摘要：在運(yùn)行過程中，電能計(jì)量裝置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障和誤差，會(huì)對電量計(jì)量的準(zhǔn)確性、線損的準(zhǔn)確性等造成影響，為降低電能計(jì)量誤差，需要做好電能計(jì)量裝置的檢測工作，并對存在的故障進(jìn)行分析和處理。文章首先介紹了電能計(jì)量裝置，然后分析了臺(tái)式電能表和便攜式電能表檢定裝置問題及處理措施，最后對降低電能計(jì)量誤差方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量裝置；故障分析；電能表；臺(tái)式電能表；便攜式電能表；檢定裝置 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號：TM933 文章編號：1009-2374（2017）11-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.057

電能計(jì)量裝置是一種電能表檢定裝置，主要包括便攜式檢測裝置和臺(tái)式檢測裝置兩種，其主要用來檢測等級比較低的安裝式電能表或標(biāo)準(zhǔn)式電能表。如果電能計(jì)量裝置出現(xiàn)故障，會(huì)直接導(dǎo)致檢測誤差變大，影響被測表誤差量的準(zhǔn)確性和被測誤差準(zhǔn)確性，甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)計(jì)量的準(zhǔn)確性。

1 電能計(jì)量裝置介紹

電能計(jì)量裝置指的是用電方和供電方進(jìn)行電能結(jié)算的主要工具，同時(shí)也是進(jìn)行企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算的重要措施，所以要保證電能計(jì)量的正確性和準(zhǔn)確性。為了保證電能計(jì)量的可靠性和準(zhǔn)確性，需要做到以下幾點(diǎn)：要保證互感器的組別、極性、電能倍率的準(zhǔn)確性；要保證互感器和電能表誤差在規(guī)定范圍值內(nèi)；需要結(jié)合電路的具體情況科學(xué)的對電能表接線方式來進(jìn)行選擇；要保證電能表銘牌可以和實(shí)際的電流頻率、電壓等對應(yīng)；要保證電壓互感器二次回路電壓降可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；二次回路負(fù)荷要控制在電壓互感器或電流互感器額定范圍值內(nèi)；接線要正確，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，如果電能計(jì)量裝置接線不正確，需要將不正確的接線找出，然后對其進(jìn)行糾正，此外還要計(jì)算退補(bǔ)電量。

2 臺(tái)式電能表檢定裝置問題分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象

在利用一臺(tái)DZ603-III臺(tái)式0.01級三相標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量裝置對三相標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行測試時(shí)，被測表誤差等級為0.05級，U相三相四線220V、5A的0.5（L）測定誤差為0.065%，相對來說誤差比較穩(wěn)定，對多臺(tái)三相標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行測試后測試結(jié)果都不達(dá)標(biāo)。但是對不同型號（BD-3A1G）的三相標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行測定時(shí)，測量誤差合格，但是誤差值偏大。為了說明該型號設(shè)備存在問題，換用相同標(biāo)準(zhǔn)、相同等級的電能計(jì)量裝置對MDP2000三相標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行檢測，經(jīng)過測試證明，得到的測試結(jié)果均合格，說明該電能計(jì)量裝置存在問題。

2.2 原因分析

首先對三相標(biāo)準(zhǔn)電能表的U相使用三相標(biāo)準(zhǔn)裝置U相測試器誤差，經(jīng)過測試誤差值在要求范圍內(nèi)，而將U相電流和三相電壓變大時(shí)，測試U相220V、5A的誤差均不達(dá)標(biāo)。經(jīng)過試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，所有問題主要出現(xiàn)在電壓回路上，該裝置三相標(biāo)準(zhǔn)裝置的三相電壓放大線路板和三相電壓穩(wěn)壓電路板都在一個(gè)箱體中布設(shè)，然后升高三相標(biāo)準(zhǔn)裝置的三相電壓。分別利用w相和V相電流對檢測的標(biāo)準(zhǔn)電能表U相的220V、5A誤差進(jìn)行測試，經(jīng)過測試后發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果依然不達(dá)標(biāo)，由此可以看出三相標(biāo)準(zhǔn)源是互相影響的，而且也進(jìn)一步確定出問題出現(xiàn)在電源部分。

拆下臺(tái)子上的電壓箱體后，檢查線路板是否存在問題。在檢查U相電壓前置放大器線路板時(shí)，檢查出有一個(gè)電容腳存在脫焊的情況。利用萬用表進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，電容和線路板電已經(jīng)完全斷開。旱牢電容腳后安裝好電源箱，然后重新開機(jī)進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)被檢測的標(biāo)準(zhǔn)三相電能表誤差均保持在設(shè)計(jì)要求值內(nèi)。電壓前置放大器主要是將選擇的電源信道放大至額定的電平，再利用功率放大器放大交流信號，得到需要的不失真的電流和電壓，所以在斷開將電路和電壓前置放大器故障電容斷開后，最終得到的交流電壓信號為一個(gè)失真的信號。工作電壓信號在利用功率放大器進(jìn)行放大后也是失真的，因此造成測試誤差變大。

2.3 故障處理措施

在對故障進(jìn)行檢測的過程中，要先對線路板進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查線路板上電子元件是否出現(xiàn)了脫焊、松動(dòng)和損壞的情況，如此一來就可以避免出現(xiàn)誤差，提升工作效率。

3 便攜式電能表檢定裝置的問題與處理

3.1 故障的基本情況

在使用BY2082C1便攜式單向電能計(jì)量裝置來進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)在脈沖輸出端輸出了低頻脈沖信號，但是不能將PS42A誤差計(jì)算器觸發(fā)。

3.2 故障原因分析

首先，在被測裝置的低頻率脈沖輸出端使用指針式多用表直流10V電壓檔位進(jìn)行測量，測量發(fā)現(xiàn)指針會(huì)進(jìn)行左右擺動(dòng)，說明該裝置輸出有低脈沖，利用示波顯示脈沖波形，對波形幅值的具體變化情況進(jìn)行觀測后發(fā)現(xiàn)，測量波形幅值變化不大，處于1V左右。而常規(guī)誤差計(jì)算器觸發(fā)脈沖值處于2.1～4.5V，脈沖信號就無法被誤差計(jì)算器正常接收。光電耦合器作為影響被測裝置脈沖幅值的主要元件。在該裝置中使用的光電耦合集成電路型號為4N25。如果靈敏度放大倍數(shù)不達(dá)標(biāo)或者靈敏度差會(huì)引發(fā)該故障。

3.3 處理方法及建議

針對存在的問題，特采取如下處理方式：（1）將計(jì)量裝置的上蓋與標(biāo)準(zhǔn)表的表蓋依次打開，將位于脈沖輸出端的光電耦合集成電路即4N25有效取出；（2）在脈沖輸出相對應(yīng)的部分換上與之型號相同的集成電路，并借助示波器對集成電路進(jìn)行測試，經(jīng)過測試可看出波形的幅值發(fā)生了顯著的變化，將誤差計(jì)算器接入系統(tǒng)中，脈沖顯示正常，可在CL311三相標(biāo)準(zhǔn)表低頻脈沖輸入電路中增設(shè)一個(gè)5V電源與5kΩ電阻值，以增加被校裝置所輸出的低頻脈沖幅值，接著使用示波器有效測量低頻脈沖幅值，最終得出幅值增加到2V，觀察CL311三相標(biāo)準(zhǔn)表各項(xiàng)參數(shù)顯示正常。通過對改進(jìn)前后的電能計(jì)量裝置進(jìn)行測試，可知采取CL311三相功能標(biāo)準(zhǔn)表可明顯擴(kuò)大測量范圍，不僅提高了測量的精確性，而且也為工作人員現(xiàn)場測試工作帶來極大的便捷之處。CL311脈沖輸入電路如圖1所示：

整個(gè)系統(tǒng)中如果某一臺(tái)裝置發(fā)生相類似故障，除了與光電耦合器質(zhì)量不達(dá)標(biāo)有關(guān)外，還與其他因素有關(guān)，以CL311三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表為例加以說明，對一臺(tái)ST-9020單相電能表進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表中并沒有接收到脈沖顯示信息，然而借助PS42A誤差計(jì)算器進(jìn)行檢測，卻顯示正常。為了找出故障所在，首先，可借助示波器對北側(cè)裝置的低頻脈沖輸出情況進(jìn)行準(zhǔn)確測量，得出脈沖幅值為2.5V；其次，有效連接被測裝置的低頻脈沖輸出端與標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖輸入端，發(fā)現(xiàn)被測脈沖幅值下降到1V，波形幅值出現(xiàn)了顯著的變化。通過對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，造成CL311標(biāo)準(zhǔn)表無法正常工作是由于被測裝置的光電耦合器負(fù)載力較差所導(dǎo)致的。

4 降低電能計(jì)量誤差的方法

4.1 改進(jìn)計(jì)量裝置

（1）選擇高精度、穩(wěn)定性好的多功能電能表。隨著科技發(fā)展浪潮的不斷推進(jìn)，電子技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。當(dāng)前，通過對多功能電子表進(jìn)行分析，可知其運(yùn)行趨于穩(wěn)定狀態(tài)，而且誤差基本處于可控范圍內(nèi)，無較大的浮動(dòng)。一只多功能電子表具有多種功能，比如電能計(jì)量、失壓記錄、追補(bǔ)電量等，而且多功能電子表的荷載力強(qiáng)，能耗低，在電能計(jì)量裝置中發(fā)揮著巨大的影響力；（2）減小互感器合成誤差。在電流、電壓互感器的選擇中，為了降低合成誤差，可選擇比差符號相反、大小等同的裝置；（3）電壓互感器二次導(dǎo)線的選擇。結(jié)合互感器二次回路的基本情況，二次導(dǎo)線的截面積與導(dǎo)線長度均做出了明確的界定。當(dāng)負(fù)載力一定的情況下，導(dǎo)線長度與給定電纜截面面積一定，二次導(dǎo)線截面積應(yīng)大于2.5mm2；（4）確保互感器實(shí)際二次負(fù)荷。電流互感器的二次回路導(dǎo)線截面積應(yīng)控制在4mm2以上，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化選擇。導(dǎo)線截面之間不得出現(xiàn)接頭，而且導(dǎo)線端子轉(zhuǎn)接處必須預(yù)留充足的長度。在正式使用前，工作人員需細(xì)致測量互感器的電流、電壓值，確保其處于可控范圍后，才可投入使用。

4.2 采用正確的計(jì)量方式

（1）針對不同性能的電能計(jì)量裝置，選擇合適的接線方式。對接入中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的電能計(jì)量裝置而言，一般采取的是三相三線制電能表，兩臺(tái)電流互感器均采取四線連接方式進(jìn)行二次繞組，而對三相四線制電能計(jì)量裝置來說，則需要三臺(tái)電流互感器，采用六線連接方式將電能表與互感器進(jìn)行有效連接。但不管采取哪種電能計(jì)量裝置，在使用前均需進(jìn)行測試，確保誤差在可控范圍，無不良現(xiàn)象發(fā)生時(shí)方可正式使用；（2）考慮到計(jì)費(fèi)用高壓電能計(jì)量裝置的特殊性，為了能夠及時(shí)獲取到失壓計(jì)量信息，可在此裝置上安裝失壓計(jì)量器，以此作為追補(bǔ)電量的主要參考；（3）電流互感器的選擇也應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，恰當(dāng)選擇，針對季節(jié)性用電客戶可選擇二次繞組的多變比電流互感器；（4）通過綜合比對分析，在計(jì)量裝置的選擇中，不管是電能表或者是互感器均應(yīng)根據(jù)負(fù)荷類別選擇合適的準(zhǔn)確度等級，并做好相關(guān)測試工作，將測試結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。按照實(shí)際測試結(jié)果，對電能計(jì)量裝置的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，盡可能降低誤差，確保其安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

綜上所述，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，主網(wǎng)線損主要是通過電能計(jì)量裝置來進(jìn)行考核的。所以需要做好電能計(jì)量檢測工作，保證電能計(jì)量專職的準(zhǔn)確性，真正做到電能計(jì)量的合理性和公平性，為發(fā)電方和供電方提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。

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作者簡介：張義娟（1985-），女，云南大理人，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司西雙版納供電局助理工程師，研究方向：電力計(jì)量檢定、裝表接電。

（責(zé)任編輯：蔣建華）