周 廣

（茂名市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東 茂名 525000）

淺析電能表檢定的方法

周 廣

（茂名市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東 茂名 525000）

電能表正常使用和人民的生活息息相關(guān)，而電能檢定是電能計量的重要手段，必須定時對電能表進行檢定，才能保證電能計量的準確性和可靠性。文章通過電能表的檢定方法對標準電能表法和瓦秒法的比較進行了分析。

電能表；瓦秒法；標準電能表法；檢定

隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子式電能表已廣泛應(yīng)用于電能計量和計費工作中，對電子表的計量檢定工作也日益增多。電能作為一種能源，以其效率高、污染少、控制方便等獨特性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技和日常生活中。如何更有效地合理使用能源，首先要解決的是能源計量儀表的準確可靠。電能檢定是電能計量的重要手段，要保證電能計量的準確可靠，必須定時對電能表進行檢定。同時還需要熟悉掌握電能表的幾種檢定方法。

電能表的主要檢定方法有兩種：一種為標準電能表法；另一種為瓦秒法（瓦秒法又分為定時測圈法和定圈測時法）。

1 標準電能表法

標準電能表法也叫標準表法、同步比較法。檢定時，用一塊準確度等級比被檢表高的標準電能表和被檢表同時去測量同一電能，用彼此的差異來確定被檢電能表的誤差。檢定原理簡化線路圖，見圖1。

圖1 檢定原理簡化線路圖

圖中，Kwh0：標準電能表；Kwhx：被檢電能表。

當用被檢電能表轉(zhuǎn)完一定圈數(shù)而停住標準電能表的方法檢定時，被檢表的相對誤差r（%）為：

式中，n：實測轉(zhuǎn)數(shù)（即被檢表轉(zhuǎn) N轉(zhuǎn)時，標準表的實際轉(zhuǎn)數(shù)）；

N0：算定轉(zhuǎn)數(shù)，或稱理論轉(zhuǎn)數(shù)（即被檢表沒有誤差轉(zhuǎn)完N轉(zhuǎn)時，標準表應(yīng)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)）。

式中，N：被檢表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；

C0：標準電能表常數(shù)，r/k·h；

Cx：被檢電能表常數(shù)，r/k·h。標準表法檢定誤差主要來源：

1.1 標準電能表本身的誤差

檢定時，應(yīng)注意自熱特性對測量誤差的影響。標準表接通電源后，也會消耗電能，引起各部件發(fā)熱，使誤差在一定時間內(nèi)發(fā)生較大的變化。通常規(guī)定電壓線圈加額定電壓的時間不應(yīng)少于 60 min，電流線圈通過標準電流的時間不應(yīng)少于 15 min（0.1～1級電能表不少30 min），進入穩(wěn)定狀態(tài)時，方能進行誤差檢定工作。為了保證標準表的準確度，檢定時工作電流不應(yīng)低于額定值的50 %，功率因素cosθ 不應(yīng)低于0.5。為此，可以檢定裝置中配備1.0級以上量程標準電流互感器，以保證在滿、中、低負載下，通過標準表的負載電流接近額定值。

1.2 人為誤差

人為誤差主要表現(xiàn)在操作人員起停電能表時所帶來的誤差和讀數(shù)誤差。標準表的起動和停止，是靠接通或切斷它的并聯(lián)電路實現(xiàn)的。接通電能表并聯(lián)電路時，圓盤轉(zhuǎn)動線速度按某一指數(shù)規(guī)律由零增至穩(wěn)定速度 v；切斷電能表并聯(lián)電路時，由于慣性作用，圓盤還要轉(zhuǎn)動一個角度。

1.3 檢定裝置的誤差

檢定裝置的誤差由檢定裝置內(nèi)的標準表、輔助設(shè)備和測量方法（測量電路）、環(huán)境條件、操作水平及其他隨機因素共同作用下產(chǎn)生的。

結(jié)論：用標準電能表法檢定，它是利用標準電能表的讀數(shù)判斷被檢電能表的數(shù)值，比較直觀、快速且設(shè)備簡單、操作容易、測量時間短，縮短了操作過程，降低了勞動強度。測量準確度主要取決于標準電能表的準確度等級。檢定時，標準表與被檢表處于同步狀態(tài)，所受外界影響大致相同，能主動減弱外界因素所產(chǎn)生的附加誤差，所以對電源穩(wěn)定性、檢定環(huán)境要求大為放寬。標準電能表法廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程中的檢定的出廠檢定。

2 瓦秒法

用標準功率表測量調(diào)定的恒定功率，同時用標準測時器測量電能表在恒定功率下轉(zhuǎn)若干轉(zhuǎn)所需的時間，這段時間與恒定功率的乘積所得到的實際電能，與電能表測定的電能相比，即能確定電能表的相對誤差。

2.1 定時測圈法

這種檢定法中，時間是預先規(guī)定值，而后由被檢表的實際轉(zhuǎn)動圈數(shù)確定其誤差。其簡化線路圖，見圖2。

圖2 簡化線路圖

圖中，W0：標準功率表；KWh：被檢電能表；K1、K2：開關(guān)。

式中，n：實測轉(zhuǎn)數(shù)，即在選定的時間t（s）內(nèi)電能表在恒定功率下所轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)；

n0：算定圈數(shù)（不應(yīng)少于4轉(zhuǎn)），即假定電能表沒有誤差時在恒定功率P（w）和選定時間T（s）內(nèi)應(yīng)當轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)；

式中，C：被檢電能表常數(shù)；

P：加在電能表上的實際功率（w）；

t：選定時間（手動控制標準測時器，t應(yīng)不少于150s）；

Kl、Ky：電能表鉻牌上的標注電流、電壓互感器的額定變比，未標注者為1。

2.2 定圈測時法

這種檢定方法中，圈數(shù)是預先規(guī)定值，而后由被檢表轉(zhuǎn)過這些圈數(shù)之后所耗的時間來確定其誤差。其檢定簡化線路圖，見圖3。

圖3 檢定簡化線路圖

其誤差為：

式中，t：實測時間（s），即電能表在恒定功率下轉(zhuǎn)N轉(zhuǎn)時標準測時器測定的時間；

T：算定時間（S），即假定電能表沒有誤差時在恒定功率下轉(zhuǎn)N轉(zhuǎn)應(yīng)需要的時間（如用自動控制，則算定時間由電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)所需的時間確定）；

N：選定電能表的轉(zhuǎn)數(shù)。

手動控制標準測時器，算定時間T不應(yīng)少于規(guī)定時間，同時電能表在任一負載下的轉(zhuǎn)數(shù)不應(yīng)少于2轉(zhuǎn)。

定時測圈法，它是利用標準功率表測量調(diào)定的恒定功率，而用標準測時器測量給定的時間 T（S），其誤差是通過實際轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來確定的。檢定時的情況接近于電能表的實際使用情況，電能表的指示數(shù)的讀取一般是通過啟動和停止圓盤或指針的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的。

定圈測時法的優(yōu)點是可以減少讀數(shù)誤差，因為其檢定誤差是通過時間差來計算的，而測量時間的標準測時器，其準確度較高，讀數(shù)誤差較小。

用瓦秒法檢定電能表，其系統(tǒng)誤差主要來源于裝置誤差、人為誤差和外界條件變化帶來的附加誤差。

瓦秒法檢定時，外界因素帶來的附加誤差主要表現(xiàn)在：①電壓變化的影響；電源電壓發(fā)生變化時，將引起電壓鐵心自制力矩和補償力矩的變化，加上電壓鐵心非線性影響，使電能表產(chǎn)生附加誤差。因此檢定時必須有穩(wěn)壓電源。②溫度變化的影響；環(huán)境溫度發(fā)生變化時，制動磁鋼的磁通、電壓線圈及相位補償裝置的電阻、鐵心的磁阻均會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，并引起制動力矩、電壓和電流工作磁通及其相位的變化。③傾斜度的影響電能表偏離垂直位置運行時，作用在轉(zhuǎn)動元件上的側(cè)壓力、摩擦力矩和轉(zhuǎn)盤與制動磁鐵間的相對位置都會改變，電能表的相對誤差也隨著改變。

3 結(jié)束語

通過電能表的檢定方法對標準電能表法和瓦秒法的比較，用瓦秒法（定時測圈子法和定圈測時法）檢定，必須具備一定穩(wěn)定度的電源。同時，對其他測試設(shè)備的要求也很嚴格，且工作麻煩，效率不高，但檢定的準確度較高。它主要應(yīng)用于0.1、0.2、0.5級攜帶式標準表的檢定。

1 趙增隆、馬坤.電能表檢定中若干問題的探討［J］.中國計量，2010（06）

2 趙增隆、姚志.電能表嚴重超差時的誤差處理方法［J］.中國計量，2010（10）

Analysis of Electrical Energy Table Examination Method

Zhou Guang

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TM933.4

A

1000－8136（2011）06－0046－02