電能表基礎(chǔ)知識(shí)2010

電能表基礎(chǔ)知識(shí)

品質(zhì)部：侯建坤電能計(jì)量的根本概念隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開展和人民生活水平的持續(xù)提高，電能已得到越來越廣泛的運(yùn)用。電能有別于其它產(chǎn)品，首先它是看不見、摸不著的，在使用的過程中無法直接通過人的感觀器官確定量的多少，必須通過專用的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。這種專門用于測(cè)量電能量的設(shè)備叫電能計(jì)量裝置，既電能計(jì)量的專用設(shè)備叫電能計(jì)量裝置；其次電能不能存儲(chǔ)，電力企業(yè)的生產(chǎn)和銷售是同時(shí)完成的，等用戶使用后再測(cè)量是無法測(cè)量的。所以在電能的生產(chǎn)、傳輸和使用中，電力部門裝設(shè)了大量的電能計(jì)量裝置，以正確、及時(shí)了解各環(huán)節(jié)中電能的數(shù)量。這些數(shù)據(jù)不僅是電力系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行生產(chǎn)安排調(diào)度的依據(jù)，還關(guān)系著國(guó)計(jì)民生和千家萬戶，尤其在如今的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，更需要依法測(cè)量，保證測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確、公正，以保護(hù)國(guó)家、電力用戶和電力部門的經(jīng)濟(jì)利益。如何對(duì)電能進(jìn)行測(cè)量？又如何能夠保證測(cè)量的準(zhǔn)確公正？這是一門復(fù)雜的學(xué)科，我們稱它為電能計(jì)量。電能表的分類為滿足不同的電能測(cè)量需要，有多種類型的電能表，其類別可按不同情況劃分如下：1按結(jié)構(gòu)及工作原理分：1〕感應(yīng)式電能表2)電子式電能表電子式電能表進(jìn)一步又可分為全電子式電能表和機(jī)電脈沖式電能表。2按準(zhǔn)確度等級(jí)分：普通級(jí)：0.2S、0.2、0.5S、0.5、1、2、3級(jí)，用于測(cè)量電能。精密級(jí)：0.01、0.05級(jí)，主要作為校驗(yàn)普通等級(jí)電能表的校驗(yàn)基準(zhǔn)。3按用途分：1〕有功電能表。用于測(cè)量有功電量。2〕無功電能表。用來計(jì)量發(fā)、供、用電的無功電能。3〕最大需量表。是一種能計(jì)算用戶耗電量的數(shù)量，還指示用戶在一上電費(fèi)結(jié)算周期中，指定時(shí)間間隔內(nèi)平均最大功率的電能表。4〕費(fèi)率電能表。復(fù)費(fèi)率電能表是指定時(shí)段分別按要求計(jì)量各時(shí)段的用電及總用電量電能表。5〕多功能電能表。除了計(jì)量有功無功電能外，還具有分時(shí)、測(cè)量需量等兩種以上功能，并能顯示、儲(chǔ)存和輸出數(shù)據(jù)的電能表。4根據(jù)接入電源的性質(zhì)可分為：交流和直流電能表。5按照表計(jì)的安裝接線方式可分為：直接接入式和經(jīng)互感器接入式；其中由于測(cè)量電路的不同通常又可以分為單相電能表、三相三線電能表和三相四線電能表。6按平均壽命長(zhǎng)短，單相感應(yīng)式電能表又分為：普通型和長(zhǎng)壽命技術(shù)電能表。按照規(guī)程規(guī)定，普通型感應(yīng)式電能表在使用5年后就要進(jìn)行抽檢，當(dāng)抽檢不合格時(shí)就要進(jìn)行輪換。而長(zhǎng)壽命技術(shù)電能表是指平均不修理的有效使用時(shí)間在20年及以上的感應(yīng)式電能表什么是電子式電能表？電子式電能表又稱數(shù)字式電能表，是近幾年來開展較快的一種新型的測(cè)量?jī)x表，是指以模擬乘法器或數(shù)字乘法器等形式為核心器件，應(yīng)用微電子技術(shù)、模∕數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和脈沖數(shù)字技術(shù)作為工作根底，把被測(cè)電能量變成一串串脈沖或數(shù)字量，由電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，或用數(shù)碼管〔LED)、液晶(LCD)等直接顯示電能的電能表。電子式電能表工作原理框圖(1)三相四線多功能電能表工作原理框圖(2)電子式電能表與感應(yīng)式電能表相比主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？測(cè)量精度高、頻帶寬、過載能力強(qiáng)、功率小，由于可將測(cè)量值〔脈沖〕輸出，故可進(jìn)行遠(yuǎn)方測(cè)量。此外，引入單片微機(jī)后，可實(shí)現(xiàn)功能拓展，制成多功能和智能電能表等。什么是多功能電能表？根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL∕T614-1997對(duì)電子式多功能電能表的定義：“但凡由測(cè)量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成，除計(jì)量有功、無功電能外，還具有分時(shí)、測(cè)量需量等兩種以上功能，并能顯示、存儲(chǔ)和輸出數(shù)據(jù)的電能表〞。多功能電能表可分為幾大類？一類叫機(jī)電一體式多功能電能表---其電能測(cè)量單元由感應(yīng)式電能表組成，其數(shù)據(jù)處理單元由單片機(jī)組成一類為電子式多功能電能表---它的電能測(cè)量單元和數(shù)據(jù)處理單元都由大規(guī)模集成電路組成，又稱“固態(tài)式多功能電能表〞或“靜止式多功能電能表〞。什么是需量？是指在給定時(shí)間間隔內(nèi)的平均功率。

什么是需量周期？是指連續(xù)測(cè)量平均功率相等的時(shí)間間隔，也叫窗口時(shí)間。什么是最大需量？是指在指定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，需量周期中測(cè)得的平均功率最大值。電力部門要求計(jì)量的是需量的最大值，方法有很多，我們可以從1min到15min計(jì)算一次需量，再從2min到16min計(jì)算一次需量，用每推遲1min計(jì)算一次需量的方法來捕捉最大需量值。什么是滑差式需量？是指從任意時(shí)刻起，按小于需量周期的時(shí)間依次遞推測(cè)量需量的方法。什么是滑差時(shí)間？依次遞推來測(cè)量最大需量的小于需量周期的時(shí)間間隔。什么是區(qū)間式需量？從任意時(shí)刻起，按給定的需量周期依次遞推測(cè)量需量的方法。我國(guó)一般將需量周期規(guī)定為15min,滑差時(shí)間1、3、5、15min任選，滑差時(shí)間15min稱為區(qū)間式需量。什么是年時(shí)區(qū)數(shù)？年時(shí)區(qū)數(shù)是指電能表一年最多運(yùn)行的時(shí)區(qū)數(shù)。通常年時(shí)區(qū)數(shù)最大不超過4個(gè)。什么是日時(shí)段表數(shù)？日時(shí)段數(shù)與年時(shí)區(qū)代表意義是相同的，是指電能表最多能運(yùn)行的不同的日時(shí)段數(shù)。什么是日時(shí)段數(shù)？是指電能表一天最多運(yùn)行的日時(shí)段。把每天24個(gè)小時(shí)按照當(dāng)?shù)赜秒姽芾淼男枰謩e設(shè)置成假設(shè)干的時(shí)段，根據(jù)不同時(shí)段的電價(jià)分別累計(jì)電費(fèi)通常不超過10什么是費(fèi)率號(hào)？電子式電能表編程時(shí)用來表示電能表運(yùn)行在何種費(fèi)率，一般用1、2、3、4來表示“尖峰〞、“峰〞、“平〞、“谷〞什么是費(fèi)率數(shù)？電能表最多能切換的費(fèi)率號(hào)數(shù)，通常情況下最多不超過4個(gè)。起動(dòng)檢測(cè)起動(dòng)檢測(cè)是按照J(rèn)JG596-1999規(guī)程執(zhí)行。在參比電壓、參比頻率及功率因素為1的條件下，在負(fù)載電流不超過規(guī)定時(shí)，在以下的計(jì)算方法得出的時(shí)間tQ內(nèi)，電能表應(yīng)最少有一個(gè)脈沖輸出及代表電能輸出的指示燈閃爍。tQ=1.4×60×1000/〔K×PQ)min其中：K為表常數(shù)〔imp/kWh)PQ為起動(dòng)功率(W)tQ為起動(dòng)時(shí)間(分〕目前國(guó)網(wǎng)起動(dòng)條件在額定電壓、額定頻率和cos=1.0的條件下，負(fù)載電流升到0.001In后，電能表應(yīng)有脈沖輸出或代表電能輸出的指示燈閃爍，啟動(dòng)時(shí)間不超過下述公式計(jì)算結(jié)果要求。起動(dòng)規(guī)定時(shí)間：min，式中C為脈沖常數(shù)，單位為imp/kWh；PQ為起動(dòng)功率，單位為W。潛動(dòng)檢測(cè)1.南方電網(wǎng)等特殊要求的經(jīng)互感器接入式電能表，潛動(dòng)檢測(cè)時(shí)，電流回路通入所規(guī)定的防潛電流，電壓回路加115％參比電壓〔對(duì)三相電能表加三相電壓對(duì)稱〕，在5倍的起動(dòng)時(shí)間內(nèi)電能表不應(yīng)輸出多于一個(gè)脈沖。2.通常潛動(dòng)檢測(cè)時(shí)，電流回路無電流時(shí)，電壓回路加115％參比電壓〔對(duì)三相電能表加三相電壓對(duì)稱〕，在按以下的計(jì)算方法計(jì)算得出的時(shí)間△t內(nèi)電能表不應(yīng)多于一個(gè)脈沖。對(duì)于1級(jí)電能表：△t≥600×106/〔K·m·Un·Imax)min對(duì)于2級(jí)電能表：△t≥480×106/〔K·m·Un·Imax)min其中K為表常數(shù)〔imp/kWh)m為測(cè)量元件Un參比電壓〔V)Imax為最大電流〔A)目前國(guó)網(wǎng)潛動(dòng)條件電流回路無電流，電壓回路加115%Un時(shí)，在起動(dòng)電流下產(chǎn)生1個(gè)脈沖的10倍時(shí)間內(nèi)，電能表輸出應(yīng)不多于1個(gè)脈沖。電子式電能表時(shí)鐘功能分類及優(yōu)缺點(diǎn)？分類有兩種分別為硬時(shí)鐘和軟時(shí)鐘。硬時(shí)鐘由獨(dú)立的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片組成。能產(chǎn)生時(shí)間數(shù)據(jù)，并能自動(dòng)進(jìn)行閏年補(bǔ)償，還能產(chǎn)生定時(shí)中斷功能。軟時(shí)鐘是利用單片機(jī)內(nèi)部或外部產(chǎn)生定時(shí)中斷，由軟件程序通過對(duì)定時(shí)中斷計(jì)數(shù)，計(jì)算出實(shí)時(shí)時(shí)間。硬時(shí)鐘的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)鐘的準(zhǔn)確度和單片機(jī)軟件無關(guān)，不易產(chǎn)生誤差；缺點(diǎn)是本錢高、體積大、且與計(jì)算機(jī)通信時(shí)可能會(huì)受到外界的干擾。軟時(shí)鐘的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生日歷時(shí)鐘放在單片機(jī)內(nèi)的RAM中，讀取方便；缺點(diǎn)是當(dāng)單片機(jī)發(fā)生故障時(shí)，時(shí)鐘容易遭到破壞。日時(shí)鐘的誤差每天不應(yīng)相差±0.5秒電能表精度等級(jí)后“S〞與非“S〞的區(qū)別？電能表精度等級(jí)后“S〞與非“S〞的區(qū)別，在于非“S〞級(jí)的電能表在5％Ib以下沒有誤差要求，而“S〞級(jí)電能表在1％Ib即有誤差要求。什么是電子式多功能電能表的失流記錄？失流包含兩層意義：一.當(dāng)某相電流小于一定的下限，一般為標(biāo)定電流的2％時(shí)〔根據(jù)各地區(qū)的要求不同〕電能表判斷此相為失流，并記錄發(fā)生時(shí)間。二.是當(dāng)三相電流不平衡超過某個(gè)限定值時(shí)判斷為失流，這個(gè)限定值在軟件中可以進(jìn)行設(shè)置。國(guó)網(wǎng)中要求的斷相、失壓、全失壓、失流的定義失壓：在三相供電系統(tǒng)中，某相負(fù)荷電流大于啟動(dòng)電流，但電壓線路的電壓低于電能表正常工作電壓的78%時(shí)，且持續(xù)時(shí)間大于1分鐘，此種工況稱為失壓。全失壓：假設(shè)三相電壓均低于電能表的臨界電壓，且負(fù)荷電流大于5%額定〔根本〕電流的工況，稱為全失壓。斷相：在三相供電系統(tǒng)中，某相出現(xiàn)電壓低于電能表的臨界電壓，同時(shí)負(fù)荷電流小于啟動(dòng)電流的工況。失流：在三相供電系統(tǒng)中，三相有電壓大于電能表的臨界電壓，三相電流中任一相或兩相小于啟動(dòng)電流，且其他相線負(fù)荷電流大于5%額定〔根本〕電流的工況。常見的檢定規(guī)程有那些？JJG596-1999《電子式電能表檢定規(guī)程》DL/T645-1997《多功能電能表通訊規(guī)約》DL/T698-1999《低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》DL/T614-1997《多功能電能表》DL/T721-2000《配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》GB/T15284-2002《多費(fèi)率電能表特殊要求》GB/T17215-2002《1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電能表》GB/T17882-1999《2級(jí)和3級(jí)靜止式交流無功電度表》GB/T17883-1999《0.2S級(jí)和0.5S級(jí)靜止式交流有功電度表》DL/T535-93《電子負(fù)荷控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》GB/T18460.3-2001《IC卡預(yù)付費(fèi)電能表》Q/GDW129-2005《電力負(fù)荷管理系統(tǒng)通用技術(shù)條件》Q/GDW130-2005《電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》GB/172442-198《1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電能表驗(yàn)收檢驗(yàn)》DL/T830-2002《靜止式單相交流有功電能表使用導(dǎo)那么》JB/T10451-2004《多用戶靜止式交流有功電能表特殊要求》注：所謂“靜止式電能表〞實(shí)際上就是指的電子式電能表。IEC62053—22《0.2S和0.5S級(jí)靜止式交流有功電度表的特殊要求》IEC62053—23《2和3級(jí)靜止式交流無功電度表的特殊要求》GB/T17215.323—2023《交流電測(cè)量設(shè)備特殊要求-第23局部靜止式無功電能表〔2級(jí)和3級(jí)〕》GB/T17215.322—2023《交流電測(cè)量設(shè)備特殊要求-第22局部靜止式有功電能表〔0.2S級(jí)和0.5S級(jí)〕》GB/T17215.211—2006《交流電測(cè)量設(shè)備通用要求試驗(yàn)和試驗(yàn)條件-第11局部：測(cè)量設(shè)備》GB/T17215.301—2007《多功能電能表特殊要求》GB/T15284—2002《多費(fèi)率電能表特殊要求》GB/T15464—1995《儀器儀表包裝通用技術(shù)條件》JJG596—1999《電子式電能表》JB/T6214—1992《儀器儀表可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)及測(cè)定試驗(yàn)(指數(shù)分布)導(dǎo)那么》DL/T614—2007《多功能電能表》DL/T645—2007《多功能電能表通信協(xié)議》DL/T566—1995《電壓失壓計(jì)時(shí)器技術(shù)條件》DL/T830—2002《靜止式單相交流有功電能表使用導(dǎo)那么》Q/GDW206—2023《電能表抽樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》Q/GDWXXX—2023 《三相智能電能表型式標(biāo)準(zhǔn)》Q/GDWXXX—2023 《智能電能表功能標(biāo)準(zhǔn)》JJG596-1999《電子式電能表檢定規(guī)程》適用那些范圍？適用于新生產(chǎn)、使用中和修理后，額定頻率為50和60HZ,利用電子元〔器〕件的特性測(cè)量交流有功電能量的電子式電能表的檢定，包括標(biāo)準(zhǔn)電能表和安裝式電能表，該規(guī)程不適用于感應(yīng)式電能表檢定。電子式電能表的根本檢定條件是什么？1〕試驗(yàn)室應(yīng)具備恒溫，除了0.02級(jí)的電能表標(biāo)準(zhǔn)值允許偏差在20±1℃之外其他均為23±2℃2〕試驗(yàn)室相對(duì)濕度〔60±15〕％3〕此外，電壓、頻率、波形、參比頻率、外部磁感應(yīng)強(qiáng)度、功率因數(shù)以及工作位置，對(duì)于不同精度等級(jí)的電子式電能表都規(guī)定了其標(biāo)準(zhǔn)值允許偏差值，也就是說這些是對(duì)于電能表的檢定都是有影響的，不可超出規(guī)定的范圍。4〕電能表在檢定過程中應(yīng)保證無可覺察的振動(dòng)。5〕無較強(qiáng)的電磁輻射干擾。6〕檢定三相電子式電能表時(shí)，應(yīng)按接線圖要求進(jìn)行接線，三相電壓、電流應(yīng)符合接線規(guī)定，三相電壓、電流根本對(duì)稱，對(duì)于不同精度等級(jí)的對(duì)稱度程度在規(guī)程中都做了明確的規(guī)定。檢定電子式電能表的檢定工程包括哪些？1〕工頻耐壓試驗(yàn)；2〕直觀和通電檢查；3〕校核常數(shù)；4〕確定電能測(cè)量根本誤差；5〕確定電能測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值；6〕確定日計(jì)時(shí)誤差和時(shí)段投切誤差；7〕確定需量誤差；8〕啟動(dòng)和潛動(dòng)電子式電能表的標(biāo)牌標(biāo)志包括的內(nèi)容1.名稱及型號(hào)〔名稱及型號(hào)應(yīng)歸口于主管部門正式頒發(fā)〕。2.標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)〔按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定〕。3.制造廠名及注冊(cè)商標(biāo)。4.產(chǎn)品的編號(hào)。5.準(zhǔn)確度等級(jí)〔置于圓圈內(nèi)或以“CL.××〞表示〕6.制造年份。7.計(jì)量單位〔kW,kW.h,kvar,kvar.h〕8.根本電流〔Ib表示〕和最大電流〔Imax表示〕。9.相數(shù)、線數(shù)和參比電壓〔V〕。10．參比頻率〔Hz〕11.參比溫度〔不是23度時(shí)的參比溫度〕。12．電能表的常數(shù)。13．標(biāo)明有關(guān)功能的識(shí)別或文字。除以上內(nèi)容有其它要求的，那么根據(jù)客戶要求進(jìn)行檢驗(yàn)。注意標(biāo)牌是否印錯(cuò)、有污跡、印刷不良和字體歪斜等現(xiàn)象。

型號(hào)

我國(guó)電能表型號(hào)一般由文字符號(hào)和數(shù)字按以下方式組成1+2+3+4其代表含義為1----類別型號(hào)；D----電能表。2---組別代號(hào)；表示相線：D---單相；S---三相三線；T---三相四線。表示用途及工作原理；X---無功；B---標(biāo)準(zhǔn)；A---標(biāo)準(zhǔn)；D---多功能Z---最大需量；J---直流；F--復(fù)費(fèi)率；H---總耗L---長(zhǎng)壽命；S---全電子式；Y--預(yù)付費(fèi)；M---脈沖

3----設(shè)計(jì)序號(hào)；用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。4----派生號(hào)；T----濕熱、干熱再用；TH----濕熱用；TA----干熱用；G----高原用；H----船用；F----化工防腐用。電子式電能表的型號(hào)怎么進(jìn)行確認(rèn)？以本公司三相多功能電能表為例：DT(S)SD22第一位D代表電能表。第二位T代表三相四線,(S)代表三相三線。第三位S代表電子式。第四位D代表多功能。第五位22代表公司注冊(cè)排序號(hào)。多功能后輟代碼SS1大殼雙方向單時(shí)區(qū)雙時(shí)段多功能SS11小殼雙方向單時(shí)區(qū)雙時(shí)段多功能SD1大殼單方向單時(shí)區(qū)單時(shí)段多功能SD11小殼單方向單時(shí)區(qū)單時(shí)段多功能