智能化電能表校準技術研究及應用

田媛　張旭涵

摘要：在企業生產大力提倡節能減排的今天，能源計量是一項重要的基礎性工作。對電能表進行校準，是電能表計量結果準確的重要保證。電能表計量的準確性，不僅有電能表本身的準確性有關，與計量方式、運行方式、電壓、接線等因素也有著直接的關系，而這些都是電能表現場校準工作的主要內容。該文在闡述了電能表校準必要性的基礎上，對電能表現場校準技術進行研究和探討。

關鍵詞：電能表 現場校準 計量

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（a）-0025-02

隨著我國經濟的飛速發展，各行各業對電的需求越來越大，不同時間用電量不均衡的現象也日益嚴重。為緩解我國日趨尖銳的電力供需矛盾，調節負荷曲線，改善用電量不均衡的現象，全面實行峰、平、谷分時電價制度，“削峰填谷”，提高全國的用電效率，合理利用電力資源，國內部分省市的電力部門已開始逐步推出了多費率電能表，對用戶的用電量分時計費。1995年4月，由國家計委、國家經貿委和電力工業部聯合在上海召開的全國計劃用電工作會議上決定，用3-4年時間，在全國各大電網內，有計劃、分步驟全面推行峰谷分時電價制度。總目標是各網轉移高峰電力10～15%，全國實現轉移高峰電力1000-2000萬kW，推行的范圍不僅是工業、商業用戶，而且對非工業、農業用電也要逐步實行。在有條件的地區，即已經實行一戶一表的居民用電區，也將有計劃的開發低谷用電，實行峰谷電價，以提高電能利用率，提高居民的用電質量。對電力用戶采用不同時段和不同計費標準。鼓勵低谷時段的電力消費。智能電表的自動抄表功能降低了抄表對應的人力、物力成本，提高了抄表準確性，避免了人工抄表的一些誤差，并且分時段計價的功能在很大程度上起到用電調峰的作用，減少用電高峰時的電網負擔；而電表數據在企業投資發展預測、能耗監控等很多方面應用潛力巨大。

1.電能表校準的必要性

能源計量是企業實現節能減排的基礎工作之一，只有保證計量的準確性，才能真正的了解能源消耗量，才能采取必要的措施降低能源消耗，并根據調整后的計量結果對節能措施的有效性進行判斷。電能表種類很多，但是無論是哪一種電能表在使用之前都需要根據相關的標準規定進行實驗室檢驗，以保證電能計量的準確性。但是電能表在實際應用中，要保證其計量的準確性，僅憑電能表本身的準確性是不夠的，在實際應用中還會出現多種問題。實驗表明，電能表計量的準確性受多方面因素的影響，與電表自身準確性、計量方式、運行方式、電壓、接線等因素都有著直接的關系。任何一個因素出現問題，都會造成電能表計量誤差過大，造成電量的損失。檢驗電能表計量是否準確的最好方法就是對電能表進行現場校準，只有這樣，才能對電能表運行的異常情況及時的發現并采取有效的措施進行糾正。

之前企業對電能表進行校準時，需要先進行停電，將電能表拆卸下來送往計量校準部門進行校準，這樣不僅操作麻煩而且區域性的停電也會對企業的正常生產和運行造成影響。隨著計算機技術以及智能技術的發展，電能表的現場校準技術逐漸提高，準確性也隨著不斷提高，電能表校準更加快捷簡單，而且更加直觀、快速。一旦發現異常情況，可及時對其更換或者調整。

2.電能表現場校準技術

2.1電能表在線校準技術級別原理

電能表現場校準時利用便攜式電能表現場校驗儀器，在電能表正常工況和負載的情況下對電能表的接線、電能誤差進行在線校準。電能表現場校準通常采用比對法，在一段時間內，將電能表計量的電能累計值與標準表的電能累計值進行比對。

2.2電能表現場校準的優勢

電能表現場校準使電能表量值溯源更加便利，而且免去了以前將電能表拆裝、送檢的時間，電能表校準更加快捷，節省了時間和成本。因為無需對電能表進行拆裝，可有效的避免了因電能表校準而造成的企業停產，節省了人力、物力和財力。因為電能表在進行現場校準的過程中是處于實時負載的狀態，也就是電能表處于日常工況，電能計量的準確性也最能反映出來。另外，對電能表進行現場校準，也可以將人為因素導致的電能表計量誤差過大的問題檢測出來，對電能表計量準確性的提高非常有利。

2.3電能表現場校準的不足

從實踐中看，以外夾式電流鉗為代表一些標準器精度不夠高，無法滿足現代高精度智能化電能表的現場校準要求。電能表所處的環境、電能本身的質量、接線等因素對電能表計量準確性的影響較大。操作人員在進行電能表現場校準的過程中存在安全隱患，防范意識差，一旦操作不當，容易發生安全事故。

3.電能表現象校準工作的內容

3.1一般檢查

對電能表的檢定標記和檢定證書進行檢查，查驗其是否處于有效期。檢驗保護標記、封印是否有所破損，是否存在未經授權人員對接卸進行改版、是否有不斷的數據記錄和操作，保證檢定的嚴格性和嚴肅性。

3.2測定電能表運行狀態中的計量誤差

一般來說，電能表現場校準主要有兩種接線方式，即直接法和鉗型互感器校準法。所謂直接法就是將校準儀與電能表電流回路進行直接串聯，電壓端并聯。鉗型互感器校準法就是使用校準儀的鉗型互感器采樣電流信號，電壓端并聯。兩種方法相較而言種，第一方法準確度相對較高，第二種方法因采用鉗型互感器，容易受到外界環境等因素的干擾，影響測量的準確性。因此，如果對電能表準確性要求較高，宜選擇第一種直接法進行現場校準，如果對準確度要求不高，或者受現實條件的影響無法實施第一種方法時，則采用第二種方法，再對測量結果進行修正。用校驗法對電能表進行校正是，在條件運行的情況下，最好用校驗儀電流回路直接串入二次電流回路，這樣結果會更加準確一些，校驗誤差后還可以對接線進行進一步的檢查。

3.3檢查二次接線的正確性

將向量圖與電能表實際電流負載和功率因素進行比對分析，以檢驗接線是否準確。如果檢驗結果發現接線存在錯誤，則需要根據結果對測量表進行更正，在重做向量圖。如果仍然無法確定接線是否錯誤，則需要停電進行進一步的檢查。

3.4檢查計量方式

以下電能表的運行狀態需要對計量方式進行檢查：電流互感器如果有過大的變化，使電能表長時間在低于基本電流三分之一的狀態下運行的；電能表與其他二次設備共用一組電流互感器的；電流互感器與電壓在電力變壓器不同電壓側分別接線的；母線不同但是卻使用同一組電壓互感器的；無功和有功的電能表沒有按照止逆器的。

3.5現場校準環境要求

現場校準環境條件要求電壓與額定值之間的差值控制在±10%的范圍內，頻率與額定值的差值控制在±5%的范圍內。環境在0℃～30℃之間。實際的常見負載為校準負載功率。電能表應該在通電的狀態下進行現場校準。校準之間需要對功率因數進行計算，采用內插法對功率因數的誤差限加以確定，以判斷電能表的誤差情況。

4.結語

對電能表進行現場校準是企業開展節能減排工作的基礎，通過現場校準，可清楚的了解電能表的利用情況和電能計量的準確性。電能表計量的準確受多方面因素的影響，企業需要定期對電能表進行校準，這對于企業降低能源消耗，降低生產成本是十分必要的，有利于企業的能量審核和能源審計等相關數據的真實性和準確性，促進企業的可持續性發展。