廣東電網(wǎng)汕頭供電局計(jì)量中心 黃哲虹

三相多功能電能表的基本功能及其實(shí)際應(yīng)用

廣東電網(wǎng)汕頭供電局計(jì)量中心 黃哲虹

傳統(tǒng)的機(jī)械式電能表由于工作原理的局限只能測(cè)量單一的電能量，而三相電子式多功能由于具有數(shù)據(jù)處理單元，能對(duì)測(cè)量到的各種電氣量及電能量進(jìn)行存儲(chǔ)、加工處理，除能實(shí)現(xiàn)基本計(jì)量功能外還具有電量?jī)鼋Y(jié)、分時(shí)計(jì)量、需量測(cè)量、負(fù)荷曲線、事件記錄及遠(yuǎn)程抄表等多種功能。這使得它在電能表的現(xiàn)場(chǎng)安裝檢查、故障判斷、防竊電、計(jì)量遙測(cè)等方面具有機(jī)械式電能表所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。因此，隨著集成電路技術(shù)及制造工藝的日漸成熟，多功能電子式電能表現(xiàn)成為了三相電能表的主流并在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。

三相；多功能；電子表；基本功能；應(yīng)用

一、前言

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，三相電子式多功能電能表功能強(qiáng)大，技術(shù)成熟，在現(xiàn)代用電營(yíng)銷管理中基本取代了傳統(tǒng)電能表的應(yīng)用。電力系統(tǒng)在大用戶電能表改造、發(fā)電廠競(jìng)價(jià)上網(wǎng)電能表改造、電能計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)建設(shè)以及大工業(yè)用戶分時(shí)電價(jià)中已基本使用多功能電能表。本文將結(jié)合實(shí)際淺談多功能電能表的基本功能及其在實(shí)際中的各種應(yīng)用情況。

二、多功能電子表的基本功能

1.電能計(jì)量功能：記錄正反向有功電量、四象限無功電量，且有功、無功的電能計(jì)量方式可編程設(shè)定。

2.最大需量記錄功能：在指定時(shí)間內(nèi)(如一個(gè)月)，各需量周期(如15分鐘)中測(cè)得的平均功率最大值。

3.復(fù)費(fèi)率功能：能測(cè)量各分段時(shí)間內(nèi)的電能量并將它們分別記錄在該時(shí)段所對(duì)應(yīng)的費(fèi)率存儲(chǔ)器上，并通過液晶顯示出來。時(shí)段、費(fèi)率的設(shè)置可進(jìn)行編程。

4.失壓記錄功能：a.三相全失壓但電流回路有電流時(shí)電能表將記錄累計(jì)失壓時(shí)間；b.三相中任一相或兩相失壓，電能表均能正常工作并分相記錄累計(jì)失壓時(shí)間，同時(shí)記錄最近若干次發(fā)生的起止時(shí)間、狀態(tài)、錯(cuò)誤電量及失壓相安培小時(shí)數(shù)；c.失壓判斷時(shí)間小于60秒，并能在電表液晶上直接顯示是否有失壓情況，且失壓條件和判斷方式可編程設(shè)定。

5.失流記錄功能：當(dāng)達(dá)到所設(shè)定的失流條件時(shí)分別對(duì)各相失流的出現(xiàn)時(shí)間、累計(jì)次數(shù)、累計(jì)時(shí)間、故障電量進(jìn)行記錄；并記錄最近幾次的起止時(shí)間、未失流相的正向有功和無功電量。

6.電量?jī)鼋Y(jié)功能：a.零點(diǎn)凍結(jié)功能：每月末過零點(diǎn)時(shí)，電表將當(dāng)時(shí)的正反向有功、無功各費(fèi)率電能及總電能凍結(jié)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間標(biāo)識(shí)；b.即時(shí)電能凍結(jié)：通過RS485總線廣播凍結(jié)命令，電表將當(dāng)時(shí)的正反向有功無功各費(fèi)率及總電能凍結(jié)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間標(biāo)識(shí)。

7.電表數(shù)據(jù)輪顯功能：可實(shí)現(xiàn)參數(shù)輪顯，輪顯的項(xiàng)目和時(shí)間可預(yù)先設(shè)置，輪顯的順序也可任意編程設(shè)置。

8.報(bào)警功能：當(dāng)出現(xiàn)失壓、失流、逆相序、電池欠壓等情況時(shí)，面板液晶上的故障報(bào)警符號(hào)就會(huì)閃爍顯示。

9.負(fù)荷曲線記錄功能：按照用戶設(shè)定的時(shí)間間隔對(duì)選定的內(nèi)容進(jìn)行滾動(dòng)數(shù)據(jù)記錄功能即為負(fù)荷曲線記錄功能，間隔時(shí)間為1-99分鐘，可任意設(shè)置。

六類采樣數(shù)據(jù)分別為：一類：正反向有功總電量；二類：無功總電能、I-IV象限無功電能；三類：A相電流、B相電流、C相電流；四類：A相電壓、B相電壓、C相電壓；五類：總功率因數(shù)、各相功率因數(shù)；六類：瞬時(shí)有功無功功率、各相有功無功功率。

10.實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄功能：可記錄顯示當(dāng)前瞬時(shí)功率、電壓、電流、功率因數(shù)。

11.通訊功能：a.RS485通訊，掌上電腦或臺(tái)式/筆記本電腦可通過電表的RS485接口進(jìn)行抄表、設(shè)表、編程及凍結(jié)等一切功能；b.紅外通訊，可通過掌上電腦進(jìn)行抄表、設(shè)表、編程及凍結(jié)等功能；c.數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，可通過數(shù)據(jù)采集裝置或電表的撥號(hào)modemn、GSM modemn或GPRS modemn與計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)主站進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

12.編程功能：電表的編程必須使用掌上電腦或PC機(jī)編設(shè)，所有的設(shè)置都有密碼權(quán)限限制，同時(shí)必須打開點(diǎn)便面板上的硬件開關(guān)，如果密碼權(quán)限不對(duì)或變成開關(guān)沒有打開設(shè)置將會(huì)失敗?？稍O(shè)置的典型的內(nèi)容如下：

a.日期、時(shí)間、表號(hào)、自動(dòng)抄表日、日時(shí)段數(shù)、費(fèi)率數(shù)設(shè)置；b.輪顯方式、輪顯項(xiàng)目、輪顯時(shí)間、停顯時(shí)間、循顯時(shí)間等；c.有功電能計(jì)量方式選擇、無功電能計(jì)量方式選擇、失壓失流判斷方式、失壓失流條件、負(fù)荷曲線記錄內(nèi)容的選擇；d.各級(jí)權(quán)限密碼的設(shè)置和管理。

13.抄表功能：現(xiàn)場(chǎng)可采用掌上電腦或PC機(jī)抄讀電表內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前電量、負(fù)荷曲線、失壓失流記錄、事件記錄等。抄表無須密碼。

三、多功能表的現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)試及故障判斷

(一)多功能電子表的現(xiàn)場(chǎng)檢查和測(cè)試

1.運(yùn)行狀態(tài)的檢查

測(cè)試前應(yīng)先檢查電表的液晶顯示器上是否有故障報(bào)警信息，如是否出現(xiàn)失壓、失流和逆向序、電池電量不足等報(bào)警信息，并觀察顯示的時(shí)間及內(nèi)容是否正常。其次應(yīng)觀察在帶負(fù)載的情況下電表的運(yùn)行指示燈是否閃爍。如不閃爍可用遙控器或其他方式查詢當(dāng)前的運(yùn)行電流是否為零。

2.基本誤差的測(cè)試

誤差測(cè)試一般采用取電表輸出測(cè)試脈沖的方法，但有的可以采用光電脈沖采樣的方法測(cè)試。有的電表有專用的測(cè)試脈沖，有的則只有遠(yuǎn)動(dòng)輸出脈沖。取脈沖時(shí)應(yīng)小心防止脈沖線碰到電壓接線端子。

(二)多功能表的常見故障

1.液晶顯示器故障

液晶顯示器故障一般是由于液晶顯示屏的質(zhì)量問題引起黑屏或顯示不清楚。這種情況下一般需要換表，但也有的表可單獨(dú)更換顯示器。液晶顯示器故障時(shí)一般其內(nèi)部的其他部分仍在正常工作，故可通過掌上電腦或PC機(jī)將表內(nèi)的所有數(shù)據(jù)抄出，可防止電量數(shù)據(jù)的丟失。

2.輸出測(cè)試脈沖故障

指電表的測(cè)試輸出脈沖損壞，而其他部分仍正常工作。輸出測(cè)試脈沖故障將導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)不能測(cè)試，因此一般需要換表。

3.電表內(nèi)部電路故障

當(dāng)測(cè)試誤差時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重超差或者停止計(jì)量時(shí)，一般為電表內(nèi)部故障，這種情況出現(xiàn)的幾率較小。

4.雷擊或過電壓燒表

多功能表在電壓輸入端裝有壓敏電阻，可防止過電壓。對(duì)于裝在低壓線路的多功能表，可能由于壓敏電阻質(zhì)量有問題而在雷擊或系統(tǒng)過電壓時(shí)沒有起到保護(hù)作用而造成燒表。

5.過電流燒表

電能表通過的電流超過允許最大值時(shí)(即過電流)，會(huì)使接線端子過熱熔化，由于熱傳遞的原因使內(nèi)部電路損壞。

四、多功能電子式電能表的應(yīng)用

(一)多功能表在判斷電表運(yùn)行狀態(tài)上的應(yīng)用

多功能表裝表接電后就可以通過其內(nèi)部的運(yùn)行記錄初步判斷接線是否正常。通?？蓮囊韵聨追矫妫?/p>

1.顯示器上的運(yùn)行象限：一般情況下應(yīng)運(yùn)行在第一象限（感性負(fù)載）或者第四象限（容性負(fù)載）。

2.失壓、失流、逆相序的指示是否出現(xiàn)。

3.查看表內(nèi)的各相電流、電壓值及各相的功率因數(shù)或相角是否正常。

4.脈沖指示燈是否閃爍。

(二)多功能表在防竊電及追補(bǔ)電量上的應(yīng)用

電子式多功能電能表能夠多種方法監(jiān)視偷電：可以用遠(yuǎn)方抄表的方式24小時(shí)監(jiān)視偷電；多功能表反向有功可以計(jì)入正向，防止偷電；全失壓記錄幫助追補(bǔ)電量；表內(nèi)數(shù)十種事件記錄像飛機(jī)的黑匣子一樣，記錄偶然故障和竊電行為。在進(jìn)行用電檢查時(shí)應(yīng)充分利用電表當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)判斷用戶是否竊電(如是否失壓、失流、報(bào)警等)。

在電表外部故障或竊電的情況下可通過記錄進(jìn)行追補(bǔ)電量的精確計(jì)算。如對(duì)于三相四線電表B相失壓后，可查出失壓的起止時(shí)間及失壓期間B相的安培小時(shí)數(shù)[∫I*h]，則可算出最補(bǔ)電量為△W=UB*∫I*h。

(三)多功能表在計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)上的應(yīng)用

1.通訊方式

a.通過RS485總線的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。一般在變電站采用這種方法，采集器通過RS485總線采集各塊表的數(shù)據(jù)，在通過電話撥號(hào)的方式或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳送回后臺(tái)主站系統(tǒng)；

b.通過每塊表的GSM通訊模塊直接與后臺(tái)主站系統(tǒng)通信，主站系統(tǒng)通過GSMMODEMN對(duì)電表?yè)芴?hào)進(jìn)行一對(duì)一的連接；

c.通過每塊表的GPRS通訊模塊直接與后臺(tái)主站系統(tǒng)通信.這種方式最先進(jìn)，每塊表與主站之間是一種專用虛擬網(wǎng)的關(guān)系，是一種永遠(yuǎn)在線的方式。

2.在計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)上的應(yīng)用

a.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表及對(duì)用戶的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控；

b.通過電量?jī)鼋Y(jié)功能實(shí)現(xiàn)同步抄表，解決抄表期不同步的問題；

c.當(dāng)電表故障時(shí)能通過報(bào)警信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，減少電量損失。

五、結(jié)論

綜上所述，多功能電子表不但測(cè)量精度、靈敏度高，而且具有多種功能，可適應(yīng)現(xiàn)代用電營(yíng)銷管理中分時(shí)電價(jià)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、計(jì)量遙測(cè)、負(fù)荷監(jiān)控、防竊電等各種需求，是三相電能表發(fā)展的方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)然多功能表也存在可靠性、運(yùn)行壽命、環(huán)境影響等問題。因此，在多功能電子表的使用問題上，筆者提出以下幾點(diǎn)建議：(1)除非安裝運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，否則對(duì)大用戶電能表可優(yōu)先考慮使用多功能表，利用其精度高、誤差穩(wěn)定、防竊電功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)有效地實(shí)現(xiàn)降損增效。(2)加強(qiáng)對(duì)在運(yùn)行多功能表的質(zhì)量跟蹤，出現(xiàn)問題及時(shí)跟蹤處理。只有這樣，多功能電子表的推廣應(yīng)用才能切實(shí)地推動(dòng)用電營(yíng)銷管理水平的提高，為供電企業(yè)的降損增效做出貢獻(xiàn)。

黃哲虹（1981—），女，廣東汕頭人，2008年畢業(yè)于四川大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)供職于汕頭供電局計(jì)量中心。