田 奎，張 艷，薛麗敏，朱淑媛

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

電能表檢定裝置故障特點(diǎn)分析及解決方案

田 奎，張 艷，薛麗敏，朱淑媛

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

電能表檢定裝置在計(jì)量檢定系統(tǒng)中處于中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，其準(zhǔn)確、穩(wěn)定運(yùn)行是電能計(jì)量器具準(zhǔn)確可靠工作的保障。通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)各類型電能表檢定裝置常見(jiàn)故障進(jìn)行理論分析，提出相應(yīng)的解決方案，保證了量值傳遞工作的順利開(kāi)展及量值的準(zhǔn)確可靠。

電能表檢定裝置；故障；分析；維修

1 電能表檢定裝置工作原理

電子式電能表檢定裝置主要由電子源、標(biāo)準(zhǔn)電能表、標(biāo)準(zhǔn)互感器、時(shí)基信號(hào)源、控制器及PC等組成。檢定裝置工作原理如圖1所示。

圖1 電子式電能表檢定裝置工作原理

電能表檢定裝置采用“虛負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)表法”檢定被檢表的電能誤差。即電子源按被校表參數(shù)要求分別輸出電壓電流測(cè)試信號(hào)，同時(shí)傳送給被檢表和標(biāo)準(zhǔn)電能表。通過(guò)采樣器采集被校表的功率脈沖數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)電能表同時(shí)計(jì)量功率脈沖數(shù)相比較，計(jì)算相應(yīng)誤差。

誤差計(jì)算公式：

式中：r為被檢電能表電能誤差；m為被校表產(chǎn)生N個(gè)脈沖數(shù)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖數(shù)；m0為被校表的算定脈沖數(shù)；C0為標(biāo)準(zhǔn)表常數(shù)，r／kWh；Cx為被校表常數(shù)，r／kWh；C0／Cx為被校表產(chǎn)生1個(gè)脈沖時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表產(chǎn)生的脈沖數(shù)。

電能表檢定裝置的實(shí)際工作流程如下：計(jì)算機(jī)（PC）或?qū)Ｓ面I盤(pán)（JP）通過(guò)232串口通信方式向控制箱發(fā)送工作命令，控制箱是整個(gè)裝置的指揮與計(jì)算中心，協(xié)調(diào)電子源、計(jì)算模塊、標(biāo)準(zhǔn)表、時(shí)間基準(zhǔn)源一起工作，控制箱首先把被校表的校驗(yàn)參數(shù)傳送給各部件，再傳送給計(jì)算模塊，U、I量程傳送給電子源功放模塊，計(jì)量方式傳送給標(biāo)準(zhǔn)表；功放模塊輸出相應(yīng)的電壓電流傳送給標(biāo)準(zhǔn)表和各被校表，標(biāo)準(zhǔn)表產(chǎn)生的高頻脈沖與被校表的電能脈沖一起傳送到計(jì)算模塊計(jì)算，然后將計(jì)算出的誤差傳送到控制箱，控制箱轉(zhuǎn)發(fā)給PC及本地顯示模塊顯示出誤差。

2 電能表檢定裝置結(jié)構(gòu)及主要功能

2.1 檢定裝置的結(jié)構(gòu)

電能表檢定裝置大多采用鋁型材掛表架和標(biāo)準(zhǔn)柜體結(jié)構(gòu)模式，也有一些為了減少擺放場(chǎng)地而采用板金一體化結(jié)構(gòu)。不同生產(chǎn)廠家，不同表位個(gè)數(shù)的檢定裝置外觀結(jié)構(gòu)不盡相同，但它們的組成部分基本相同。

2.2 檢定裝置主要功能

2.2.1 基本計(jì)量檢定功能

a.全自動(dòng)檢定各種感應(yīng)式、機(jī)電式、電子式有功、無(wú)功電能表。試驗(yàn)自動(dòng)程控運(yùn)行，過(guò)程中無(wú)須人工干預(yù)。

b.可按照檢定規(guī)程對(duì)啟動(dòng)、潛動(dòng)、基本誤差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、24 h變差等檢定項(xiàng)目進(jìn)行全自動(dòng)檢定。

(3)與文獻(xiàn)[24]中的三步加權(quán)最小二乘算法相比，本文算法增加了對(duì)目標(biāo)位置粗估計(jì)值的利用，因此定位精度更高.

c.可采用按脈沖數(shù)進(jìn)行、按時(shí)間進(jìn)行、按起止電量進(jìn)行3種方式校核電能表常數(shù)。

2.2.2 多功能檢定試驗(yàn)功能

a.載波通信測(cè)試。

b.多功能通信測(cè)試。

c.需量周期和需量示值誤差測(cè)試。

d.時(shí)鐘基頻誤差測(cè)試、日計(jì)時(shí)誤差測(cè)試，時(shí)段投切誤差測(cè)試。

e.全編程多費(fèi)率程控走字試驗(yàn)。

f.型式試驗(yàn)。如進(jìn)行電壓影響、頻率影響、諧波影響、逆相序影響、電壓不平衡影響、反功率影響、自熱影響等影響量試驗(yàn)。

3 電能表檢定裝置的分類

3.1 半電子式

若標(biāo)準(zhǔn)電能表為單量程（100 V，5 A），在檢定不同電能表時(shí)仍需配備多量程、高精度的互感器，稱這種檢定裝置為半電子式。

3.2 準(zhǔn)全電子式

準(zhǔn)全電子式是指標(biāo)準(zhǔn)電能表的電壓為多量程（60 V、100 V、200 V、400 V），電流為單量程（5 A），電子源內(nèi)附電流互感器TA，TA在給被校表提供不同檔位電流的同時(shí)給標(biāo)準(zhǔn)電能表只提供5 A的電流。TV則內(nèi)附到標(biāo)準(zhǔn)電能表里，成為表的一部分一起送檢。這種內(nèi)附互感器法為保證精度需進(jìn)行設(shè)計(jì)電子線路補(bǔ)償，既保證了精度要求，又省去了TV、TA的單獨(dú)檢定。

3.3 全電子式

全電子式是把TV、TA全部?jī)?nèi)附到標(biāo)準(zhǔn)電能表里，標(biāo)準(zhǔn)電能表為寬量程（45～450 V，1～120 A），電子源為大電流，大功率（120 A，600 W以上）。被校表與標(biāo)準(zhǔn)電能表串接在1個(gè)電流回路里進(jìn)行校表，提高了電子源的輸出功率穩(wěn)定度，標(biāo)準(zhǔn)電能表成了真正的標(biāo)準(zhǔn)。唯一缺點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)電能表的重量有所增加。

3.4 半自動(dòng)式

隨著國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，全面推出智能電能表，嚴(yán)格規(guī)范了電能表的制造標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范。這為電能表檢定裝置提供了較大的升級(jí)發(fā)展空間。半自動(dòng)式是指大功率，多表位，上表自動(dòng)壓接，免接線。優(yōu)點(diǎn)是大幅度減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了電能表檢定效率。

3.5 流水線式

流水線是指電能表校驗(yàn)工作過(guò)程徹底自動(dòng)化，從電能表開(kāi)箱、上表、校驗(yàn)、施封、裝箱等工作流程全部由PC軟件操控，機(jī)器人配合實(shí)施，電能表在線體上自動(dòng)流轉(zhuǎn)，以人工監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的方式來(lái)完成電能表校驗(yàn)工作。

4 常見(jiàn)故障分析及解決方法

常見(jiàn)故障分析及解決方法如表1—9所示。

表1 裝置不啟動(dòng)

表2 電壓報(bào)警

表3 電流報(bào)警

表4 無(wú)電壓電流輸出

表5 無(wú)功率或功率輸出不正確

表6 誤差超差或不穩(wěn)定

表7 計(jì)算機(jī)與裝置不通信

表8 軟件運(yùn)行不正常

表9 其它原因引起的裝置工作不正常

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電能表檢定裝置常見(jiàn)故障排除方法研究，幫助電能表檢定人員掌握基本工作技能，及時(shí)自行解決一些常見(jiàn)故障，避免長(zhǎng)時(shí)間等待廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，有利于電能表檢定裝置日常使用和維護(hù)，為檢定工作順利開(kāi)展奠定了理論基礎(chǔ)，降低裝置故障頻率，從而大大提高工作效率，保證量值傳遞順利進(jìn)行和電能表檢定工作準(zhǔn)確可靠。

［1］ 張有順.馮井岡.電能計(jì)量基礎(chǔ)［M］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2002.

［2］ 祝小紅.電能計(jì)量［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

［3］ 彭黎迎.電能表的檢定和檢定裝置的檢修［M］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2006.

［4］ 標(biāo)準(zhǔn)電能表檢定規(guī)程：G1085—2013［S］.

［5］ 交流電能表檢定裝置：G597—2005［S］.

［6］ 張紅艷.電能計(jì)量裝置接線分析［J］.東北電力技術(shù)，2005，26（12）：44－46.

［7］ 劉振波.關(guān)口電能計(jì)量裝置綜合誤差分析與補(bǔ)償［J］.東北電力技術(shù)，2009，30（8）：1－3.

［8］ 朱淑媛.交流電能表檢定裝置功率穩(wěn)定度評(píng)定方法探討［J］.東北電力技術(shù)，2012，33（12）：8－10，33.

Characteristics Analysis and Solutions of Electric Energy Meter Calibration Device Fault

TIAN Kui，ZHANG Yan，XUE Li?min，ZHU Shu?yuan
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

Electric energy meter calibration device is in intermediate link，it plays an essential role in the metrological verification sys?tem.The accurate and reliable work of power measuring instruments dependents on the accurate and stable operation of electric energy meter calibration device.This paper analyses common failures and proposes the corresponding solutions and maintenance methods.

Electric energy meter calibration device；Fault；Analysis；Maintenance

TM933.4

A

1004－7913（2016）01－0047－03

田 奎（1971—）男，學(xué)士，主要從事電能計(jì)量方面的工作。

2015－09－22）