電能計(jì)量裝置基本知識(shí)

1、第 1 章 電能計(jì)量基本概念 在電力市場得整體運(yùn)作中 ,由于電力市場中得發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、 供電公司、用電客戶各自獨(dú)立經(jīng)營 ,分屬于電力系統(tǒng)中得上、下游產(chǎn)業(yè) ,相互 之間均有對(duì)電能量得計(jì)量及貿(mào)易結(jié)算業(yè)務(wù) ,相互間得經(jīng)濟(jì)關(guān)系靠“電能計(jì)量 裝置”這桿“稱”來裁定 ,加之城鄉(xiāng)廣大居民客戶推行一戶一表 ,工商客戶推 行分時(shí)電價(jià) ,集中用戶推行集中抄表、大電力客戶實(shí)行遠(yuǎn)方抄表及遠(yuǎn)方監(jiān)控,特定用戶推行預(yù)付費(fèi)電能表 ,大用戶推行安裝無功電能表、最大需量表 ,所以 整個(gè)電力市場中電能計(jì)量裝置得數(shù)量、類型 ,在近幾年間急驟增多 ,新技術(shù)含 量大幅度提高 ,電能計(jì)量在電力市場中得地位顯著提高。我們必須加強(qiáng)電能計(jì)

2、量基礎(chǔ)知識(shí)得學(xué)習(xí) ,加強(qiáng)電能計(jì)量新技術(shù)得學(xué)習(xí) , 使電能計(jì)量工作管理規(guī)范化、符合國家標(biāo)準(zhǔn) ,計(jì)量準(zhǔn)確可靠 ,接線正確統(tǒng)一 ,為 查獲違章用電及防止竊電提供良好得技術(shù)環(huán)境 ,為處理電費(fèi)糾紛提供理論依 據(jù) ,從而降低管理線損 ,降低供電成本 ,提高供電企業(yè)得綜合效益。最終達(dá)到穩(wěn) 定電價(jià)、開拓電力市場、服務(wù)于人民 ,服務(wù)于社會(huì) ,增強(qiáng)我國工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品得國 際競爭力得目得。1·1電能計(jì)量裝置及電能計(jì)量管理簡介電能計(jì)量裝置得原理框圖如圖 11 所示 ,用戶供電線路分支就是與高壓 配電系統(tǒng)相聯(lián)接得 ,要對(duì)這個(gè)高壓供電系統(tǒng)分支得電能進(jìn)行計(jì)量 ,首先要通過電 壓信號(hào)源器件將高電壓信號(hào)成正比地變?yōu)榈碗妷?/p>

3、信號(hào),通過電流信號(hào)源器件將大電流信號(hào)成正比地變?yōu)樾‰娏餍盘?hào) ;然后通過傳輸線將這個(gè)低電壓、小電流信 號(hào)傳輸給電能量采樣、測量、計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)器件。電壓信號(hào)源器件一般選 用電壓互感器 ,也有用電阻分壓器得 ;電流信號(hào)源器件一般選用電流互感器 ,高新 技術(shù)選用電子式電流互感器、 光電流互感器 ;傳輸線一般選用電纜 ,高新技術(shù)選用 光纜 ;電能量采樣、測量、計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)一般由電能表來完成 ,高新技術(shù)直接用計(jì)算機(jī)來取代電能表。11 電能計(jì)量裝置得原理框圖目前廣泛使用得電能計(jì)量裝置包括 :計(jì)量用電流電壓互感器、電能表 及其互感器與電能表之間得二次回路 ,電能計(jì)量箱 （柜 ）,電能計(jì)量集抄設(shè)備 等。

4、電能通過電網(wǎng)傳輸會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)損 ,通過專線傳輸會(huì)產(chǎn)生線損 ,一個(gè)變壓器 臺(tái)區(qū)變壓器得供電量會(huì)大于售電量之與 ,其差值也稱為線損。線損造成得經(jīng) 濟(jì)損失使輸電、供電成本加大 ,電力系統(tǒng)中各級(jí)電能計(jì)量裝置計(jì)量結(jié)果正確 與否會(huì)影響每段線路記錄得線損大小 ,影響線損得歸屬 ,就是個(gè)值得注意得經(jīng) 濟(jì)問題。在有一些發(fā)達(dá)得國家里 ,電能計(jì)量工作由獨(dú)立得計(jì)量裝表公司、技 術(shù)監(jiān)督部門來管理 ,可使發(fā)電、供電、用電各方得經(jīng)濟(jì)利益得到保護(hù) ,使電力 市場更加公平、公正。對(duì)電能計(jì)量裝置管理得目得就是為了保證電能計(jì)量量值得準(zhǔn)確、 統(tǒng) 與電能計(jì)量裝置運(yùn)行得安全可靠。對(duì)電能計(jì)量進(jìn)行管理包括 :計(jì)量方案得確定 ;計(jì)量器具得選用、訂

5、貨驗(yàn)收、抽檢、周期輪換、周期檢定、耐壓走字、檢修、保管、報(bào)廢;電能計(jì)量裝置得數(shù)據(jù)安全與閉鎖 ;電能計(jì)量裝置得線路設(shè)計(jì)及審查、設(shè)備安裝及竣工 驗(yàn)收;現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)巡視 ,現(xiàn)場接線檢查 ,現(xiàn)場誤差檢驗(yàn) ,故障處理 ;查獲跨越或 圍繞計(jì)量裝置實(shí)施得竊電事件 ;異常電量得退補(bǔ)計(jì)算 ;電能計(jì)量資產(chǎn)及帳務(wù)管 理 ;電能計(jì)量數(shù)據(jù)得分析與統(tǒng)計(jì) ;有時(shí)還要涉及到與電能計(jì)量有關(guān)得失壓計(jì)時(shí) 器、失流計(jì)時(shí)器、防竊電器 ,電能量抄核收計(jì)費(fèi)系統(tǒng) ,遠(yuǎn)方集中抄表系統(tǒng) ,綜自 站得自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容。在供電公司 ,以上內(nèi)容牽涉到得工種或班組有 :客戶代表、營業(yè)接洽、 資產(chǎn)采購、用戶配電裝置設(shè)計(jì)審查及施工、反竊電稽查大隊(duì)、裝

6、表接電工、 電能表校驗(yàn)工、電能表修理工、計(jì)量內(nèi)外勤工、互感器校驗(yàn)工、計(jì)量器具資 產(chǎn)管理員、電能計(jì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)員、用電監(jiān)察 （檢查 ）員、營業(yè)普查員、計(jì)量微 機(jī)管理員、電量電費(fèi)抄核收人員、變電運(yùn)行人員等等,在這些工種工作得員工與各級(jí)干部都必須學(xué)習(xí)、掌握電能計(jì)量知識(shí) ,并且不斷進(jìn)行知識(shí)更新 ,以適 應(yīng)不斷向前發(fā)展得電能計(jì)量新科技。1·2電能計(jì)量裝置得類別與接線方式1·2·1 電能計(jì)量裝置類別 運(yùn)行中得電能計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能量得多少與計(jì)量對(duì)象得重要性 程度分為五類。I 類電能計(jì)量裝置 : 月平均用電量 500 萬 kWh 及以上或變壓器容量為 10000kVA 及以上

7、得高壓計(jì)費(fèi)用戶、 200MW 及以上發(fā)電機(jī)、 發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電 量、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之間得電量交換點(diǎn)、 省級(jí)電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)與其供電企業(yè)得供 電關(guān)口計(jì)量點(diǎn)得電能計(jì)量裝置。類電能計(jì)量裝置 :月平均用電量 100 萬 kWh 及以上或變壓器容量為 2000kVA 及以上得高壓計(jì)費(fèi)用戶、 100MW 及以上發(fā)電機(jī)、供電企業(yè)之間得電量交換點(diǎn)得電能計(jì)量裝置類電能計(jì)量裝置 :月平均用電量 10 萬 kWh 及以上或變壓器容量為 315kVA 及以上得計(jì)費(fèi)用戶、 100MW 以下發(fā)電機(jī)、發(fā)電企業(yè)廠 （站）用電量、 供電企業(yè)內(nèi)部用于承包考核得計(jì)量點(diǎn)、 考核有功電量平衡得 110kV 及以上得 送電線路電能計(jì)量裝置。表

8、1 1 五類電能計(jì)量裝置所配設(shè)備得準(zhǔn)確度等級(jí)電能計(jì)量裝置類別準(zhǔn)確度等級(jí)電壓互感器電流互感器有功電能表無功電能表0、20、2s或 0、2*)0、2s 或 0、5s2、00、20、2s或 0、2*)0、5s或 0、52、00、50、5s1、02、00、50、5s2、03、0V0、5s2、0） 0、2 級(jí)電流互感器僅指發(fā)電機(jī)出口電能計(jì)量裝置中配用類電能計(jì)量裝置 :負(fù)荷容量為 315kVA 以下得計(jì)費(fèi)用戶、 發(fā)供電企業(yè) 內(nèi)部經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析、考核用得電能計(jì)量裝置。V 類電能計(jì)量裝置 : 單相供電得電力用戶計(jì)費(fèi)用電能計(jì)量裝置。顯然從 V 類至 I 類,貿(mào)易電量得多少及重要性遞增 ,那么所配置得電能表、互

9、 感器設(shè)備得準(zhǔn)確度等級(jí)也遞增 ,應(yīng)符合表 11 所列值。其中“ 0、2s”或“ 0、5s”中得“ s”,表示這種電能表或互感器要求在 極低負(fù)荷下得靈敏度比一般同等級(jí)得表計(jì)要高。 1·2·2 電能計(jì)量裝置得接線方式及配置原則110kV 及以上電壓等級(jí)得高電壓、 大電流接地系統(tǒng) ,就是中性點(diǎn)直接接 地系統(tǒng) ,其 TV 常采用三臺(tái)單相電壓互感器按 YNyn 方式接線 ,同時(shí)接入三臺(tái) 單相電流互感器 ,用三相四線有功、無功電能表進(jìn)行計(jì)量 ,表型最好采用三相 四線多功能電子式電能表。 35kV 電壓等級(jí)得中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng) ,可采用 Yyn 接 線方式得電壓互感器及三元件電流互感器將信號(hào)

10、接入至有三組電能采樣元 件得有功、無功電能表進(jìn)行計(jì)量。 35kV、10 kV 電壓等級(jí)得城鄉(xiāng)配電網(wǎng) ,均就 是中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng) ,中性點(diǎn)無任何接地線 ,電能計(jì)量裝置若安裝在用戶配電變 壓器得一次高壓側(cè) ,稱為高壓計(jì)量方式 ,俗稱“高供高計(jì)“ ,一般通過 Vv 接線 方式得電壓互感器及兩元件電流互感器接入至三相三線有功、無功電能表 , 這種表表內(nèi)只有兩組電能采樣元件 ;10 kV 供電 , 用戶變壓器容量小于 315KVA 時(shí) ,為了節(jié)省用戶申請接電得一次性投資 ,開拓電力市場 ,可采用低壓 計(jì)量方式 ,俗稱“高供低計(jì)” ,電能計(jì)量裝置安裝在用戶變壓器得二次低壓側(cè) , 低壓側(cè)中性點(diǎn)有接地線 ,必須

11、采用三臺(tái)電流互感器接入三相四線有功、無功 電能表進(jìn)行計(jì)量 ,這種表表內(nèi)有三組電能采樣元件 ,同時(shí)每次抄表加計(jì)變壓器 得電能損耗。單相供電電流超過 40A 時(shí)宜采用三相四線制供電 ,以平衡各相負(fù)荷 ,增 強(qiáng)安全保障。三相低壓供電最大負(fù)荷電流在 50A 以上時(shí)宜采用電流互感器 接入電能表。貿(mào)易結(jié)算用得電能計(jì)量裝置原則上應(yīng)設(shè)置在供用電設(shè)施產(chǎn)權(quán)分界處 ;在 發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)線路、 電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)間得聯(lián)絡(luò)線路與專線供電線路得兩側(cè)均應(yīng) 設(shè)置結(jié)算用、考核用電能計(jì)量裝置。、類貿(mào)易結(jié)算用得電能計(jì)量裝置應(yīng)按計(jì)量點(diǎn)配置專用電壓、電流互感器或者專用二次繞組。 電能計(jì)量專用電壓、 電流互感器或?qū)Ｓ枚卫@ 組及其二次回路不得接

12、入與電能計(jì)量無關(guān)得設(shè)備。計(jì)量單機(jī)容量在 100MW 及以上發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)貿(mào)易結(jié)算電量得電能計(jì)量 裝置與電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之間購銷電量得電能計(jì)量裝置 ,宜配置準(zhǔn)確度等級(jí)相同 得主、副兩套有功電能表。35 kV 以上貿(mào)易結(jié)算用得電能計(jì)量裝置中電壓互感器二次回路 ,應(yīng)不裝 設(shè)隔離開關(guān)輔助接點(diǎn) ,但可裝設(shè)熔斷器 ;35 kV 及以下貿(mào)易結(jié)算用得電能計(jì)量 裝置中電壓互感器二次回路 ,應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)與熔斷器。兩元件電流互感器宜采用四線連接 ,三元件電流互感器宜采用六線連接 , 不提倡采用電流互感器得公共回線。 電流互感器二次端子與試驗(yàn)端子盒之間 得二次回路導(dǎo)線上 ,不允許有接頭 ,應(yīng)采用直達(dá)線。安裝在用

13、戶處得貿(mào)易結(jié)算用得電能計(jì)量裝置 ,10 kV 及以下電壓供電得 用戶 ,應(yīng)配置全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)得電能計(jì)量柜或電能計(jì)量箱 ;35 kV 電壓供電得用 戶,宜配置全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)得電能計(jì)量柜或電能計(jì)量箱。貿(mào)易結(jié)算用高壓電能計(jì)量裝置應(yīng)裝設(shè)電壓失壓計(jì)時(shí)器。未配置計(jì)量柜 （箱）得,其互感器二次回路得所有接線端子、試驗(yàn)端子應(yīng)能實(shí)施鉛封。執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)得用戶 ,無功電能應(yīng)就地平衡 ,除安裝有功電能 表外 ,還要安裝能分別累計(jì)感性與容性無功電能得無功電能表。用戶應(yīng)在提 高用電自然功率因數(shù)得基礎(chǔ)上 ,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)與安裝無功補(bǔ)償設(shè)備 ,并做 到隨其負(fù)荷與電壓變動(dòng)及時(shí)投入或切除 ,防止無功電能倒送。另外實(shí)行兩部制

14、電價(jià)得用戶 ,需安裝最大需量表或有計(jì)量最大需量功能 得多功能電能表。執(zhí)行分時(shí)電價(jià)得用戶 ,需安裝具有分時(shí)計(jì)量功能得復(fù)費(fèi)率 電能表或多功能電能表。帶有數(shù)據(jù)通訊接口得電能表 ,其通訊規(guī)約應(yīng)符合 DL/T645 得要求。具有正反向送電功能得計(jì)量點(diǎn) ,如有供、受電量能力得地方電網(wǎng)、有自 備發(fā)電設(shè)備得用戶、 省際電網(wǎng)間得關(guān)口變電站等均應(yīng)裝設(shè)能計(jì)量正反向有功 電能及四象限無功電能得電能表。有兩路及兩路以上供電線路或供電電源得重要用戶,每一路均應(yīng)分別安裝計(jì)量裝置。不同用戶應(yīng)分別安裝電能計(jì)量裝置。同一用戶有不同電價(jià)類別得用電 設(shè)備時(shí) ,對(duì)每一類別必須分別安裝電能計(jì)量裝置 ,不得混計(jì)。1·3互感器簡介

15、互感器分為電壓互感器與電流互感器兩種 ,它起著一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng) 之間得橋梁作用。1·3·1 互感器得作用在計(jì)量高電壓、 大電流系統(tǒng)得電能時(shí) ,要用到電壓互感器 ,按電壓互感器 得變比降低電壓 ;用到電流互感器 ,按電流互感器變比來縮小電流 ,使接到二 次側(cè)得電能表能夠準(zhǔn)確、安全地計(jì)量電能。此時(shí)所計(jì)電能量W 為:W=（本月抄見數(shù)一上月抄見數(shù) ）××盡管一次電壓與電流有各種不同得值 ,但通過合理選擇互感器變比 ,可使 電壓互感器得二次額定線電壓統(tǒng)一為 100V,使電流互感器二次額定電流統(tǒng)一 為 5A （或者 1A）, 這樣可使電能表制造規(guī)格單一化、標(biāo)準(zhǔn)化

16、,使電能表校準(zhǔn)及 資產(chǎn)管理時(shí)得程序簡單化、規(guī)范化?，F(xiàn)在我們一般將電流互感器簡稱為 TA,將電壓互感器簡稱為 TV 。電流 互感器過去得簡稱就是 :CT、LH, 電壓互感器過去得簡稱就是 PT、YH,這些 簡稱現(xiàn)在還經(jīng)常出現(xiàn)在各種書刊、文獻(xiàn)上。1·3·2 測量用電流互感器介紹電流互感器得準(zhǔn)確度等級(jí)有 :0、01、0、02、 0、05、 0、1、0、 2、0、5、 1、0、3、0、10 級(jí),其中 0、1 級(jí)以上得為標(biāo)準(zhǔn)互感器 ,在實(shí)驗(yàn)室及標(biāo)準(zhǔn)儀器中使 用 ;0、 2、0、5 級(jí)用于電能計(jì)量 ;1、0 級(jí)以下用于電流、功率、功率因數(shù)等電量 得監(jiān)視測量 ,還用于繼電保護(hù)裝置中。電流

17、互感器根據(jù)一次繞組匝數(shù)可分為單匝式與多匝式 ,根據(jù)鐵芯多少可分 為單鐵芯與多鐵芯。單匝式電流互感器結(jié)構(gòu)簡單 ,尺寸小 ,價(jià)格低 ,通過短路電流時(shí)穩(wěn)定性較好 但就是當(dāng)被測電流很小時(shí)測量準(zhǔn)確度低。因此 ,單匝式電流互感器一次得額定電 流一般為 150A 以上,一次額定電流超過 600A 得電流互感器都制成單匝式。多匝式電流互感器 ,其一次繞組由穿過環(huán)形鐵芯得多匝繞組構(gòu)成 ,由于一次 繞組匝數(shù)較多 ,所以即使一次電流很小 ,也能獲得較高得準(zhǔn)確度 ,但構(gòu)造比較復(fù)雜 且不能做成母線型 TA。多匝式電流互感器還可以有兩個(gè)或兩個(gè)以上得鐵芯,每個(gè)鐵芯都有自己單獨(dú)得二次繞組 ,一次繞組為兩個(gè)鐵芯共用。因此 ,在

18、不改變電流互感器得尺寸 且造價(jià)增加不多得情況下可得到兩個(gè)電流變比。兩個(gè)鐵芯得二次繞組互不影響 因?yàn)楦淖円粋€(gè)二次繞組得負(fù)荷時(shí) ,一次電流值并不改變 ,所以對(duì)第二個(gè)鐵芯沒有 影響。國內(nèi)生產(chǎn)得 35kV 及以上得電流互感器 ,還可根據(jù)需要作成具有三個(gè)鐵芯 或四個(gè)鐵芯得結(jié)構(gòu) ,以供多種測量、控制所需。電流互感器得類型根據(jù)安裝方式可分為穿墻式、支柱式與套管式 ;根據(jù)安 裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式與戶外式 ;根據(jù)絕緣方式可分為環(huán)氧樹脂澆注絕緣式、油浸 瓷絕緣式、支柱絕緣式等。電壓為 110 kV 得電流互感器得一次繞組 ,由相同得兩段組成 ,可串聯(lián)或并 聯(lián)連接 ,這樣使同一個(gè)電流互感器適用于兩個(gè)不同得額定一次電流

19、值。電壓為 220 kV 得電流互感器得一次繞組由四段組成 ,四段間可串聯(lián)、 兩兩串聯(lián)后并聯(lián)或 四段并聯(lián) ,故可適用于三種不同得額定一次電流值。1·3·3 測量用電壓互感器介紹準(zhǔn)確度等級(jí)為 0、1 級(jí)以上得電壓互感器為標(biāo)準(zhǔn)互感器 ,在實(shí)驗(yàn)室及標(biāo)準(zhǔn)儀 器中使用;0、2、0、5級(jí)用于電能計(jì)量 ;1、0 級(jí)用于電壓、功率、功率因數(shù)等電 量得監(jiān)視測量 ;3、0 級(jí)用于繼電保護(hù)裝置中。 電壓互感器得測量準(zhǔn)確度與接入得 二次負(fù)荷大小有關(guān) , 二次負(fù)荷阻抗值越大、二次負(fù)荷電流越小表明負(fù)荷越輕 , 隨 著二次負(fù)荷電流得增大電壓互感器得比差會(huì)從正值變?yōu)樨?fù)值 , 只有在實(shí)際二次 負(fù)荷等于額定二

20、次負(fù)荷時(shí)誤差才最小。電壓互感器根據(jù)絕緣方式一般分為干式、澆注絕緣式與油浸式三種。油浸 式電壓互感器又分為普通結(jié)構(gòu)與串級(jí)式兩種。干式電壓互感器僅用于電壓為 6 kV 及以下得空氣干燥得屋內(nèi)配電裝置中 , 其主要優(yōu)點(diǎn)就是重量輕、無著火與爆炸得危險(xiǎn)。澆注絕緣式電壓互感器供 335 kV戶內(nèi)使用 ,如JDZ10型為單相雙繞組 環(huán)氧樹脂澆注絕緣式電壓互感器 ,其一次繞組額定電壓為安裝點(diǎn)系統(tǒng)得線電壓。 JDZJ 型為單相三繞組環(huán)氧樹脂澆注絕緣式電壓互感器 ,其一次繞組額定電壓為 安裝點(diǎn)系統(tǒng)得相電壓。油浸式電壓互感器分為普通式與串級(jí)式兩種。普通式用于335kV 系統(tǒng) ,串級(jí)式用于 110kV 及以上系統(tǒng)。普

21、通結(jié)構(gòu)得油浸式電壓互感器由鐵芯、繞組、 油箱與瓷套管等組成。鐵芯與繞組浸在充有變壓器油得油箱中 ,繞組得引出線通 過瓷套管引出。串級(jí)油浸式電壓互感器得電壓等級(jí)為 110kV 及以上 ,這種電壓互感器得 鐵芯與繞組裝在充油得瓷外殼內(nèi)。普通結(jié)構(gòu)得電壓互感器中 ,高壓一次繞組與鐵 芯與副繞組之間 ,就是按裝置得全部線電壓來進(jìn)行絕緣得 ,而在串級(jí)式電壓互感 器中 ,其絕緣就是均勻分布于各級(jí)得 ,每一級(jí)只處在裝置得一部分電壓之下 ,各級(jí) 之間串接起來 ,因此可將 110kV 及以上得高壓分降在各級(jí)中 ,從而降低了絕緣要求,可大量節(jié)約絕緣材料。電容分壓式電壓互感器廣泛用于 110 330 kV 中性點(diǎn)直接

22、接地得電網(wǎng)中 , 基本原理就是電容分壓。1·3·4 光互感器介紹光互感器就是高新技術(shù)在互感器設(shè)計(jì)中得應(yīng)用 ,它分為兩類 ,一類就是光電 壓互感器 OPT (Optical Potential Transformer) ,原理就是波克爾斯 (Pockels)電光效 應(yīng) ; 另一類為光電流互感器 OCT(Optical Current Transformer), 原理就是法拉第 (Faraday)磁光效應(yīng)。利用波克爾斯 (Pockels)電光效應(yīng)與法拉第 (Faraday)磁光效應(yīng) 來實(shí)現(xiàn)從一次電壓、一次電流到光得轉(zhuǎn)換 ,用光信號(hào)而不就是用電信號(hào)作為測量 信息得載體 ,接著用光

23、纖而不就是用金屬導(dǎo)線來傳遞測量信息 ,然后經(jīng)過光電變 換后 ,可重新取出相應(yīng)得電信號(hào) ,供后續(xù)電能測量線路與單片機(jī)處理。OPT 得測量原理就是根據(jù) Pockels電光效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)得 ,Pockels電光效應(yīng)就是 指某些透明光學(xué)介質(zhì) (如 BGO 晶體 ),在外電場作用下 ,其折射率線性地隨外電場 改變。在外電場 E 作用下 ,BGO 晶體由各向同性變成各向異性得雙折射晶體。 當(dāng)線偏振光投射到雙折射晶體得端面 ,入射光束就會(huì)變成初相角相同而電位移 矢量互相垂直得兩束光 ,由于她們在 BGO 晶體中得傳播速度不同 ,出射時(shí)有一定 相位差 ,采用檢偏器將互相垂直得兩束出射光變成偏振相同得相干光,產(chǎn)生相

24、干干涉 ,從而將相位調(diào)制光變成振幅調(diào)制光 ,將相位差得測量轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)得測量 ,最 后獲得被測電壓值。由于 OPT 就是被測母線得電場在影響傳感頭 ,傳感頭放置得 位置影響電壓信號(hào)得獲取 ,必須尋找合適得位置 ,使電場與電壓成正比 ,還要克服 鄰近相電場及地電位得影響。OCT 得測量原理就是根據(jù) Faraday 磁光效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)得 ,Faraday磁光效應(yīng)就 是指一束線偏振光在磁場作用下通過磁材料時(shí) , 它得偏振面將發(fā)生偏轉(zhuǎn) ,偏轉(zhuǎn)得 角度與產(chǎn)生該磁場得被測母線中得電流成正比。與傳統(tǒng)得電磁式互感器相比 ,光互感器具有以下明顯優(yōu)勢 :體積小、質(zhì)量 輕 ;抗干擾能力強(qiáng) ,具有良好得絕緣性能 ,可降低互

25、感器在保證其絕緣性能上得 投資 ;不會(huì)產(chǎn)生磁飽與現(xiàn)象 ,可以完整地傳遞交、直流信號(hào) ,能同時(shí)滿足計(jì)量與 繼電保護(hù)得需要 ,避免多個(gè) TA 得重復(fù)投資 ,實(shí)現(xiàn)信息共享 ;測量準(zhǔn)確度、 靈敏度 高 ,動(dòng)態(tài)范圍大 ,其額定電流可由幾十安至幾千安 ,過電流范圍可達(dá)幾十萬安 ;具 有良好得頻率特性 ,響應(yīng)速度快 ,可測出高壓線路得諧波電流 ,進(jìn)行電流暫態(tài)、高 頻大電流得測量 ,捕獲故障時(shí)瞬變過程中得電流波形 ;可與光纖通信系統(tǒng)相結(jié) 合,構(gòu)成可靠地檢測、傳輸一體化得數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。具有很高得性能價(jià)格比。由于光學(xué)材料本身難以克服得雙折射與溫度穩(wěn)定性影響 , 光互感器長期運(yùn) 行結(jié)果目前還不理想 , 實(shí)用化進(jìn)程比

26、較緩慢 , 存在一些不足。但中外科研人員對(duì) 此 20 年來不懈地努力及現(xiàn)場運(yùn)行結(jié)果就是令人鼓舞得?？梢灶A(yù)見 ,光互感器在 電能計(jì)量及繼電保護(hù)方面擁有廣闊得應(yīng)用前景。1·4電能表簡介電能表由愛迪生 1881 年首先發(fā)明 ,一百多年來 ,各國在電能表得原理、 結(jié)構(gòu)、材料、工藝、準(zhǔn)確度、過載能力、一次壽命、功能多樣化、自動(dòng)化程 度上展開了激烈競爭 ,使電能表行業(yè)發(fā)生著日新月異得變化。1·4·1 電能表得作用電能表除在電力市場中做貿(mào)易結(jié)算依據(jù)外 ,發(fā)電廠還用它計(jì)量廠用電量 ; 供電公司用它測量每條線路得實(shí)際線損 ;工農(nóng)業(yè)用戶用它計(jì)算單位產(chǎn)品耗電 量 ,進(jìn)行電能成本核算 ;

27、電力系統(tǒng)從發(fā)電廠直至電力用戶每個(gè)企業(yè)與其下屬車 間、分公司、各部門之間用它計(jì)量分電量 ,以便內(nèi)部經(jīng)濟(jì)承包核算。1·4·2 電能表得分類電能表按所測電能種類分 ,可分為有功電能表、無功電能表、直流電能 表三種 ,后者一般用于特殊行業(yè) ,不用于電力貿(mào)易計(jì)量。有功電能表計(jì)量用戶實(shí)際消耗得電能 W 有,這些電能已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)地變成了機(jī)械能、熱能、光能、 化學(xué)能、生物能等。無功電能表用于計(jì)量用戶得無功電能W無,無功電能 W 無就是用戶得感性無功電能與容性無功電能得絕對(duì)值之與。 無功電能不就是用 戶消耗得電能 ,而就是用戶曾經(jīng)存儲(chǔ)起來得電能 ,這部分電能會(huì)與電網(wǎng)進(jìn)行能 量交換。計(jì)量無功電

28、能得目得 ,就是要核算用戶一個(gè)抄表期內(nèi)得平均功率因 數(shù) ,即平均力率 ,即用戶消耗得無功電能越多 ,平均功率因數(shù)就越低 ,配電網(wǎng)在為用戶輸送這些無 功電能時(shí) ,要增加得線損就越多 ,增加了供電成本。因此在電費(fèi)結(jié)算時(shí)要對(duì)功 率因數(shù)進(jìn)行考核 ,功率因數(shù)高得用戶 ,供電公司對(duì)其在電費(fèi)中要進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì) ,反 之功率因數(shù)低則要給予適當(dāng)?shù)锰幜P ,用經(jīng)濟(jì)杠桿來鼓勵(lì)用戶提高本單位得功 率因數(shù)。電能表按相別及接線方式分 ,可分為單相、三相三線制與三相四線制三 種。按電壓等級(jí)分可分為高壓表、低壓表兩種 ,前者因?yàn)橐浣与妷夯ジ衅?, 其額定線電壓為 100 V,后者額定相電壓統(tǒng)一為 220 V。按電流得測量范圍分 ,

29、可分為直通表與經(jīng)電流互感器接入兩種 ,后者得額 定二次電流一般為 1、5(6)A, 330KV 及以上 電壓等級(jí)得計(jì)量裝置中采用額 定二次電流為 0、3(1、2)A 得電能表 ,配上各種不同變比得電流互感器 ,可用 來測量不同容量用戶得電能。按準(zhǔn)確度等級(jí)分 ,可分為 0、 01、0、02、0、05、0、 1、0、2、0、 5、1、 0、2、0、3、0 級(jí)等等。準(zhǔn)確度等級(jí)得數(shù)字越小 ,準(zhǔn)確度等級(jí)越高。 0、010、 1 級(jí)一般作為計(jì)量室標(biāo)準(zhǔn)使用 , 其它等級(jí)在現(xiàn)場使用。所計(jì)量得電能量越多、 計(jì)量性質(zhì)越重要 ,所選用得表計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)要求越高。按結(jié)構(gòu)原理分 ,可分為感應(yīng)式電能表、全電子式電能表、機(jī)電

30、一體化電 能表。按所計(jì)電能量多少與重要程度分 ,可分為五類 ,如表 11 所示。 按測量功能分 ,可分為分時(shí)計(jì)費(fèi) （復(fù)費(fèi)率 ）電能表、最大需量電能表、預(yù)付 費(fèi)電能表、集抄電能表、多功能電能表等等。分時(shí)計(jì)費(fèi) （復(fù)費(fèi)率）電能表將一天 24 小時(shí)劃分為基本固定得幾個(gè)時(shí)段 ,尖 峰用電時(shí)段得電量稱為尖峰電量 ;高峰用電時(shí)段得電量稱為峰段電量 ;低谷用 電時(shí)段得電量稱為谷段電量 ;平時(shí)用電時(shí)段得電量稱為平段電量。先確定一 個(gè)實(shí)行分時(shí)計(jì)費(fèi)得基礎(chǔ)電價(jià) ,一般峰段電價(jià)按基礎(chǔ)電價(jià)上浮 50%左右 ,谷段電 價(jià)則下浮 50%左右 ,平時(shí)電價(jià)與基礎(chǔ)電價(jià)持平 ,尖峰電價(jià)則比峰段電價(jià)更高。 為了時(shí)段設(shè)置方便 ,有得地方

31、僅分有高峰與低谷兩個(gè)時(shí)段得電價(jià) ,又稱為“黑 白電價(jià)” ,即白天、黑夜之義 ,與北京相近時(shí)區(qū)得地域 ,高峰用電時(shí)段一般為早 7 時(shí)晚 23 時(shí) ,低谷用電時(shí)段為晚 23 時(shí)早 7 時(shí)。我國西部地區(qū)與北京 時(shí)區(qū)相差較大 ,可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整時(shí)段。在高峰用電時(shí)段里 ,生產(chǎn)、辦 公與居民生活用電量大 ,發(fā)電機(jī)組、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)得負(fù)擔(dān)加重 ,系統(tǒng)要啟用 備用機(jī)組 ,接近滿負(fù)荷時(shí) ,輸、配電損耗加大 ,尖鋒負(fù)荷時(shí)調(diào)度困難 ,增加調(diào)度成 本 ,有時(shí)甚至影響系統(tǒng)穩(wěn)定 ;而在低谷用電時(shí)段大部分用電負(fù)荷停止工作,造成大量發(fā)電機(jī)組及電網(wǎng)設(shè)施閑置或輕載運(yùn)行 ,但電力系統(tǒng)維護(hù)、運(yùn)行人員得 24小時(shí)上班 ,在這個(gè)時(shí)

32、段內(nèi)有大量得設(shè)備及人力資源浪費(fèi) ,造成包括用戶在內(nèi) 得整個(gè)電力系統(tǒng)得綜合效益下降。為解決這個(gè)矛盾,提高電力設(shè)備利用率、電網(wǎng)負(fù)荷率 ,世界各國都采用經(jīng)濟(jì)杠桿刺激人們在低谷時(shí)段用電 ,降低谷段電 價(jià) ,抬高峰段電價(jià)。尤其就是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) ,可將集中用電得工序移到后半夜 ,使 供用電雙方均降低成本 ,實(shí)現(xiàn)雙贏。分時(shí)計(jì)費(fèi) （復(fù)費(fèi)率 ）電能表得作用就是將不 同費(fèi)率時(shí)段得電量分別累計(jì) ,過去機(jī)械式復(fù)費(fèi)率表誤差大已完全淘汰 ,現(xiàn)在得 分時(shí)計(jì)費(fèi)電能表在復(fù)費(fèi)率計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)上全部采用電子線路及單片機(jī)系統(tǒng)。最大需量電能表用來測量用戶得最大需量 ,就是為配合大工業(yè)用戶實(shí)行 兩部制電價(jià)而設(shè)計(jì)得。兩部制電價(jià)其一為電量電費(fèi) ,

33、與該用戶用電量掛鉤 ; 其 二為基本電費(fèi) ,與該用戶變壓器容量或最大需量掛鉤。最大需量就是用戶在 一個(gè)抄表期內(nèi)每 15 分鐘平均用電功率中得最大值 ,它反映了該用戶對(duì)電力供 應(yīng)得最大需求。電力生產(chǎn)者制定電力生產(chǎn)發(fā)展計(jì)劃 ,興建發(fā)電廠、擴(kuò)建輸電 網(wǎng)都就是為了滿足用戶得這個(gè)最大需求 ,所以用戶就應(yīng)該為這個(gè)“最大需求” 而付費(fèi) ,這就是一筆基本固定得費(fèi)用。測量用戶得最大需量還有別得意義,現(xiàn)在大工業(yè)用戶基本上都裝上了多功能電能表 ,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)最大需量得遙測、 遙控,持續(xù)對(duì)大用戶最大需量得采集、跟蹤、分析可以了解各用戶及本地區(qū) 得負(fù)荷變化規(guī)律 ,便于配網(wǎng)改造計(jì)劃得制定、便于負(fù)荷預(yù)測、便于減少制定 電力生

34、產(chǎn)發(fā)展計(jì)劃得盲目性 ,有很大得現(xiàn)實(shí)意義。為完全按商品交換得原則進(jìn)行購電用電 ,人們開發(fā)了預(yù)付費(fèi)電能表 ,先買 電,后用電。先后有投幣式、磁卡式、電卡式、 IC 卡式 ,尋呼式預(yù)付費(fèi)電能表 問世。目前前三者已被淘汰 ,而IC 卡預(yù)付費(fèi)電能表顯示出較多得優(yōu)越性 ,尋呼 式預(yù)付費(fèi)電能表還處在研制試運(yùn)行階段。 對(duì)邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)寨得零散用戶、 流動(dòng)人群 用戶、常欠電費(fèi)用戶、企事業(yè)單位內(nèi)部分表用戶 IC 卡電能表比較適用。 IC 卡電能表兼有計(jì)量收費(fèi)、功率限定、購電警告、欠費(fèi)斷電、防竊電等功能。 IC 卡電能表又分為全電子式及機(jī)電一體化兩種 ,兩種表型除電能采樣途徑不 同外,電能量得計(jì)數(shù)、 控制及 IC 卡接口、

35、 斷電系統(tǒng)均由單片機(jī)控制運(yùn)行 ,原理 相同。每一 IC 卡預(yù)付費(fèi)電能表都有一個(gè)編碼與用于插入 IC 卡得插槽 ,對(duì)應(yīng) 得用戶手中有唯一一張與該電能表配合使用得 IC 卡。 IC 卡得編碼與電能表 得編碼相同 ,它就是用來在供電公司與用戶之間傳遞用電量得媒介。為防止 偽造 ,IC 卡密碼可經(jīng)常更換 ,由于不同用戶得 IC 卡密碼也不同 ,所以用戶之間 不可相互借用 IC 卡。IC 卡可反復(fù)多次使用 ,供電公司用專用計(jì)算機(jī)將用戶預(yù) 先購買得用電量寫入用戶得 IC 卡,并將卡置為有效。當(dāng)用戶將有效得 IC 卡 插入電能表得 IC 卡插槽中時(shí) ,電能表將 IC 卡得購電量讀進(jìn) ,與以前得剩余電 量相加

36、后 ,經(jīng)電能表面板上得顯示器顯示出來 ,同時(shí)將 IC 卡置為無效 ,此時(shí) IC 卡即可拔走。已給電能表輸送過新購電量再拔出得 IC 卡,若再插入 IC 卡電 能表得插槽中 ,已不起作用 ,即為“無效” ,電能表會(huì)自動(dòng)識(shí)別。 IC 卡電能表無 論用戶電流正進(jìn)還就是反進(jìn)始終正計(jì)數(shù) ,可防用戶反接電流進(jìn)線竊電。顯示 器顯示出得就是用戶累計(jì)總用電量與用戶可用得剩余電量。 當(dāng)剩余電量少到 一定數(shù)量時(shí) ,發(fā)出報(bào)警 ,提醒用戶及時(shí)購電。購電量用完前某一時(shí)刻起 ,連續(xù)報(bào) 警 ,提醒用戶做好斷電前準(zhǔn)備 , 然后電能表自動(dòng)切斷電源。電能表內(nèi)得備用電 池可在停電情況下使電能表所記各種數(shù)據(jù)信息保存下來而不丟失。集抄電

37、能表就是含有通訊接口得可自動(dòng)傳輸用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)方抄 表得新產(chǎn)品 ,一種利用電力載波進(jìn)行通訊 ,另一種利用公用電話網(wǎng)進(jìn)行通訊 , 還有一種采用無線通訊。 各種方式得集抄電能表在各地都有不同面積得試用 產(chǎn)品正在走向成熟。集抄可減少電費(fèi)抄核收環(huán)節(jié)得人為干擾 ,減少計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤 , 節(jié)省人力及時(shí)間 ,為供用電管理無紙化奠定基礎(chǔ)。多功能表就是功能齊全、價(jià)格較高得全電子式電能表 ,可計(jì)量正、反向 有功電能、四象限無功電能、最大需量 ,具有分時(shí)計(jì)費(fèi)、失壓記錄、失流記 錄、缺相記錄、竊電記錄、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)方通訊等多種功能。在各電網(wǎng)交匯 處、樞紐變電站、 關(guān)口變電所、 大型發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)等重要電量貿(mào)易結(jié)算點(diǎn) ,

38、 多功能電能表可跟蹤計(jì)量正、反向有功電能、四象限無功電能 ,分別累計(jì) ,實(shí) 時(shí)監(jiān)測 ,十分方便。對(duì)于供電公司得計(jì)量室負(fù)責(zé)人 ,一項(xiàng)十分重要得工作就是對(duì)電能表、互 感器、計(jì)量柜得型號(hào)及其生產(chǎn)廠家進(jìn)行正確得選擇。 既不能脫離配電網(wǎng)得技 術(shù)現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀 ,一味追求高自動(dòng)化 ;也不能因循守舊 ,影響電力市場營銷得 推進(jìn)。要適當(dāng)選擇一些技術(shù)含量高、準(zhǔn)確度高、功能齊全得表計(jì)。應(yīng)考慮盡 早購買安裝居民、商業(yè)用戶得分時(shí)計(jì)費(fèi)電能表 ;適應(yīng)集中抄表具有通訊接口 得全電子電能表 ; 結(jié)構(gòu)緊湊、防竊電功能強(qiáng)、可靠性好得整體計(jì)量柜等等。 選擇中還須排除私心 ,抵制表計(jì)廠商得金錢利誘 ,抵制上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)地方保護(hù)主義 指定廠

39、家表型。須加強(qiáng)學(xué)習(xí) ,廣泛了解電能表市場行情 ,以質(zhì)量可靠為第一標(biāo) 準(zhǔn) ,選擇好電能表生產(chǎn)廠家后 ,要求提供完善得售后服務(wù) ,技術(shù)指導(dǎo) ,與之友好 合作 ,建立穩(wěn)固得互惠互利關(guān)系 ,使電力營銷中得計(jì)量裝置萬無一失。選擇得 廠家不能過多 ,否則表計(jì)太雜 ,給管理與使用都帶來不便 ;也不能僅為一兩家 , 使廠家間不能形成競爭勢態(tài) ,宜采用招投標(biāo)得方式來選擇質(zhì)量可靠、價(jià)格合 理得產(chǎn)品。1·4·3電能表得銘牌標(biāo)志電能表銘牌上主要標(biāo)有名稱、型號(hào)、準(zhǔn)確度等級(jí)、額定參數(shù)、電能表 常數(shù)、脈沖常數(shù)、廠家表號(hào)等多種信息 ,新型電能表銘牌上還加貼了用于計(jì) 量管理與表計(jì)跟蹤得條形碼。名稱說明該表得

40、用途 ,有三相三線、 三相四線之分 ,有功表、無功表之分 , 感應(yīng)式、全電子式之分 ,單功能、多功能之分 ,就是否有預(yù)付費(fèi)功能等等。 型號(hào)一般由 24 個(gè)字母加數(shù)字再加字母數(shù)字組成。電能表型號(hào)組成如下:類別組別結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)輔助代號(hào)代號(hào)代號(hào)代號(hào)序號(hào)說明D 電能表 D 單相 S 靜止式 Y 預(yù)付費(fèi) 阿拉伯?dāng)?shù)字 字母或數(shù)字S三相三線F復(fù)費(fèi)率 （廠家代號(hào) ） （附加標(biāo)注 ）T 三相四線D 多功能I 載波抄表B 標(biāo)準(zhǔn)電能表Z 最大需量X 無功電能 最重要得就是前面幾個(gè)字母 ,它說明了該表計(jì)得用途、接線方式、結(jié) 構(gòu)及功能。只要第三個(gè)字母不就是“ S”,表明為感應(yīng)式表 ,可以認(rèn)為凡感應(yīng)式 表,第三個(gè)字母空缺

41、。不出現(xiàn)“ X”這個(gè)字母 ,就就是有功電能表 ;出現(xiàn)“(X) ”, 表明有功、無功電能都能測量 ;僅出現(xiàn)“ X ”,就是單純得無功電能表。第四 個(gè)字母就是“ D”,則為多功能表。如“DSSD3311”型為“三相三線全電子多功能電能表” ,“ 331”為 廠家編號(hào) ,即“威勝電子有限公司”得代號(hào) ,橫線后得“ 1”為輔助說明 ,表明 設(shè)計(jì)序號(hào) ,如為“ 2”則表明為第二代產(chǎn)品。 “ DTSD341”為“威勝電子有 限公司”得“三相四線全電子多功能電能表” 。再如“ DTZF930M ”型為“三相四線感應(yīng)式最大需量復(fù)費(fèi)率表”即為 機(jī)電一體化脈沖式有功電能表 ,“M ”為輔助說明。再如“ DDSI2

42、51”型為“陜西銀河公司”得“單相全電子式載波電能 表”?！癉TS(X)251”型為“陜西銀河公司”得“三相四線全電子式有功無功 電能表”。額定參數(shù)包括電流與電壓得額定值。 電流又分為標(biāo)定電流與額定最大電流。標(biāo)定電流就是計(jì)算負(fù)載得基數(shù) 電流值 ,最大額定電流就是表能長期工作 ,而且誤差與溫升完全滿足技術(shù)條件 得最大電流值。如 5(20)A,10(40)A,3×1、5(6)A,3×0、3(1、2) A 等等。前面 得數(shù)字就是 ,括號(hào)中得就是 ,乘號(hào)前面得 3 表明就是三相表 ,一般稱為“過載倍 率” ,該比值越大 ,表明該電能表所能計(jì)量得負(fù)荷范圍越寬 ,目前過載倍率為 4 得

43、表型比較流行 ,也有 3 倍 ,甚至 6 倍得。為提高低負(fù)荷計(jì)量得準(zhǔn)確性 ,應(yīng)至少 選用過載倍率為 4 得電能表 ,直接接入式得電能表得標(biāo)定電流 ,應(yīng)按正常運(yùn)行 負(fù)荷電流得 30%進(jìn)行選擇。用戶負(fù)荷電流若超過 ,對(duì)于感應(yīng)式電能表會(huì)出現(xiàn) 很大得負(fù)誤差 ,少記電量 ; 對(duì)各種結(jié)構(gòu)得計(jì)量設(shè)備會(huì)增加溫升 ,增加電流二次 導(dǎo)線壓降 ,影響計(jì)量準(zhǔn)確 ,縮短表計(jì)壽命 ,甚至燒毀線路 ,因此必須限制用戶得 最大用電功率 ,不超過額定值。電壓額定值 ,若為單相表 ,即為 220V 。三相表若標(biāo)為 3220V380V,即 為低壓三相表 ;若標(biāo)為 3×100V,則為高供高計(jì)方式 ,計(jì)量裝置安裝在用戶變壓

44、器得高壓側(cè) ,需用電壓互感器將高壓線電壓降為 100V 得線電壓加在電能表 上。電能表常數(shù)用 A（有得書中用 C 表示 ）表示 ,它就是電能表計(jì)度器得指示數(shù) 與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)之間得比例數(shù)。如 A=400rkWh,其中“ r”表示轉(zhuǎn)盤得“轉(zhuǎn)”數(shù) , 電能表常數(shù)在這里得意義就是用戶每消耗 1 kWh電能,對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 400 轉(zhuǎn)。電能表常數(shù)還有幾種變化得表示方式 ,如每轉(zhuǎn)代表多少千瓦時(shí):即每瓦時(shí)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn) :即每瓦秒轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn) :即每千瓦秒多少轉(zhuǎn) :即這些均可由 A推導(dǎo)而來 ,用于現(xiàn)場檢驗(yàn)電能表得準(zhǔn)確性。 電能表銘牌 上所標(biāo)得 A 就是設(shè)計(jì)理論值 ,又叫標(biāo)稱值 ,若電能表有誤差 ,其實(shí)際運(yùn)行時(shí)每 kWh 對(duì)

45、應(yīng)得轉(zhuǎn)數(shù)可能就是另外一個(gè)值 ,用表示 ,稱為實(shí)際電能表常數(shù)。校準(zhǔn)電 能表就就是要將實(shí)際電能表常數(shù)調(diào)到與標(biāo)稱值 A 相一致得程度。脈沖常數(shù)出現(xiàn)在全電子式或機(jī)電一體化電能表得銘牌上,它就是電能表數(shù)字顯示得電能數(shù)與與之對(duì)應(yīng)得脈沖數(shù)之間得比例數(shù),用 A'表示 ,如 A'=1600imPkWh,其中“ imP”表示“多少個(gè)脈沖” ,同前理也可求出每個(gè)脈沖代表多少千瓦時(shí) : 即( kWh imP)每個(gè)千瓦秒對(duì)應(yīng)多少個(gè)脈沖 :即 (imp/ kWs) 有得地方電力工人在工作現(xiàn)場將 “imPKWh”俗稱為“每度電多少閃” , 因?yàn)殡娮邮诫娔鼙硪话阍诿姘迳嫌袀€(gè)發(fā)光二極管 ,隨著用戶用電 , 它不

46、停閃爍 著耀眼得紅光 ,每閃一次代表一個(gè)脈沖形成 ,可類比于感應(yīng)式表得鋁盤轉(zhuǎn)一圈 因此現(xiàn)場初略檢驗(yàn)中只要在一定時(shí)間內(nèi)數(shù)一下脈沖個(gè)數(shù) N',就可知道電能表 這段時(shí)間內(nèi)計(jì)量得電能 W,即電子式電能表設(shè)有脈沖輸出端口 ,供檢定校準(zhǔn)用 ,校準(zhǔn)得目得就是使實(shí)際 脈沖常數(shù)與銘牌標(biāo)稱值 A'相一致。機(jī)電一體化電能表既標(biāo)出電能表常數(shù) A,又標(biāo)出脈沖常數(shù) A' ,一般情況 下,就就是鋁盤盤面上用于光電轉(zhuǎn)換得黑色吸光層得條數(shù)。銘牌上還有一個(gè)重要參數(shù)就是準(zhǔn)確度等級(jí)。 準(zhǔn)確度等級(jí)用置于圓圈內(nèi)得 數(shù)字來表示 ,表明該電能表在按檢定規(guī)程檢驗(yàn)其誤差時(shí) ,其百分比誤差 r()得 絕對(duì)值不允許超過該圓圈

47、中得數(shù)字。電能表得誤差用百分比誤差表示 ,即r=其中 W' 為被檢表顯示得電能數(shù) ;W 為標(biāo)準(zhǔn)表顯示得電能數(shù) ,被認(rèn)為就是實(shí)際電能數(shù)。如圓圈內(nèi)為 2、0,表明該電能表得允許誤差如下式 若該式在電能表得各測試點(diǎn)均成立 ,則該表合格。圓圈內(nèi)得數(shù)字還表明 ,該表 在計(jì)量時(shí)允許有± 2、0得誤差存在 ,顯然準(zhǔn)確度等級(jí)得數(shù)字越小 ,等級(jí)越高 , 計(jì)量越準(zhǔn)確。銘牌上得廠家表號(hào)則用作為區(qū)別不同表計(jì)得標(biāo)志,計(jì)量工作中 ,對(duì)電能表進(jìn)行資產(chǎn)登記 ,對(duì)電能表進(jìn)行輪換校驗(yàn)、 維修 ,就就是用這個(gè)表號(hào)來跟蹤得。 新近生產(chǎn)出來得電能表根據(jù)供電公司得要求在銘牌上印出了用于計(jì)量 管理得條形碼 ,以便供電公司

48、在計(jì)量器具得管理上 ,借助計(jì)算機(jī) MIS 系統(tǒng)用條 形碼對(duì)電能表進(jìn)行跟蹤管理 ,這就是計(jì)量器具管理得方向。用掃描器掃描條 形碼后,計(jì)算機(jī) MIS系統(tǒng)就能認(rèn)定這塊表得身份及參數(shù)1·5各種結(jié)構(gòu)電能表得比較1·5·1幾種主要表型得優(yōu)缺點(diǎn)感應(yīng)式電能表已有 100多年得生產(chǎn)歷史 ,其工藝成熟 ,價(jià)格低廉,過載能力 強(qiáng),可靠性好,可視性好,雖有準(zhǔn)確度等級(jí)較低 （一般 2、0級(jí)及以下）,不易實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化等缺點(diǎn) ,但目前國內(nèi)乃至國外 ,尤其就是在農(nóng)村電網(wǎng)及三相低壓中、小用 戶中,感應(yīng)式電能表還占有相當(dāng)大得市場份額。全電子式電能表因其內(nèi)部沒有可動(dòng)部件 ,又稱為靜止式電能表 ,它突出

49、得 優(yōu)點(diǎn)就是由于內(nèi)部無機(jī)械磨擦而準(zhǔn)確度高,靈敏度高 ,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化計(jì)量 ,實(shí)現(xiàn)遙測遙控 ,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì) ,計(jì)量中可有效排除人為因素干擾 ,功能 多 ,數(shù)據(jù)可貯存 ,便于無紙化抄核收作業(yè) ,便于遠(yuǎn)方集中抄表。目前單相表選用 全電子電能表已經(jīng)很普遍 ,價(jià)格也已接近傳統(tǒng)得感應(yīng)式電能表 ,但就是三相全 電子電能表價(jià)格還就是偏高 ,實(shí)際工作壽命還不太理想。國內(nèi)已有一些廠家 , 如湖南威勝集團(tuán)、深圳浩寧達(dá)公司等廠家生產(chǎn)得全電子式電能表,品種齊全 ,功能可靠 ,得到了廣大用戶得一致認(rèn)可 ,公認(rèn)為放心產(chǎn)品。全電子式電能表隨 著我國半導(dǎo)體技術(shù)及工藝得進(jìn)步 ,必將逐步完善 ,成為電能表行業(yè)得主流。機(jī)電一體

50、化電能表又稱為脈沖電能表 ,它綜合了感應(yīng)式及全電子式電能 表得優(yōu)點(diǎn) ,該表型得電能采樣 ,仍然由感應(yīng)式母表完成 ,這部分得結(jié)構(gòu)與一般 感應(yīng)式電能表相同 ,用字輪顯示電度數(shù)。機(jī)電接口在鋁盤盤面上沿直徑方向均勻噴上幾道黑色吸光層 ,由一對(duì)發(fā)光二極管、光敏三極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 , 將鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)變成電脈沖。 其原理圖如圖 12所示,左邊得發(fā)光二極管 T 持續(xù) 發(fā)光,將光束射向轉(zhuǎn)盤 S,再由轉(zhuǎn)盤將光線反射到右邊得光敏三極管 R 上,此時(shí) 三極管有電流流過 ;若光線射到黑色吸光層上 ,無反射光線 ,三極管無電流流 過 ,其集電極就形成一個(gè)電壓高電平脈沖。如盤面上有4 道黑色吸光層 ,那么鋁盤每轉(zhuǎn)一圈 ,三極管

51、就輸出四個(gè)高電平脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)整形輸出后 進(jìn)入全電子系統(tǒng) ,可用單片機(jī)及輔助電路實(shí)施諸如分時(shí)計(jì)費(fèi)、記錄最大需量、 紅外線抄表、負(fù)荷控制、遠(yuǎn)方通訊等自動(dòng)化功能。但機(jī)電一體化電能表得準(zhǔn) 確度等級(jí) ,不可能高于普通感應(yīng)式電能表 ,因此對(duì) I、II 、類重要程度高得電 能計(jì)量裝置一般選用信譽(yù)好得廠家生產(chǎn)得全電子式電能表。 而目前一些地區(qū) 第類三相高供低計(jì)電能計(jì)量裝置選用機(jī)電一體化表型,較為普遍 ,因?yàn)樗鼉r(jià)格適中且功能較為齊全 ,可利用掌上抄表微機(jī)無接觸紅外線抄表 ,為抄核收無 紙化作業(yè)提供了條件 ,尤其它能方便地分時(shí)計(jì)費(fèi) ,適合一般中小型工商戶得用 電要求。 這類表要全部更新為全電子表還需數(shù)年時(shí)

52、間(a)轉(zhuǎn)換原理(b)鋁盤上得黑色吸光層圖 1 2 鋁盤上用于光電轉(zhuǎn)換得黑色吸光層IC 卡預(yù)付費(fèi)電能表得優(yōu)點(diǎn)就是 :不需要人工抄表。用戶持卡先到供電 公司、鄉(xiāng)供電所或銀行代售點(diǎn)買電 ,一次買多買少不限 ,然后再回去用電 ,有效 地解決了用戶數(shù)激增、人工抄表工作量大得問題 ;可以解決一些電費(fèi)收繳 困難戶得收費(fèi)問題。近年來 ,經(jīng)濟(jì)與文化交流日益頻繁 ,流動(dòng)人口增多 ,這部分 人收費(fèi)困難。使用預(yù)付費(fèi)電能表先購電后用電 ,很好地解決了零散居民用戶、 公寓租房用戶、臨時(shí)用電用戶、經(jīng)常欠費(fèi)用戶得收費(fèi)問題;可以實(shí)行功率限定。超負(fù)荷用電 ,會(huì)引起用戶變壓器及進(jìn)戶線過載 ,增加溫升 ,縮短配電設(shè)備 使用壽命 ,

53、引起計(jì)量誤差 ,甚至火災(zāi) ,因此對(duì)用戶得實(shí)際用電功率進(jìn)行限定就 是必要得。 IC 卡表當(dāng)負(fù)荷超過表內(nèi)設(shè)置得限定功率時(shí) ,會(huì)報(bào)警后自動(dòng)跳閘 , 但 這僅適合于居民用戶 ,不能為重要用戶安裝 ,對(duì)重要用戶首先要保證供電可靠 性 ;具有一定得防竊電能力。一方面它始終正計(jì)數(shù) ,另一方面它得電流輸入 采樣用較厚、較寬得錳銅片采樣 ,錳銅片本身電阻極小 ,為微歐數(shù)量級(jí) ,當(dāng)用戶 在表外短接電流回路竊電時(shí) ,基本上不起作用。有些 IC 卡表還能自動(dòng)記錄用 戶非法用電信息 ,預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)可以對(duì)用戶得用電情況進(jìn)行監(jiān)控 ,當(dāng)用戶超 過預(yù)期時(shí)間不來買電時(shí) ,預(yù)付費(fèi)計(jì)算機(jī)售電系統(tǒng)可以自動(dòng)生成戶名清單 ,營銷 人員可

54、根據(jù)清單進(jìn)行核查 ;有利于培養(yǎng)用戶“電就是商品”得意識(shí) ,有利于 用電管理部門提高現(xiàn)代化管理水平。 IC 卡表在使用與管理上也存在一定得 問題 ,如一次性投資大 ,表耗功率大 ,要增加營業(yè)網(wǎng)點(diǎn) ,增加設(shè)備投資及管理人 員 ,導(dǎo)致增加供電成本。 IC 卡表不能按時(shí)將用戶已用電量自動(dòng)反饋給售電網(wǎng) 絡(luò) ,因此每條線路 IC 卡表用戶剩余電量總數(shù)無法獲取 ,給按時(shí)計(jì)算每條線路 得實(shí)際線損帶來困難。另外若就是給三相用戶安裝 IC 卡表 ,要考核抄表期功 率因數(shù)也會(huì)帶來不便。 IC 卡表要與分時(shí)計(jì)費(fèi)制度結(jié)合 ,再加上電價(jià)得經(jīng)常變 化 ,會(huì)增加 IC 卡表得設(shè)計(jì)制造成本。加之有些地方安裝 IC 表,沒有經(jīng)過

55、慎重 得試運(yùn)行階段 ,就快速推進(jìn) ,發(fā)現(xiàn)問題后又下馬 ,給IC 卡表得發(fā)展蒙上了陰影。 1·5·2電子式電能表與傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表得比較電子式電能表就是在工作原理上與感應(yīng)式電能表完全不同計(jì)量儀器,它誤差特性穩(wěn)定、質(zhì)量輕、便于安裝 ,故障現(xiàn)象易于觀察與發(fā)現(xiàn) ,修理程序簡單 快捷 ,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理 ,適應(yīng)了電力市場發(fā)展得經(jīng)濟(jì)要求。電子式電能表 在用料方面 ,有色金屬與黑色金屬用量不多 ,有利于國家得環(huán)境保護(hù)。人們逐 步改變了“電子式電能表易受干擾、不穩(wěn)定”得舊觀念,更多地認(rèn)識(shí)了它在性能與功能上得許多優(yōu)點(diǎn)。 傳統(tǒng)得感應(yīng)式電能表由于受其工作原理、 制造工 藝、制造材料得制約 ,沒

56、有余地再降低表耗、提高準(zhǔn)確度、增加功能 ,而電子 式電能表在這些方面有明顯得優(yōu)勢。將兩者對(duì)比如下 :1、功耗得對(duì)比。通過整機(jī)功耗測試 ,單相電子式電能表小于 0、 6W;而感 應(yīng)式 862 型單相電能表接近 1、 8W,比電子式電能表大 1、2W。這樣每月按 30 天計(jì)算 ,每臺(tái)單相電子式電能表較 862 型感應(yīng)式電能表每月可節(jié)約 0、864kWh 電能。電子式三相電能表得功耗一般在 3W(5VA), 而三相感應(yīng)式電能表得功耗在 18W(35VA)左右。2、啟動(dòng)電流得對(duì)比。測試同規(guī)格得 5(20)A 電子式電能表與感應(yīng)式電能表 得啟動(dòng)電流 ,可知感應(yīng)式電能表得啟動(dòng)電流為 25 mA, 而電子式

57、電能表得啟動(dòng)電 流為 10mA,即電子式電能表在額定電壓下 2、2W 就可啟動(dòng)。電子式電能表得啟 動(dòng)電流就是感應(yīng)式電能表啟動(dòng)電流得40 ,在額定電壓下啟動(dòng)功率下降了 3、3W。3、誤差得對(duì)比。 在 5 400范圍中測量兩種單相表得誤差發(fā)現(xiàn) :電子 式電能表誤差變動(dòng)小 ,變動(dòng)范圍為 +0、2+0、87 ,感應(yīng)式電能表誤差變動(dòng)較大 , 變動(dòng)范圍為 5、7+0、86。低負(fù)荷時(shí) ,電子式電能表得誤差偏正 ,感應(yīng)式電 能表則出現(xiàn)較大得負(fù)誤差。4、壽命對(duì)比。傳統(tǒng)得感應(yīng)式電能表由于元件磨損、灰塵增多、電磁性能 變差等因素影響 ,投入運(yùn)行幾年后 ,誤差就逐漸增大 ,而且均為負(fù)誤差 ,需要重新調(diào) 整、校驗(yàn) ,由

58、于各種性能已變差 ,要達(dá)到 10 年得使用壽命難度大工作量也大。電 子式電能表由于影響壽命得主要就是電子元件,生產(chǎn)廠家只要嚴(yán)格控制元器件進(jìn)貨得來源、并嚴(yán)格篩選 ,嚴(yán)格監(jiān)控生產(chǎn)過程與生產(chǎn)工藝就是可以基本保證電子 式電能表得可靠性與使用壽命得。目前電子式電能表理論上得長壽命還要受時(shí)間考驗(yàn),新開發(fā)得長壽命感應(yīng)式表一次壽命得到了一定程度得提高。5、供電技術(shù)指標(biāo)變化對(duì)誤差影響得對(duì)比。這些指標(biāo)包括電壓、頻率、功 率因數(shù)、諧波等。從對(duì)比實(shí)驗(yàn)中可瞧出這些指標(biāo)變化對(duì)電子式電能表誤差影響 較小,對(duì)感應(yīng)式電能表影響較大。感應(yīng)式電能表在負(fù)載電壓低于額定電壓時(shí)誤差偏正,高于額定電壓時(shí)誤差偏負(fù) ;感性負(fù)荷時(shí)誤差偏正 ,容性負(fù)載時(shí)誤差偏負(fù)。電網(wǎng)信號(hào)中三次、五次、七次 諧波對(duì)感應(yīng)式電能表影響較大。當(dāng)用戶向電網(wǎng)送出諧波時(shí) ,感應(yīng)式電能表得誤差 偏正,變化明顯 ;而電子式電能表得誤差偏負(fù) ,變化較小。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與負(fù)載曲線得對(duì)比中可明顯瞧到 ,電子式電能表得線性較好 ,誤 差調(diào)整較容易 ;而感應(yīng)式電能表由于電磁感應(yīng)得原理、 結(jié)構(gòu) ,其工作線性區(qū)域較窄 負(fù)荷電流過大過小時(shí)均有較大負(fù)誤差。而且由于元器件之間得相互影響,各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)得誤差數(shù)據(jù)差距較大 ,使得調(diào)整時(shí)較難同時(shí)滿足各個(gè)負(fù)荷