片取下，放到U 相或W 相上，測試各腳電壓均正常，加上額定電壓、電流后功率指示正常，說明此片是好的。測試C11和G3、G4兩只對管的各腳電壓均正常，當測試G5場效應管腳電壓時，發現此管腳電壓與其它兩相所測的電壓不一樣，因此測試此管參數果然漏極電阻發生變化（變小），此管的漏極電流ID（即輸出電流）的大小決定于溝道兩端電壓VDS和溝道電阻rd（即輸出電阻），它們之間的關系為：ID＝UDS／rd，rd減小，ID就增大，所以導致了μA741集成片發熱，換同一型號管子后V 相功率指示恢復了正常。但當切斷負載電壓、電流后，三相功率仍有顯示，按復位鍵失效，按其它鍵出現亂跳字現象，于是進一步觀察，發現M2764AF1集成片各腳與插座接觸不良，其附近的集成片也有些松動，將它們安牢后，一切故障排除。