電能計(jì)量檢測技術(shù)探討

顏志輝 傅燕梅

摘 要：電能有別于其他產(chǎn)品，必須通過專用的設(shè)備進(jìn)行測量。電能一般不能儲存，電力企業(yè)的生產(chǎn)和銷售幾乎是同時完成的，等用戶使用后再測量是不可能的。所以在電能的生產(chǎn)、傳輸和使用中，電力部門裝設(shè)了大量的電能計(jì)量裝置，以期正確、及時了解各環(huán)節(jié)中消耗電能的數(shù)量。這些數(shù)量不僅是電力系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行生產(chǎn)安排調(diào)度的依據(jù)，還關(guān)系著國計(jì)民生和千家萬戶，在當(dāng)前《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》及市場經(jīng)濟(jì)條件下，更需要依法檢測，保證測量數(shù)值的準(zhǔn)確、公正，以保護(hù)國家、電力用戶和電力部門的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：電能;檢測;經(jīng)濟(jì)利益

引言

對電能進(jìn)行測量如何能夠保證測量的準(zhǔn)確、公正，為節(jié)能減排工作提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。這是一門復(fù)雜的學(xué)科，我們稱它為電能計(jì)量。合理配置計(jì)量器具，并且計(jì)量檢測準(zhǔn)確才能保證電能使用狀況進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)和分析。

一、電能計(jì)量檢測的涵義

電能計(jì)量檢測是為實(shí)現(xiàn)電能量單位的統(tǒng)一及其量值準(zhǔn)確、可靠的一系列活動。包括電能基標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具的溯源，電能計(jì)量器具安裝前的檢定、電能計(jì)量裝置安裝后的現(xiàn)場檢驗(yàn)和使用中的周期檢測，出現(xiàn)計(jì)量糾紛時進(jìn)行的仲裁檢定等。

當(dāng)電路中電壓電流超過電能表規(guī)程量程時，電能表就不能直接接入電路計(jì)量電能。而是需要通過電壓互感器和電流互感器來擴(kuò)展電能表電壓和電流的測量能力，經(jīng)過測量用電壓互感器或電流互感器間接接進(jìn)電路，以測量高電壓和大電流線路上的用電量。通常把電能表和與其配合使用的測量用互感器、電能表到互感器的二次回路接線及計(jì)量柜（計(jì)量箱）統(tǒng)稱為電能計(jì)量裝置。

由電能計(jì)量裝置來確定電能量值的一組操作。例如由電力部門或物業(yè)管理部門安裝的電能計(jì)量裝置，其主要目的是確定使用的電能量，并以此作為電能貿(mào)易結(jié)算的依據(jù);企事業(yè)單位自行安裝的電能計(jì)量裝置主要是作為電能消耗的統(tǒng)計(jì)、評估和內(nèi)部結(jié)算用。

二.電能計(jì)量裝置在發(fā)、供、用電中的地位

電能的生產(chǎn)和其他產(chǎn)品的生產(chǎn)不同，其特點(diǎn)是發(fā)電廠發(fā)電、供電部門供電、用戶用電這三個部門是連成一個系統(tǒng)，不間斷地同時完成，而且互相緊密聯(lián)系缺一不可。通過電能計(jì)量裝置檢測三者之間電能量使用，可見電能檢測和電能計(jì)量裝置在過程中的地位十分重要。

三.電能計(jì)量裝置的組成原理

電能表檢定裝置是由功率源、標(biāo)準(zhǔn)電能表、機(jī)架、脈沖采樣器、誤差顯示窗口和電腦等部分組成。通過電能表檢定裝置的功率源分別在電壓線路和電流線路輸出電壓和電流值，在虛負(fù)荷條件下，模擬不同用電負(fù)載的情況進(jìn)行電能表的檢測。

根據(jù)使用電壓等級不同可分為高壓計(jì)量裝置和低壓計(jì)量裝置。 高壓電能計(jì)量裝置是由電能表、測量用電壓互感器、電流互感器和連接線組成。低壓電能計(jì)量裝置是由電能表、電流互感器（測量電流超過100A時需要）和連接線組成。在供電線路相電壓/線電壓為220V/380V的線路中，均使用低壓計(jì)量裝置。

四. 電能表檢測裝置的使用

電能表檢測裝置可以同時完成檢定規(guī)程要求的檢測項(xiàng)目，如啟動、潛動、校核常數(shù)、日計(jì)時誤差，基本誤差、日段投切等復(fù)雜增補(bǔ)功能。目前裝置一般都是采用電腦軟件控制，只要將被檢表的參比電壓、參比電流、最大電流、電能表常數(shù)、準(zhǔn)確度等級，設(shè)置好應(yīng)檢定的負(fù)載點(diǎn)。就可以自動執(zhí)行檢定工作，無需進(jìn)行人工干預(yù)。

五.國內(nèi)電能計(jì)量裝置的發(fā)展歷史和現(xiàn)階段狀況

20世紀(jì)50至70年代 交流感應(yīng)式電能表;

90年代 開始研制半電子式電能表和全電子式電能表;

2010年開始進(jìn)入電網(wǎng)智能化時代。

隨著科技水平的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)采集技術(shù)、通信技術(shù)及智能電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，國家電網(wǎng)公司按照統(tǒng)一智能電網(wǎng)建設(shè)的總體要求全面推廣應(yīng)用智能電能表，作為智能電網(wǎng)的終端設(shè)備，智能電能表是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)信息化、自動化、互動化等特征的基礎(chǔ)，是提高配網(wǎng)自動化水平的重要因素，智能電能表檢測是智能電能表推廣應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)。電能計(jì)量技術(shù)就是利用電能計(jì)量裝置來對電能量值進(jìn)行確定的技術(shù)，可以對電力企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況和電力用戶的用電情況進(jìn)行準(zhǔn)確反映。

六.電能表及表用互感器按用途和接線分類

當(dāng)電路中電壓電流超過電能表規(guī)程量程時，電能表就不能直接接入電路計(jì)量電能。而是需要通過電壓互感器和電流互感器來擴(kuò)展電能表電壓和電流的測量能力，經(jīng)過測量用電壓互感器或電流互感器間接接進(jìn)電路，可以測量高電壓和大電流線路上的用電量。

七.電能計(jì)量裝置的分類及現(xiàn)場校準(zhǔn)周期

根據(jù)JJF1055-1997《交流電能表現(xiàn)場校準(zhǔn)規(guī)范》國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范和DL/T 448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，運(yùn)行中的電能計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能量的多少和計(jì)量對象的重要程度分五類（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）進(jìn)行管理。而安裝式電能表則根據(jù)JJG596-2012《電子式交流電能表檢定規(guī)程》及JJG307-2006《機(jī)電式交流電能表檢定規(guī)程》進(jìn)行檢定和強(qiáng)制檢定的管理。

八.檢測方法及優(yōu)缺點(diǎn)

除了在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的型式試驗(yàn)和檢測實(shí)驗(yàn)外，還有電能的在線檢測，電能表的在線檢測：在不斷電的條件下，以實(shí)時的工作負(fù)載，對電能表的接線誤差進(jìn)行在線檢測，采用的是實(shí)荷法，電能表校準(zhǔn)儀的電流回路與被校準(zhǔn)電能表的電流回路并聯(lián)，在電網(wǎng)的實(shí)際電壓、電流、功率因數(shù)下，通過比較得出電能表校準(zhǔn)點(diǎn)的在線誤差。

電能表在線檢測的優(yōu)點(diǎn)在于：避免了拆裝電能表而引起的停產(chǎn)和所產(chǎn)生的拆裝耗費(fèi)勞動力，節(jié)省時間;更能準(zhǔn)確反映電能計(jì)量的實(shí)際工作條件下的準(zhǔn)確性。缺點(diǎn)則為現(xiàn)場溫差過大，電壓偏離額定值超過±10%，實(shí)際負(fù)載過小，功率因數(shù)偏低等。

結(jié)論

電能計(jì)量檢測器具及智能電能表在國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)深入快速推廣應(yīng)用，從上述方面來看，嚴(yán)把計(jì)量檢測關(guān)已經(jīng)尤為重要和緊迫，是保證用電質(zhì)量的客觀要求。雖然國家電網(wǎng)公司2009年9月以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布了《單相智能電能表型式規(guī)范》、《單相智能電能表技術(shù)規(guī)范》、《智能電能表功能規(guī)范》、《智能電能表信息交換安全認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》、作為單相智能電能表設(shè)計(jì)、制造、管理、維護(hù)、的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而在實(shí)際電能檢測中，為減少計(jì)量檢測的誤差，不僅要對計(jì)量裝置重點(diǎn)監(jiān)控，而且還要對電網(wǎng)質(zhì)量例如功率因數(shù)，諧波等進(jìn)行關(guān)注，這對計(jì)量管理部門和檢測部門開展的工作來說可謂任重道遠(yuǎn)。

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