李靜雅　鄭穎慧

0.前言

從關(guān)口電能計量的特殊性出發(fā)，提出了關(guān)口電能表性能要求綱要，進而探索了關(guān)口電能表陛能評估方法。經(jīng)測試證明，從電能定義出發(fā)的計量準確度的多方位評估，對區(qū)分關(guān)口電能表性能差異很有效。由于篇幅有限，其它已有成果的特殊性能評估項目不再一一列舉，前沿計量功能的評估技術(shù)正在進行后續(xù)研究。

現(xiàn)代電網(wǎng)的諧波計量、電能質(zhì)量測量、電網(wǎng)電能量與損耗量平衡計算等計量應(yīng)用技術(shù)發(fā)展對關(guān)口電能表提出越來越高的要求，儀表性能要求和評估技術(shù)需要適應(yīng)現(xiàn)場運行環(huán)境不斷改變的實際情況。作為第一步，面向電子式多功能關(guān)口電能表推出新的電力行業(yè)標準是十分迫切的課題。

1.關(guān)口電能表性能評估方法

關(guān)口電能表性能評估，是指采用現(xiàn)有參考標準和經(jīng)探索的測試方法，全面鑒別儀表性能的特征與差異。

與關(guān)口電能表性能要求分類相應(yīng)，儀表的性能評估項目也分為基本性能評估項目和特殊性能評估項目兩類。

1.1基本性能評估項目

主要采用IEC相關(guān)標準、國家標準、行業(yè)標準和法制計量檢定規(guī)程提出的方法進行測試，考核儀表性能（質(zhì)量）是否合格，其主要問題是不能全面、正確地反映關(guān)口電能表的特征和現(xiàn)代電子式電能表的技術(shù)發(fā)展，具體包括：

（1）重有功、輕無功、缺乏視在電能計量的準確度測試。

（2）測試的負荷、功率因數(shù)改變范圍小，難以完全滿足實際應(yīng)用要求。

（3）缺乏非正弦、動態(tài)負荷、快速測量等新技術(shù)。

（4）通信、電能質(zhì)量、事件記錄只有功能展示，沒有正確的考核方法等。

1.2特殊性能評估項目

通過測試項目拓展，增加臨界測試、開展算法剖析、提高測試嚴酷等級、模擬環(huán)境改變、引入測試新技術(shù)等技術(shù)手段，全面考核儀表的性能特征與差異，以及對物理條件改變的適應(yīng)能力。

關(guān)口電能表特殊性能評估項目共計47項，主要包括功率測量原理的鑒別，準確度評估，電氣性能試驗，通信性能測試和型式試驗項目的改進、擴展等。實驗室通過反復(fù)測試、驗證，從中確定具有較強鑒別能力的特殊性能評估重點項目l0項：

（1）在正弦和非正弦波形下，有功和無功功率測量原理鑒別。

（2）從電能定義出發(fā)，在負載電流、電壓、相位、頻率、積算周期的全口徑范圍內(nèi)的計量誤差曲線繪制。

（3）0～360度有功、無功計量誤差一致性測試。

（4）電壓回路臨界電壓測試。

（5）諧波負荷下有功、無功電能計量差異鑒別。

（6）極低負荷和低功率因數(shù)下有功功率、無功功率準確度測量。

（7）三相電壓不平衡對無功計量的影響測試。

（8）沖擊負荷試驗。

（9）在實用、極限通信條件下，通信、數(shù)據(jù)保存、計量工作情況考核。

（10）多種要求下電能表脈沖常數(shù)驗算。

總體來看，關(guān)口性能評估測試技術(shù)橫跨多個領(lǐng)域，其特征在于：采用最新、最嚴的技術(shù)標準；誤差曲線、臨界測試、沖擊負荷試驗、計量原理鑒別、諧波反應(yīng)能力等成為測試項目的亮點；引入快速測量、計量原理鑒別等新技術(shù)；由于政出多門，有爭議的項目占一定比例；性能評估給出的結(jié)論是一個“分級評估結(jié)果”，而不是合格與不合格的結(jié)論。

2.電能表校驗

隨著用電客戶的不斷增多與供電企業(yè)售電量的持續(xù)增加，大量的電能表長時間運行在用電現(xiàn)場，電能表時有故障發(fā)生。當(dāng)用戶認為供電企業(yè)裝設(shè)的計費電能表讀數(shù)不準確時，有權(quán)向供電企業(yè)提出校驗申請。用戶電能表的校驗和故障分析工作與常規(guī)電能表的校驗分析工作有所不同，它比較側(cè)重故障分析。由于被申請校驗的電能表故障原因的復(fù)雜與表計性能結(jié)構(gòu)的差異，模擬現(xiàn)場運行環(huán)境下的校驗分析不失為常規(guī)校驗分析的一種有益補充。

2.1用戶表申請校驗的原因分析

長期運行在現(xiàn)場的電能表，由于電能表自身的老化和性能不穩(wěn)定，溫度、濕度、過負荷、電網(wǎng)過電壓、頻率、諧波、浪涌等諸多因素的影響，使電能表的電氣性能、電磁兼容性和機械性能等發(fā)生改變，造成了部分電能表的計量不準確。用戶一般通過經(jīng)驗和目測來分析判斷電能表的運行狀態(tài)，如懷疑表計發(fā)生故障（特別是“快走”）就向供電企業(yè)提出校驗申請。按照實際工作經(jīng)驗來看，此類校驗的申請受用戶主觀因素居多，因為經(jīng)過實測后是合格的往往多一些。

2.2進行用戶表申請校驗工作的注意事項

檢驗人員在拿到表后一般不急于直接通電校驗，應(yīng)耐心查閱電能表使用的相關(guān)資料，從側(cè)面了解電能表的運行情況，摸清表計故障原因的來龍去脈（一般營銷部門會提供相關(guān)資料），并加以分析，做到心中有數(shù)，必要時可直接與用戶聯(lián)系，咨詢電能表實際運行時的情況。

校驗人員做好外觀檢查和帶電檢查是完全必要的，通過目測往往可以發(fā)現(xiàn)電能表存在的一些缺陷，進而可以直觀分析并判斷電能表發(fā)生故障的可能原因。如電能表玻璃內(nèi)有氣霧，可以判斷電能表可能長期運行在過負荷狀態(tài)或遭受過雷擊；如電能表時鐘不對，可以判斷電能表時段投切錯誤或電池欠壓；如電能表脈沖指示燈亂跳，可以知道表計電路有問題。

從實際校驗情況來看，由于電子式電能表與機械式電能表的工作原理和結(jié)構(gòu)的差異，特別是電子式電能表使用了大量的電子元件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在氣候條件和電磁兼容性能方面比機械式電能表更敏感，因此其故障表現(xiàn)的形式比機械式電能表更豐富，發(fā)生故障的原因也更復(fù)雜。因此，對電子式電能表更應(yīng)認真做好校前、校中、校后的觀察與過程分析。可以有針對性的做某方面的試驗，如自熱影響，過（低）電壓、過電流影響走字試驗分析；電能表運行穩(wěn)定性的綜合評價等。通過現(xiàn)象觀察、比較等多種方法，仔細分析并判斷電能表的整體性能情況。特別是快走時，更應(yīng)做好故障分析和校驗質(zhì)量工作，以免遭到用戶起訴。曾有一例：一只電子式電能表，供電局在正常檢定后出具了合格證書，但用戶憑實際經(jīng)驗認為電能表快走，向供電企業(yè)上級計量檢定機構(gòu)（技術(shù)監(jiān)督局）申請復(fù)檢。電能表在較長時間的預(yù)熱走字后，果真“發(fā)燒”了，出現(xiàn)了很大的正誤差，這主要是由于電能表的性能在一定的條件下改變過大引起的。

用戶電能表申請校驗是經(jīng)實驗室檢定合格后，在運行中產(chǎn)生計量故障，再由用戶申請校驗的。電能表已經(jīng)在實際現(xiàn)場的環(huán)境下運行多時，內(nèi)在的缺陷不一定能在實驗室基準條件下完全反映。因此，除了常規(guī)檢定方法外，必要時可以模擬現(xiàn)場運行的環(huán)境下校驗。這主要與實際運行環(huán)境的復(fù)雜性和電能表本身性能在運行中的改變差異有關(guān)。特別是電子式電能表，由于使用了大量的電子元件，又在不同的環(huán)境條件下運行，在熱穩(wěn)定或電磁穩(wěn)定性能方面的體現(xiàn)比較豐富，有可能出現(xiàn)元件性能在一定條件下發(fā)生突變。

因此，在校驗電子式電能表時需特別留意，對出現(xiàn)有反?，F(xiàn)象的電能表的校驗需要更加細致。例如：某一居民電子式電能表，通過信息分析認定應(yīng)該快走的（用電量明顯反常），但在正常檢定后卻顯示合格。為了了解申請校驗的電能表在實際運行環(huán)境下的運行情況，筆者適當(dāng)（按電網(wǎng)規(guī)定）加大電壓，過一會兒電能表就指示燈亂跳，表計“飛走”了。因此，校驗人員對故障原因有疑問或校驗結(jié)果不太可靠的表計，可以模擬實際運行的環(huán)境進行試驗，以便真實反映電能表的實際運行情況，一定程度上彌補了實驗室環(huán)境下常規(guī)檢驗的不足。如適當(dāng)提高或降低電壓；延長自熱和走字時間；間隔一段時間重復(fù)檢定；選擇某一特定負荷，長時間檢定和觀察等。

另外，校驗人員應(yīng)該具有很強的責(zé)任心、業(yè)務(wù)知識扎實、工作經(jīng)驗豐富的素質(zhì)和能力。