交流電能表在計(jì)量檢定中的常見故障和處理方法分析

楊德超，王慶龍

（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司電力科學(xué)研究院計(jì)量中心，內(nèi)蒙古通遼028000）

交流電能表在計(jì)量檢定中的常見故障和處理方法分析

楊德超，王慶龍

（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司電力科學(xué)研究院計(jì)量中心，內(nèi)蒙古通遼028000）

交流電能表是人們生活中的重要組成部分。電能表的計(jì)量檢定成為交流電能表使用的重要環(huán)節(jié)，但在其中存在較多問題。主要對(duì)交流電能表在計(jì)量檢定中的常見故障和處理方式進(jìn)行分析。交流電能表主要包括單相、三相以及關(guān)口電能表，其故障主要體現(xiàn)在不確定性、誤差以及二次額定電壓不合理等，繼而提出故障的針對(duì)性處理方式。以期通過探究，為電力部門的交流電能表科學(xué)使用提供借鑒和參考。

交流電能表；計(jì)量檢定；故障處理

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.049

1 引言

隨著科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電能表已經(jīng)難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，因此需要采用交流電能表來計(jì)量電能相關(guān)數(shù)據(jù)[1]。但是在交流電能表的計(jì)量檢定過程中，由于受到多種因素的影響，導(dǎo)致其存在很多常見故障，不但影響設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)對(duì)電能表的計(jì)量檢定效率產(chǎn)生了較大的影響[2]。

2 交流電能表的類型

交流電能表是電能計(jì)量檢定的重要工具，隨著科技的不斷發(fā)展，交流電能表主要分為單相電子電能表、三項(xiàng)電子電能表以及關(guān)口電能表3種類型[3]。（1）單相電子電能表主要是指額定電壓為220V的電能表，其頻率為50Hz，該電能表具有可靠性高、精度高以及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在使用過程中，適合應(yīng)用在電壓范圍較為廣泛的區(qū)域。根據(jù)《電子式交流電能表》（JG596—2012），單相電能表的基本誤差為±1%，主要是通過集成電路來進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及密封和防水燈性能設(shè)計(jì)，使其具有較高的使用性能[4]。（2）三相電子式電能表主要具有可靠性、精度高以及靈敏度高、壽命較長(zhǎng)以及低功耗的特點(diǎn)，根據(jù)《電子式交流電能表》（JG596—2012），三相電能表的額定電壓為220V或380V[5]。（3）關(guān)口電能表是指將關(guān)口分界處電能流向與電能量大小進(jìn)行衡量的裝置，通過將電能量視為一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)統(tǒng)計(jì)與核算，從而確保電力供給的科學(xué)性和穩(wěn)定性。

3 交流電能表在計(jì)量檢定中的故障及處理方式

3.1 電子式交流電能表的故障及處理

電子式交流電能表雖然是通過數(shù)字技術(shù)來進(jìn)行電能的計(jì)量檢定，但是在運(yùn)用過程中，同樣存在不確定性、誤差以及相序連接等故障，影響電能的計(jì)量檢定效率，同時(shí)對(duì)電子式的交流電能表運(yùn)用效率產(chǎn)生了較大的影響[6]。因此，需要對(duì)電子式交流電能表的常見故障及處理方式進(jìn)行分析。

3.1.1 交流電能表不確定性檢測(cè)

在電子式交流電能表的檢定過程中，經(jīng)常需要對(duì)其進(jìn)行不確定度的分析，以便使電子式電能表滿足《電子式交流電能表》（JG596—2012）的相關(guān)規(guī)定。在日常檢定中，需要對(duì)電子式電能表的不確定度進(jìn)行評(píng)定和測(cè)量，從而提高其測(cè)量精度。具體說明如下：采用檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置時(shí)，選擇測(cè)量范圍在3×（57.7～380）V以及3×（0.1～100）A的檢定裝置，并且準(zhǔn)確度要保證在0.02級(jí)，通過該裝置對(duì)交流電能表進(jìn)行檢測(cè)，通過檢定裝置的輸出電壓和電流檢定裝置，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用比較法測(cè)定交流電能表的相對(duì)誤差情況。另外，在測(cè)量過程中，需要重復(fù)性地引入電子交流式樣電能表，通過連續(xù)測(cè)量方式進(jìn)行評(píng)定。這樣可以較好地確定交流電能表的不確定性，從而可以保障交流電能表的正常運(yùn)行。但是在交流電能表的計(jì)量檢定過程中，僅需要對(duì)公式的最大影響量進(jìn)行計(jì)算，這樣可以有效地避免對(duì)不確定性計(jì)算的重復(fù)計(jì)算。

3.1.2 電能表誤差處理方式

以諧波產(chǎn)生的誤差為例進(jìn)行分析：在交流電能表的使用過程中，良好的電力供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)該為用戶提供50Hz的電流，但是在使用過程中，由于諧波產(chǎn)生相應(yīng)的誤差，會(huì)導(dǎo)致用戶接收的頻率產(chǎn)生較大的問題。諧波會(huì)增加設(shè)備的損耗，在出現(xiàn)諧波的過程中，需要進(jìn)行全電量的計(jì)量，在這種情況下，需要對(duì)其誤差情況進(jìn)行測(cè)定，以便保證交流電能表使用的科學(xué)性。

在交流電能表的運(yùn)用過程中，需要對(duì)誤差進(jìn)行處理，以便提升交流電能表的使用性能，在這種情況下，諧波會(huì)帶來較多的基波，在處理過程中，工作人員需要對(duì)基波和諧波的電能進(jìn)行綜合分析，在檢定過程中，需要對(duì)最大允許誤差以及實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行測(cè)定。[7]在檢測(cè)中，電能表的準(zhǔn)確度為0.2S，檢定裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)需要為0.05，在單相和平衡負(fù)載為0.5L或0.8C時(shí)，檢定的最大誤差為±0.05，當(dāng)其單相和平衡負(fù)載為0.25L時(shí)，系統(tǒng)的最大允許誤差為±0.01，當(dāng)其正常負(fù)載為1時(shí)，系統(tǒng)的最大允許誤差為±0.06。

3.1.3 相序接反故障及處理方式

在電子式交流電能表的運(yùn)用過程中，存在相序接反故障，在故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)對(duì)接線的連接進(jìn)行檢查，如果接線發(fā)生錯(cuò)誤，工作人員要打開指示說明，嚴(yán)格地按照相關(guān)的操作來完成接線的正常操作。另外，在相序接反故障中，電能表內(nèi)部同樣存在一定的連接故障，需要打開交流電能表的標(biāo)改，對(duì)接線進(jìn)行重新連接，以恢復(fù)電子式交流電能表的使用性能。

3.2 關(guān)口計(jì)量表檢定故障及處理

3.2.1 關(guān)口計(jì)量表及其設(shè)置原則

對(duì)關(guān)口計(jì)量表進(jìn)行分析可知，它是對(duì)關(guān)口分界處電能量流向與電能量大小進(jìn)行衡量的裝置，通過將電能量視為一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)統(tǒng)計(jì)與核算，從而確保電力供給的科學(xué)性和穩(wěn)定性，而其對(duì)關(guān)口分界處計(jì)量的電能量準(zhǔn)確性則直接關(guān)系著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。關(guān)口計(jì)量裝置在運(yùn)用過程中，其原則是省級(jí)電網(wǎng)及企業(yè)的供電關(guān)口，在降壓變電過程中，存在于主變壓器的高中低壓側(cè)，同時(shí)在關(guān)口計(jì)量表的運(yùn)用中，需要以雙母線的方式來帶動(dòng)旁路的接線方式，主要是由于斷路器具有線路的代替功能。

3.2.2 關(guān)口計(jì)量表配置要求

在關(guān)口計(jì)量表的配置過程中，需要嚴(yán)格遵守配置要求，根據(jù)JG596—2012《電子式交流電能表》標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)測(cè)定，關(guān)口計(jì)量表宜配置計(jì)量表有功功率為0.5S級(jí)，電壓互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)該選擇為0.2級(jí)，并且電流互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)確定為0.2級(jí)、在中性點(diǎn)的接入過程中，應(yīng)該采用三相三線方式。

3.2.3 關(guān)口計(jì)量表的故障與處理

在關(guān)口計(jì)量表運(yùn)用過程中，會(huì)存在相應(yīng)的故障，影響關(guān)口計(jì)量表的正常運(yùn)行，其故障主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)較低，在500kV變電站供電的過程中，關(guān)口電能表的選擇通常在0.5S級(jí)以上，準(zhǔn)確度等級(jí)相對(duì)較低，無法滿足系統(tǒng)的正常使用需求[8]；

（2）系統(tǒng)在運(yùn)用過程中，會(huì)存在不配置寬電流的方式，使用供電關(guān)口時(shí)，標(biāo)定電流通常維持在10%以下；

（3）在關(guān)口計(jì)量表運(yùn)用過程中，會(huì)存在額定二次負(fù)荷不合理的現(xiàn)象，額定二次負(fù)荷過程中，部分企業(yè)為了節(jié)約成本，會(huì)運(yùn)用節(jié)省材料的設(shè)計(jì)方式來制造，因而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的二次負(fù)荷存在較大的不合理之處。

在關(guān)口計(jì)量表的運(yùn)用過程中，存在相對(duì)較多的故障，需要對(duì)其采用針對(duì)性的處理方式，同時(shí)保證關(guān)口電能表的運(yùn)行質(zhì)量。

（1）需要合理地選擇準(zhǔn)確度等級(jí)，在運(yùn)用過程中，工作人員需要按照標(biāo)準(zhǔn)選擇0.2S級(jí)別以上的準(zhǔn)確度等級(jí)；

（2）工作人員在處理故障時(shí)，需要選擇標(biāo)定電流，選擇電能表時(shí)，需要對(duì)1A和5A的電流進(jìn)行統(tǒng)一配置；

（3）需要根據(jù)關(guān)口計(jì)量電表的合理使用性能，合理地選擇二次負(fù)荷，設(shè)置相關(guān)電能表時(shí)，需要采用S級(jí)別的電流互感器，并且設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證最大負(fù)荷是實(shí)際負(fù)荷的1.5倍以上，以便最大程度地滿足關(guān)口電能表的使用需求。

4 結(jié)語(yǔ)

交流電能表的使用可以提升計(jì)量檢定的效率，同時(shí)可以為人們的生活帶來較大的便利。但是在運(yùn)用過程中，由于受到多種因素影響，會(huì)導(dǎo)致多種故障，相關(guān)工作人員需要充分的運(yùn)用學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障因素進(jìn)行科學(xué)地判斷與處理。

【1】曹斌，田皓冰，郭東玉.解析交流電能表在計(jì)量檢定中的常見故障和處理方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016(2):205-206.

【2】景亞紅.解析交流電能表在計(jì)量檢定中常見故障和處理方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013(10):174-175.

【3】曾燕.提高交流電能表檢定裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015(12):136-137.

【4】張秀梅.電能表修校管理的分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015(11):58-59.

【5】金希永.電能表檢定應(yīng)注意的問題探討[J].中國(guó)科技信息，2012(8):136-138.

【6】鐘華.電能表檢定裝置常見故障分析及維修[J].電子世界，2012(10):71-72.

【7】王思民，李華，丁子劍.智能電能表自動(dòng)檢定與分揀回收一體化裝置[J].大眾用電，2016(4):46-47.

【8】丁珊珊.電能計(jì)量裝置故障的處理與預(yù)防[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014 (7):93-94.

Analysis on Common Faults and Processing Methods of Electronic Watt-hour Meters in Metrological Verification

YANG De-chao,WANG Qing-long

(Metrology Center of Electric Power Science Research Institute of Eastern Inner Mongolia Electric Power Co.Ltd.State Grid,Tongliao 028000，China）

Electronic watt-hour meters are an important part in the daily life.The metrological verification has become an important step in using electronic watt-hou rmeters.But there are also problems in this process.The common faults and processing methods in metrological verification are analyzed.Electronic watt-hour meters mainly consist of single-phase,three-phase and gateway energy meters,and the faultsare mainly reflected in uncertainty,error and unreasonable secondary rated voltage.Then it put forward the targeted resolutions.The research hopes to offer reference to the electric power sector in the scientific use of electronic watt-hour meters.

electronic watt-hour meters;metrological measurement;fault processing

TM 933.4

A

1007-9467（2016）08-0091-02

2016-07-27

楊德超（1991～），男，內(nèi)蒙古通遼人，從事電力計(jì)量研究。