樊璟

摘 要：該文闡述了電能表檢定裝置的功率穩(wěn)定度試驗(yàn)方法，并對(duì)裝置不同控制量限下的功率穩(wěn)定度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析與比較。提出在三相電能表檢定裝置選型時(shí)應(yīng)關(guān)注小電流的輸出質(zhì)量，以滿足小電流三相電能表的檢定要求，確保電能計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：功率穩(wěn)定度 小電流 三相電能表檢定裝置 選型

中圖分類號(hào)：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（b）-0021-02

電能表檢定裝置總是與電能表形影相隨，密不可分，它的準(zhǔn)確與否直接影響電能表的檢定質(zhì)量。確定裝置輸出功率穩(wěn)定度是電能表檢定裝置檢定的項(xiàng)目之一，也是裝置評(píng)級(jí)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。使用不同的功率穩(wěn)定度計(jì)算方法，對(duì)不同量限的功率穩(wěn)定度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，為電能表檢定裝置的選型提供一定的思考價(jià)值。

1 功率穩(wěn)定度的試驗(yàn)方法

《交流電能表檢定裝置檢定規(guī)程》中規(guī)定：確定裝置輸出穩(wěn)定度，后續(xù)檢定時(shí)，選擇控制量限，分別帶最小、最大負(fù)載，在功率因素1.0，0.5（L）時(shí)進(jìn)行。選用穩(wěn)定性高的功率參考標(biāo)準(zhǔn)，1～1.5 s讀一次功率，測(cè)量時(shí)間至少2 min。中間不允許對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)。裝置輸出負(fù)載功率穩(wěn)定度的計(jì)算方式分別可采用貝塞爾法與極差法兩種。兩種方法中貝塞爾公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)使用了全部測(cè)量結(jié)果，而極差法只用了一個(gè)極大值和一個(gè)極小值，其余數(shù)據(jù)均棄之不用，因此，用貝塞爾法得到的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)該比極差法更為可靠。規(guī)程中也明確，當(dāng)使用極差法估算的功率穩(wěn)定度不符合裝置輸出穩(wěn)定度要求時(shí)，以貝塞爾公式計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn)。

2 三相電能表檢定裝置選型

2.1 三相電能表檢定裝置穩(wěn)定度現(xiàn)狀分析

以檢定0.5級(jí)220/380 V，0.3（1.2）A，經(jīng)互感器接通的三相四線電子式電能表為例，《交流電能表檢定裝置檢定規(guī)程》規(guī)定，負(fù)載電流為0.05Ib≤I≤Imax，功率因數(shù)為1.0時(shí)的基本誤差限為±0.5%。

對(duì)于檢定裝置是否能滿足0.3 A電能表的檢定要求，以及裝置在小電流控制量限下的功率穩(wěn)定度與常規(guī)的220 V，5 A控制量限的功率穩(wěn)定度的差異，可以通過(guò)以下的試驗(yàn)加以評(píng)價(jià)分析。

測(cè)試方法：使用標(biāo)準(zhǔn)表法，通過(guò)RMM3000及其配套測(cè)試軟件，分別對(duì)3臺(tái)0.1級(jí)構(gòu)造原理相同的三相電能表檢定裝置進(jìn)行220 V、5 A及0.03 A（即0.1Ib），cosφ=1.0控制量限下的功率采集。測(cè)試時(shí)長(zhǎng)3 min，并由軟件自動(dòng)生成Excel表格，再通過(guò)Excel表格的函數(shù)功能，計(jì)算穩(wěn)定度的測(cè)試結(jié)果，為避免結(jié)果的誤判，同時(shí)采用貝塞爾法與極差法計(jì)算，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 三相電能表檢定裝置選型時(shí)應(yīng)關(guān)注的測(cè)量指標(biāo)

測(cè)試的結(jié)果表明，目前的三相電能表檢定裝置在檢定0.3 A電子式電能表的負(fù)載電流為0.1Ib（即0.03 A）時(shí)，是不能滿足檢定要求的。尋找并分析影響功率穩(wěn)定度的主要因素，可以為三相電能表檢定裝置的測(cè)量指標(biāo)選型提供參考價(jià)值。

根據(jù)功率的計(jì)算公式P=UIcosΦ可知，組成裝置輸出功率的因素有輸出電壓值、輸出電流值及相位值，也就是說(shuō)，電能表檢定裝置輸出功率穩(wěn)定度是由裝置輸出電壓的穩(wěn)定性、輸出電流的穩(wěn)定性及輸出相位的穩(wěn)定性所決定。表2是3臺(tái)三相電能表檢定裝置在測(cè)量220 V、0.03 A、cosφ=1.0功率穩(wěn)定度時(shí)，根據(jù)同步采集到的裝置輸出電壓、輸出電流及輸出功率數(shù)據(jù)，使用貝塞爾公式而計(jì)算得出的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。

從表2可以判斷，輸出相位幾乎不對(duì)功率穩(wěn)定度產(chǎn)生影響，而輸出電壓所帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)偏差是極其微小的，引起裝置輸出穩(wěn)定度不符合規(guī)程要求的因素主要是輸出電流不穩(wěn)定。

因此，隨著電能表市場(chǎng)需求的變化，在進(jìn)行三相電能表檢定裝置選型時(shí)，也應(yīng)考慮到裝置的小電流輸出穩(wěn)定性，以滿足日益增多的小電流三相電能表的檢定要求。

3 結(jié)語(yǔ)

從數(shù)量上說(shuō)，小電流三相電能表在電網(wǎng)中的需求份額與單相電能表的數(shù)量是無(wú)可比擬的，但這絕小部份的電能表卻計(jì)量了廣州地區(qū)近80%的用電量。電網(wǎng)中的負(fù)荷時(shí)刻在變化，高峰負(fù)荷與低谷負(fù)荷相差較大，小電流電能表能否在各種負(fù)載條件下計(jì)量準(zhǔn)確，則依賴于合格的電能表檢定裝置進(jìn)行安裝前的判定。因此，通過(guò)各種有效的測(cè)量手段，對(duì)電能表檢定裝置進(jìn)行指標(biāo)確認(rèn)，為三相電能表檢定裝置選型的適宜性提供可靠的支撐數(shù)據(jù)及分析結(jié)果具有極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] JJG 597-2005，交流電能表檢定裝置[S].

[2] 李金海.誤差理論與測(cè)量不確定度評(píng)定[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2003.

[3] JJG 596-1999，電子式電能表[S].