电能表应用技术分析（通用12篇）
电能表应用技术分析 篇1
2012年以来, 国网江西九江市庐山区供电有限责任公司在城区及近郊范围内开始推广安装公变台区总表和集中器, 覆盖率达100%。在推广应用中还存在一些问题, 现总结分析如下。
1 变压器在地下室, 集中器无信号的问题
某小区的4台变压器安装在地下室内, 集中器是通过移动SIM卡传输信号给总站, 地下室SIM卡无信号, 无法传输信号, 不能采集台区总表和户表数据。
解决办法:在地下室的变压器低压出线处安装一块台区总表 (非载波表) , 台区总表旁安装一台采集器, 用485线连接, 然后在该台区供电的楼道口的表箱旁安装一台集中器。这样, 采集器的位置处于电能表和集中器之间, 即电能表—采集器—集中器。我们通常把采集器就近安装, 通过采集电能表脉冲或RS 232等通信方式管理12, 32或64块电能表, 然后通过电力载波把这些数据上传给集中器。在电脑上通过SG 186营销系统就能抄到这个小区的台区总表和户表数据, 使这个小区和其他台区一样正常采集运行。
2 载波信号干扰剩余电流断路器导致跳闸的问题
某公变台区总表加装了DJGZ23-TLY2210型集中器后, 造成整个台区的剩余电流断路器全部跳闸, 重合不成功。分析认为该台区电压过高, 经测量电压正常。把联合接线盒三相电压连接片断开, 再把所有用户的剩余电流断路器合上, 用电正常。试合上联合接线盒U相电压连接片, 所有接U相电的剩余电流断路器跳闸, 接其他两相电的剩余电流断路器正常。安装的其他型号集中器没有剩余电流断路器跳闸的情况, 怀疑是这台集中器有故障, 更换一台DJGZ23-SEA3700型集中器后, 合上联合接线盒三相电压连接片, 整个台区的剩余电流断路器都正常。次日, 该台区用户又打来电话反映整个台区的剩余电流断路器全部跳闸, 再次分析认为是集中器载波模块的问题, 现场拆下载波模块, 再把所有用户的剩余电流断路器合上, 用电正常。
通过查阅资料分析, 集中器抄下面的户表是通过载波模块发出载波信号, 再由各智能电能表或采集器通过载波把电能表的数据传输给集中器, 因集中器载波模块发出的信号对某公司生产的NL18-32型剩余电流断路器产生干扰使其跳闸, 更换第二台集中器时剩余电流断路器没有跳闸, 是因为更换新集中器当时没有进电脑SG 186营销系统, 集中器载波模块没发载波信号, 在新集中器进入信息采集系统后, 当集中器载波模块发出载波信号抄表时, 剩余电流断路器就被载波信号干扰跳闸。
解决方法:将集中器载波模块和用户智能电能表的载波模块升级。因为更换剩余电流断路器比集中器载波模块和用户智能电能表的载波模块升级工程量大, 且费用多, 建议采取载波模块升级方式解决。
3 公变台区部分户表无法采集数据的问题
在公变台区集中器的运行中, 发现有的台区存在部分户表无法采集数据的问题。公司营销采集专职在监测采集运行情况时, 发现某公变有70多块户表采集不到数据, 现场检查集中器和户表均运行良好。经过分析发现在该台区附近电信部门新安装了无线信号塔, 初步分析其原因是无线信号塔信号太强, 干扰了供电公变采集信号。
解决方法:采购若干个无线信号放大器, 在公变台区集中器旁与集中器连接一个无线信号放大器, 在无法采集的户表表箱里分别安装无线信号放大器, 通过这种加强信号的方式传输户表用电数据, 结果该台区无法采集的户表全部采集成功。
4 更换载波模块窃电的问题
2015年, 某供电所一公变台区8月损失电能量1万多k Wh, 线损率高达40%。通过分析, 该台区用户有76户, 其中有2户动力用户、74户单相照明用户。分析可能是动力用户用电存在问题。对2户动力用户对照营销系统、用户生产负荷及设备分析, 其中一户的用电设备和电能量相符, 另一户存在问题。通过用电信息采集系统对该户每日电能量进行召测, 发现该用户7月1—6日每日637 k Wh, 7月7—22日却无召测数据, 7月23日至8月8日每日600多k Wh, 7月23日召测的数据减去7月6日数据为600多k Wh。也就是说, 7月7—22日用电能量为600多k Wh。该用户8月电能量为6 326 k Wh, 从8月9日又召测不到数据。
8月14日, 现场检查发现, 该用户表箱封印被人为动过, 用电流表测量三相电流, 每相38 A, 电能表不显示, 不走字。现场拍照取证后, 打开表箱按电能表按钮, 电能表显示无电压、无电流。检查发现电能表上面的两个封印未动过, 而中间安装智能电能表载波模块的封印有被打开过的痕迹。打开安装载波模块的盖, 载波模块上有很多摩擦痕迹, 确认载波模块有问题。拔出载波模块, 电能表的有功无功脉冲飞快闪烁, 电能表的电压和电流全部显示, 并与测量的数据一样。这是一起更换载波模块窃电典型案例, 按照《供电营业规则》, 依法对该用户进行了处理。
电能表应用技术分析 篇2
传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相当一段时间内，电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和电子式电能表两种仪表为主。
2.2采集器和集中器
采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电路等构成，现在已经出现了较成熟的产品。
2.3通信信道
电能表应用技术分析 篇3
关键词：电能计量装置；综合误差；安装技术
中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0115-02
在电力系统中，电能表标准装置是检定电能表的重要设备，而高等级电能表装置，是省级最高级别的电能检定设备，其数据检定的准确性和可靠性，对全省电能表的数据计量都有着重要影响。当前，国内大部分电能表标准装置的检测，依然需要运用人工操作来改变电能负荷量，运用手工对相关数据进行处理，并且整个电能表计量装置综合误差的检验工作非常繁重，繁重的工作不利于电能的测量。基于这种特点，我们必须实现高等级电能表标准装置综合误差检测的自动化，主要是为了提高电能计量的质量。
1 高等级电能表标准装置综合误差的检测方法
通常情况下，我们计量的工作人员首先会将被测标准表，送到相应的国家计量部门来进行测量，然后，我们按照下面所讲述的两种方法，来对高等级电能表标准装置的综合误差进行测试。
1.1 第一种测试方法
首先，将高等级电能表标准装置当中的测试标准表的电压、电流端，和电能表标准装置的电压、电流端连接在一起。然后，将电能表装置当中电能表的脉冲信号输入到测试标准表的脉冲信号接口内，以改变电能负荷量。然后按照Y=（m01-m1）/m1x 100%这种计算方式来检测电能表装置综合误差的数据。其中y表示综合误差，m01表示预算电能表的高频脉冲数，m1表示实测电能表的高频脉冲数。这种检定方法来检测电能表是非常便捷与简单的，电能表计量工作人员可以直接在测试标准表上读取装置的综合误差值。
1.2 第二种测试方法
我们计量的工作人员首先要先检测的电能表标准装置，测试标准表的电压、电流端和电能表标准装置上的电压、电流输出端口相连，然后，将测试标准表的脉冲信号输入到电能表的脉冲信号输入口内，以改变电能负荷量。
再后来，根据Y=（m02-m2）/m2x100%，来检测综合误差的数据。
其中Y表示综合误差，m02表示电能表实测的高频脉冲数，m2表示预算的电能表高频脉冲数。
这种检定方法所得数据，加上一个负号，便是应得的测试数据。这种检测方法在实际检测过程中，应用的比较频繁，是最常用的检测方法之一。
2 当前电能表标准装置综合误差测试中的问题
当前我国，电能表标准装置综合误差的测试方法，基本上都是采用上述所讲的两种测试方法来对电能表标准装置进行检测。具体的检测方法主要是根据《交流电能表标准装置》的相关规定，对三相电能表标准装置来进行检测，进而得到相关误差数据。但是，在实际测试的过程中，往往还存在这一些问题，这些问题具体表现如下：
①目前在我国电力企业中，所使用到的测试标准表，其现代化水平比较低，科技含量也不高，自动化程度也不普及，没有办法自动记录相关数据信息。
其中包括：打印报表、对负载点的误差所得数据进行处理、打印测试证书等等，在实际的测试工作中，依然需要人工来完成这个工作。在这一方面，加大了电力企业计量工作人员的工作量，不利于电能表误差的检测，另一方面，手工操作也容易出现差错，这也影响了电能表综合误差的测试效果。
②在实际的电能计量误差测试的过程中，省级计量机构设置的高等级电能表，测试标准分为0.01级、0.02级、0.03级别这三个级别。
但是在实际的测量过程中，计量工作人员使用的误差测试标准并不统一，有的计量工作人员在标准表的测试精确度低于被检测标准表装置等级的1/3时，依然直接读取相关数据，这就影响了误差数据的准确性。
另外，计量工作人员在采用传递比较法对误差进行判断的时候，加大了工作量，往往不可以在比较短的时间内，读取误差数据。这些现状，都严重影响了电能表综合误差的测试效果。
所谓的传递比较法，指的是计量工作人员将被测标准表送到国家计量部门，对综合误差进行检测，在检测结束之后，被检装置的综合误差才算合格。
3 高等级标准装置综合误差测试的自动化改进策略
在实际的工作中，一定要注重将检测误差的装置安装在高等级电能表标准装置的电能表自动检测系统中，利用文章所述的第二种检测方法，对电能表标准装置进行检验。
通常情况下，计算机系统通过自动从电能表装置上读取相关数据，再在数据前添加负号，所得数据便是被检测电能表装置的综合误差。具体的检测方法如下。
3.1 设计检验方案
在高等级标准装置综合误差测试过程中，要严格按照《交流电能表检验》流程的规定，设置相关的负载点、“常数”等要素。
3.2 设置各负载点的误差值
计量人员要根据电能表检验标准，设置相应的误差上限、误差下限、系统误差值（系统误差值是测试标准表的上级检定误差值Y0，而误差上限和误差下限值为的值）。系统误差指的是，测试标准表上的综合误差。而误差上限或下限，是误差的限制范围。
通常情况下，测试标准表等级低于或等于被检电能表装置等级的1/3的时候，假如采用0.01级电能表检测装置，那么整个装置的拓展范围度为U=0.01%，倘若测试标准表的等级，高于电能表标准装置等级的1/3时，整个装置的拓展范围度为U=0.03%，由于不需要更正系统综合误差值，此时系统的整个综合误差值可以默认为0。
3.3 编号录入
在编号录入这一个环节当中，计量工作人员要首先在计算上点击编号录入，之后选择装置的校检，接着再输入装置的编号以及受检单位等等。
3.4 自动检测过程
计量工作人员点击“开始”按钮，通过检测软件完成相关负载点的误差检测，然后计量工作人员再点击保存，整个电能表自动检测基本过程就已完成。同时，计算机电能表装置上的数据，以及对应的误差数据，均已经在计算机上呈现出来。
另外，计算机还能够将计算出来的误差平均值，呈现在“更正值”这一栏中。
3.5 查询打印
我们在进行查询打印这一检测环节的时候，计量工作人员一定要注重根据检验日期、检验型号等要素，来查询到检验记录，然后，选择已经设定好的电能表装置记录，按刷新按钮，将相关监测数据自动存储在“基本误差”文档内，再点击保存，这就完成了误差数据的保存工作。
4 电能计量装置的安装技术
4.1 电能计量装置安装前期
电能计量装置在安装之前，一定要签订合同，在合同中一定要写明安装什么样的计量装置，在哪里安装，怎样安装。并且还要明确计量管理责任与计量装置出现误差该如何处理。
4.2 电能计量装置的接线技术
电能计量装置在安装的过程中，接线技术是一项非常重要的技术。一般来说，高供低计的用户我们采用的是三相四线电子式多功能电能表与互感器联合接线来代替传统的接线方法。高供低计的用户，在电流回路当中，每相电流互感器的二次线一定要用二线制，电压回路要接在相对应的铜或者铝排上，当然零线要接在零母线之上。如图1所示。
4.3 电能计量装置的安装工序
①选择适合的电能计量装置，在安装之前，一定要根据用户的用电等级来选择适合的电能计量装置。
②选择适合的导线截面积，要根据电能计量电流的大小来选择适合的导线截面积，保证电能计量装置可以可靠稳定的运行下去。
③电能计量装置在安装的时候，一定要认准相线与中性线，互感器极性也要注意。
④三相电能表一定要正相序接入。
⑤一定要按照正确的顺序，进行电气单元的接线，在进行接线的时候，要区分开输入端子与输出端子，正负极性也要区分开。接线完成后用电笔与万能表进行检测，保证接线正确。
⑥电能计量装置在接线完成后，要检查电气螺丝有没有拧紧，一定要根据施工图纸来仔细的检查一遍，要保证流变二次回路不能开路，压变二次回路不能短路。
⑦在接线盒、电能表与计量箱上加装封印，保障电能计量装置安全。
5 结 语
总而言之，在电力工作中，缩小电能计量装置的误差可以让电力企业有更加准确的数据统计，可以让电力企业减少在计量方面的成本投入，增加电力企业的经济效益与社会效益，使得电能计量装置安全稳定的运行工作。
参考文献：
[1] 杨春红.大用户电能计量装置改造的措施探讨[J].黑龙江科技信息， 2014，（36）.
[2] 王玉红.用户电能计量装置改造浅探[J].科技资讯，2014，（11）.
电能表应用技术分析 篇4
1 智能电能表应用的必要性
随着我国社会经济的迅速发展,在市场环境下,我们更加的注重社会的公平,以及自身利益的维护。然而传统的电能表仅仅进行硬性化的记录,用户不能够详细的知道自己到底什么时候用电量大,那些电器用电量大,因此这样就在一定程度上容易导致用户与电力企业发生纠纷,从而影响电力企业的健康发展,也不利于用户用电权利的维护。在当今时代,随着科学技术的不断进步,我们非常有必要进行智能电能表的应用。[1]
智能电能表是随着科学技术的不断进步而产生的,它将光纤与通信技术以及电子计算机结合起来,从而对于用户的用电情况可以进行远距离的传输,这样就可以让用户全面的了解到自己的用电情况,提高了用户用电的透明度,从而有助于维护用户的用电权力 ;并且这种智能电能表的应用可以减少电力企业的记录人员,从而减少电力企业的开支,这有助于促进电力企业的健康发展。因此可以说智能电能表的应用有其重要性。
2 智能电能表的运行维护
电力企业的正常运行涉及到了很多的行业,因此智能电能表的合作单位也有很多,如,电费中心、营销部门等,因此我们在进行智能电能表的运行维护的时候,就可以结合多个部门综合进行维护。首先,加强对于智能电能表的管理。智能电能表的运行涉及多个单位,因此我们在加强其管理的时候,首先便是要保证智能电能表管理人员的人身安全,其次便是加强电能表的管理,要提高智能电能表的运作效率,这样一方面有助于维持电力企业以及相关部门的正常运行,另一方面也有助于保证居民的生活质量。其次,建立智能电能表的管理平台。这个平台不仅仅定期对于电能表进行维护,并且对电能表反应的情况进行核实,这样一方面有助于保证电能表反映信息的真实性,从而提高电力的透明度,维护用户的用电权利 ;另一方面可以及时的进行故障的诊断,并且采取有效地措施进行故障处理,从而不断地提高居民的生活质量。[2]
3 智能电能表的防窃电技术
智能电表的防窃电技术主要表现在硬件以及软件的研究上。硬件方面的研究就是在智能电能表上增加磁场检测单元以及无线监测单元。软件方面的研究主要是进行磁检测信号的研究以及对于运用无线电检测信号的研究。[4]
另外,我们可以看到智能电能表的防窃电技术还表现在两种方法上。一种是采用移相法。这种方法包括了三种情况,一种情况是窃电的相移法。也就是当有窃电现象发生的时候,智能电能表的电压以及电流聚会发生改变,这样就可以使得电能表反向运转,这就可以使我们迅速的查找到窃电的位置,从而采取适当的措施,这有助于维护居民的用电权利。还有一种情况便是防止电压的窃电法,这种方法是电压进行回路的时候,因为接线错误,导致电压的有关顺序不够稳定,从而改变了电压的角度。最后一种情况便是,防止电流的移动。我们知道电流之间是有着固定的联系的,一旦防止了电流的移动,那么就会相应地导致相关数据的错误,从而可以帮助我们进行判断是否窃电,从而有助于我们进行用电的管理。第二种是采用欠流法。窃电欠流法,这种方法十分的简单,如果改变线路,那么就会造成电流回路,从而就会造成电流表的停止运行,这样我们就可以非常容易的判断出是否窃电,从而针对窃电采取有效的措施。[3]
4 智能电能表运行维护以及防窃电技术的前景
智能电能表的应用在我国有着美好的前景,它可以帮助我们进行电力的调度,也有助于我们进行电力价格的调节,从而不断的促进我国社会经济的健康发展。在我国市场经济环境下,电力企业的发展也依赖于市场,智能电能表能够对于电力市场的需求变化进行敏感的感应,这就有助于电力企业跟随电力市场的变化及时进行电力价格的调节,从而不断地促进电力应用的调节。例如,我国目前采用了阶梯式的电价。对于我国用电量比较高的地区,我们针对用电的具体情况进行电价的制定 ;对于用电量比较低的地区,我们为了促进当地电力企业等的发展,就可以降低电价,鼓励人们多用电等。
另外,智能电能表的运行维护以及防窃电技术的落实最终还是应该依靠工作人员。因此在平常的工作中我们可以定期针对工作人员进行专业技能等的培训,这有助于提高工作人员的技术以及促进工作人员适应社会发展的需要,从而不断的保持我国电力企业发展的与时俱进,促进智能电能表的运行维护以及防窃电技术的落实,促进我国智能电能表的应用。
5 结束语
电能表应用技术分析 篇5
田亚莉
（白水供电分公司）
【摘要】随着社会的进步和科学技术的发展，电子式电能表逐渐替代了机械式电能表，由于电子式电能表灵敏度高，性能稳定，误差小等原因，使好多用电客户感到新电子式电能表比原机械式电能表走的快，每月用电量多。本文着重从原理和性能方面对表计的计量准确性加以分析比较。
关键词：电子式电能表；机械式电能表；准确性；原理；性能
【前言】
电能计量作为计量工作的一个重要组成部分，是电力企业生产经营管理及电网安全运行的一个重要环节，其技术水平和管理水平不仅关系电力工业的发展和电力企业的形象，而且影响电能贸易结算的公平．公正和准确．可靠。电能表是测量电能计量的专用仪表，是电能计量最基础的设备，正确计量电量使电能计量准确、公平、公正十分重要，它直接影响到发、供、用三方的经济利益。电能表按其工作原理可分为机械式电能表和电子式电能表，随着社会的进步和技术的发展，新的计量器具层出不穷，新的计量手段不断更新，加之两网改造和“一户一表”工程的实施，使得过去的普通感应式机械电能表逐渐被电子式电能表所替代。但问题接踵而来，很多客户反映电子式电能表比过去机械电能表 “跑”的 快，电费交的多，真是这样吗?下面我将从以下几个方面加以分析讨论。
一：原理比较感应式机械电能表，它是利用三个不同空间和相位的磁通建立起来的交变移进磁场，在这个磁场的作用下，转盘上产生了感应电流，根据楞次定律，这个感应电流使得转盘总是朝一个方向旋转。转盘的转动经蜗杆传递到计数器，累计转盘的转数，从而达到计量电能的目的。而电子式电能表是利用电流和电压作用于固态电子器件而产生瓦时输出量的电能计量仪表。
二 电子式电能表与机械电能表的缺点比较
2.1 机械电能表存在以下缺点：①使用的制动阻尼磁铁受温度影响较大，高
温状态下容易失磁，使得表计走慢，给供电部门造成电能损失；②机械式电能表由于受磁场对称性和发热影响，容易发生潜动即空走；③感应式电能表在轻负荷运行时，往往出现过补偿现象；④ 机械磨损严重，长时间使用后合格率降低，超差严重。
2.2 电子式电能表存在以下缺点：①生产技术有待于进一步提高；②价格较贵，维修较复杂；③对外部环境要求较高，④若质量不过关，表记容易死机，造成极其严重的计量数据混乱。
三 电子式电能表与机械电能表的性能比较
3.1 功能范围机械式电能表在用途中可分为有功电能表、无功电能表等，根据用途不同分别安装。而电子式电能表可实现正、反向有功、四象限无功、复费率等功能，有时装一块电子式电能表可相当于几块感应式电能表，表记数量的减少，有效地降低了二次回路的压降，提高了整个计量装置的可靠性和准确性。
3.2准确度等级高且稳定性能好感应式电能表的准确度等级一般为0.5级到3级，并且由于机械磨损，误差很容易发生变化，而电子式电能表可方便的利用各种补偿达到较高的准确度等级，且误差稳定性好，在5%Ib-400%Ib范围中测量两种单相电能表的误差，我们发现：
（1）电子式电能表误差变动小，感应式电能表误差变动较大。
（2）低负荷时，电子式电能表的误差偏正，感应式电能表而出现较大的负误差。所以电子式电能表准确度等级一般为0.2级到1级。由于电子表总体的稳定性很好，用户在安装前可以实现免调，避免出现人为的误差。
3.3 灵敏度：
电子式电能表的电子线路本身灵敏度极高，可比机械表高一个数量级，而且可以长时间保持这种高灵敏度。机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题目前无法克服，特别是在低转速时，机械摩擦力接近静态摩擦力，数值明显提高，因而计量漏洞将增大，长时间工作后尤其如此。
3.4 功耗：
由于电子式电能表采用的CMOS元件自身功耗很小，例如一只单相电子表的每月功耗约为0.3～0.5kWh，机械表的功耗每月0.8～1kWh。根据GB/T17215-98规定的参比条件下，通过整机功耗的测试和起动试验可得出电子式电能表功耗通常为感应式电能表的三分之一;电子式电能表由于采用了电子线路原理使得起动功率仅为感应电能表的十分之一上下且灵敏度可做得较高。所以较小的功耗和良好的起动功率灵敏度对公平收取电费有积极作用。
3.5 防窃电效果：
由于电子线路内部在设计上很容易实现对付各种窃电行为防范措施，因此电子式电能表在防窃电功能上要比机械表强得多。
3.6 精度：
电子式电能表电路中的A/D变换器的精度可达2-14以上，因此分辩力和精度很高，可以设计0.5级以上的高精度电能表。机械表由于采用磁路结构非线性失真大，一致性差，因此要采用各种补偿机构，采用补偿机构又降低了稳定性，也不利于生产使用中的调校。
我们做了电压、频率、功率因数、谐波变化等指标对表计误差影响的实验。从对比实验中可看出：
（1）感应式电能表在低电压时误差偏正，高电压时误差偏负。
（2）感应式电能表在感性负荷时误差偏正，容性负荷时误差偏负。
（3）谐波对电能表误差影响较大，其中三次、五次、七次谐波对表计误差影响较大。当用户向电网送出谐波时，感应式电能表的误差偏正，且变化较明显；电子式电能表的误差偏负，但受影响较小。谐波用户与非谐波用户表计误差变化正好相反。由于电子表的采样元件、A/D变换元件、放大电路等的线性好，使得电子表的线性动态范围较大，适应性很强。机械表的线性动态范围小，原因是非线性因素太多，当用电量变化很大时计量精度将受到很大、影响。
总之，电压、频率、功率因数以及谐波等的变化，对电子式电能表误差影响较小，对感应式电能表影响较大。同时从实验数据和负载线性的对比中可明显看到，电子式电能表的线性较好，误差调整容易，而感应式电能表由于电磁感应原理和结构的原因，其工作线性较窄，而且由于元器件之间的相互影响，各个负荷点的误差数据差距较大，使得调整时较难同时满足各个负荷点的要求。
3.7启动电流小，误差曲线平整机械式电能表要在0.3％Ib下才能启动，进行计量，而电子式电能表非常灵敏，在0.1％Ib电流下就开始启动进行计量，且误差曲线好，在全负荷范围内误差几乎为一条直线，而机械式电能表的误差曲线变化较大，尤其在低负荷时误差较大。
通过在现场对慢31.3%的某用户进行了换表前后用电量比较,机械表平均每月为23 kW·h,新装电子式电能表后两个月平均为31.4 kW·h。通过计算用电客户听后,客户点头夸赞电子式电能表具有计量准确,能达到降损、降价的目的,而不是凭以前所想的电子式电能表跑得快。
智能卡式电能表故障分析 篇6
关键词：智能卡式；电表；故障
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01
随着科学技术的不断进步，人民对于电力系统的供电质量要求也越来越高，这就要求供电部门对于配电网设施加强技术改进，电能表智能化也就成为发展趋势。DTSD15E（F）型电子式三相四线多功能电能表具有预付费（E型）、定点抄表和编程抄表的功能，预付费功能的出现在很大程度上改变了传统收费方式的不便，也提高了电费收缴的准确度，后面两项功能主要是为了减轻供电人员的工作强度，可以在同一时间内对所有用户进行电费统计，不用再去挨家挨户去抄表，这样就可以大大提高供电企业的工作效率。该表还具有分时计量正向有功、需量统计、缺相报警、逆相序报警、RS485通讯接口及少电报警、无电拉闸的功能，适用于大、中、小型消费场所。
一、工作原理
三相电流、电压经采样，送入三相电能表专用集成电路，该电路将变换后的电压、电流相乘，转换成电能信号，同时将电能信号变成与之成正比的脉冲信号，送到CPU。在CPU中会存在脉冲信号，然后脉冲信号经过分频后，会对智能卡式电能表内部产生电流，这时电能表就能开始正常工作，在这时智能卡式电能表的正常工作温度应该保持在40-80度之间，如果超过这个温度就不能有抗干扰能力了，线路运行也不具备可靠性了。从智能卡式电能表的内部结构来看，主要是由电源回路、电能检测回路、缺相信号检测回路、拉闸继电器回路还有RS485通讯接口以及远红外通讯电路、显示电路和CPU控制电路等众多部分组成的，在这些组成部分中有些是主管报警系统的，也有些是主管信号频率发送系统的，总之缺一不可。
二、易出现的故障及分析
（一）显示电路组成及故障分析
智能卡式电能表中的主要部分就是显示电路，只有有了显示电路才可以有示数显示，这个显示电路主要是由8个数码显示器和6个字符提示灯组成，而且在运行过程中功率消耗较大，所以在智能卡式电能表不使用时，要将显示器关闭。那么在智能卡式电能表的面板上主要有两个显示按钮，一个需量复零按钮，当对其按钮进行操作时，其他按键就不能产生作用，而且在使用过程中经常会出现示数不动的情况，这时就要仔细查看需量复零按钮的按键帽是否插到底了，如果没插到底就会没电流通过，也就不会有示数显示，同时在对智能卡式电能表进行操作前，还要注意其IC插口是否导通，并且对显示器上的数字进行观察，看是否有缺字或者不显的状况，这些故障都有可能是智能卡式电能表内部电路出现问题导致的。
（二）电源回路
智能卡式电能表的电源回路主要是由3个线性电源变压器构成的电源，当其他两相出现问题时，智能卡式电能表还可以继续工作，电源回路的正常输出电压应该是5.7V，这是与其他电路板相互作用产生的效果，如果智能卡式电能表出现故障后可以先对电源回路进行测量，查看电路板插件电源是否正常，是否存在负电位，这些都必须考虑全面，对电源程序块的各个脚都要进行测量。另外在智能卡式电能表换上备用电池后，内部数据有可能会出现丢失，这就有可能是电池出问题而导致CPU出现数据错乱，应该对电路板进行检查，重新焊接一下，确保没有虚焊、漏焊的问题存在，并且电池使用时间不宜过长，要及时更换。
（三）报警及拉闸继电器回路
智能卡式电能表中报警和拉闸继电器均采用大容量的常开式触点，最大触点容量为交流277V、SA。报警继电器中的常开点和常闭点都分布在端子上，如果经常出现误动操作和拒动操作，那可以从以下几个方面进行检查，首先是检查报警继电器上的接线是否存在问题，常闭点和常开点是否接错，然后对各端子上的电源进行测量，在万用表上进行电压观察，当常闭点时，对N极肯定是通路，如果不是通路就必须要对常闭点进行检查，看是否存在质量问题，然后当智能卡式电能表断闸时，先查看是否存在电压，通过此类方法可以准确找到故障点。
（四）缺相检测电路
在智能卡式电能表中有一个电源检测板，通常智能卡式电能表的电源都是三相电源，如果有缺相问题，智能卡式电能表中的报警系统会在20ms后发出滴滴的报警声，同时还可以对智能卡式电能表中产生的输出信号进行检测，主要是观察输出信号是否为方波，如果没有方波出现那就代表着智能卡式电能表中三相电压有缺相问题，如果有方波出现但是智能卡式电能表还是不能正常工作，这就需要使用者对智能电能表显示器处的插件进行检查，及时解决故障问题。
（五）通讯电路
智能卡式电能表中的通讯电路是比较关键的一部分，主要是为了用于编程、方便抄表，并且可以将抄表数据直接传送到系统平台中。在智能卡式电能表内部结构中存在一个红外接口，这个接口的作用就是连接编程器，供电人员可以通过对编程器进行编程，然后设置自动抄表程序。智能卡式电能表还可以通过具有光隔离的RS485通讯接口与微机联网，实现电力数据的实时和集中管理。在对智能卡式电能表进行操作过程中经常会出现编程数据发送不出去的情况，针对这种状况可以检查红外接收管，看红外接收管是否过流烧毁，同时还可能与红外接收口的角度有关。另外，表号由微机发送到编程器中时，易出现发送出错，这主要是由于编程器与微机连线的接口接触不良造成的。
三、结束语
随着科学技术的不断进步，智能卡式电能表的出现给供电企业带来了曙光，智能电网中对于智能卡式电能表广泛应用，但是智能卡式电能表故障率依然较高，如何完善智能卡式电能表的维修管理方案将是供电企业未来工作的重点。
參考文献：
[1]董永新，王宏毅.电能表校验高级工[M].北京：中国电力出版社，1999.
电能表应用技术分析 篇7
智能电能表基于电子式电能表, 它克服了传统的机械电能表人工抄表工作量大、抄表不及时、实抄率低、抄表质量差、防窃电功能差等弊病, 全面实现了对电子式电能表的突破, 它是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表[1]。
1智能电能表的定义
最早智能电能表指的是电子式电能表, 后来, 预付费表、复费率表、多功能表也称为智能电能表, 随着技术的不断发展, 智能电能表的含义也在不断变化。
国际上智能电能表的定义为:智能电能表是以最新的计算机应用技术、现代通信技术、量测技术为基础的进行数据采集、数据处理和管理的先进计量设备。
国网智能电能表的定义为:是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成, 具有电能量计量、信息存贮及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。
目前供电企业已逐步把原有的电能表更换成智能电能表, 并制定了智能电能表的标准、技术规范, 所有的智能电能表采用统一的通信方式和模块化的通信接口, 采用DL/T645-2007版的通讯规约。
2智能电能表的工作原理
智能电能表由计量芯片、高速数据处理器、实时时钟、数据接口设备组成。在高速数据处理器的控制下, 通过计量芯片获得有功电量、无功电量、功率、电压、电流、功率因数、电网频率等实时测量参数, 并依据相应费率和需量等要求对数据进行采集处理, 其结果储存在数据存贮器中, 并随时向外部提供信息和进行数据交换, 其原理图如图1所示。
3智能电表的功能
智能电表具有如下功能: (1) 计量功能; (2) 显示功能; (3) 费控功能; (4) 需量测量功能; (5) 测量及监测功能; (6) 事件记录和报警功能; (7) 冻结功能; (8) 费率、时段、时钟和数据存储功能; (9) 信号输出功能; (10) 通信功能; (11) 停电操表功能; (12) 清零 (复位) 功能。
4智能电表在电网中的应用
基于上述功能, 智能表在电网中得到了广泛的应用。
(1) 电能的计量
与传统电表相比, 智能电表是可编程的电表, 不仅能计量电能, 而且可测量和存储更多的数据, 功能更加强大。它可以根据预先设置的时间间隔进行测量和存储各类电能和电量数据, 具有正反向有功、四象限无功电能计量功能, 并可通过软件编程实现组合。它还具有分时计量功能, 即可按相应的时段分别累计并存贮总、尖、峰、平、谷有功电能和无功电能[2]。
(2) 最大需量的测量
智能电表可测量双向和分时段最大需量, 并能显示日期和时间, 且能存储带时标的数据。最大需量值可以手动按键清零或抄表器清零, 需量清零有编程开关、密码限制。最大需量测量采用滑差方式, 需量周期和滑差时间可设置。当发生电压线路上电、时段转换、清零、时钟调整等情况时, 电能表从当前时刻开始, 按照需量周期进行需量测量, 当第一个需量周期完成后, 按滑差间隔开始最大需量测量。在一个不完整的需量周期内, 不做最大需量的记录。
(3) 数据的管理
智能表能根据需要选择记录六组数据。一组是电压、电流、频率;二组是有功功率、无功功率;三组是有功总电能、无功总电能;四组是功率因数;五组是当前需量;六组是四象限无功总电能。负荷记录间隔时间可以根据规约任意设置, 记录数据带有时标。在记录有功总电能、无功总电能、四象限无功总电能, 时间间隔为1分钟的情况下, 负荷记录存贮空间可记录不少于40天的数据容量。
能对特定时刻的重要数据存贮冻结。数据冻结方式分为定时冻结、瞬时冻结、日冻结、约定冻结、整点冻结等。每种冻结方式均可通过相应的冻结数据模式字选择数据类型进行冻结, 可选择正向有功电能、反向有功电能、组合无功1电能、组合无功2电能、四象限无功电能、正向有功最大需量及时间、反向有功最大需量及时间、变量等。
(4) 电能表运行异常的监控
智能电表可测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相角、电网频率、电池电压等。提供越限监测功能, 可对线 (相) 电压、电流、功率因数等参数设置阀值并进行监测, 当某参数超出或低于设定的限值时, 以事件方式进行记录。记录电表失压、欠压、过压、断相、全失压、电压逆相序、电流逆相序、电压不平衡、电流不平衡、失流、过流、断流、潮流反向、过载、掉电、需量超限、总功率因数超限等事件, 记录参数编程、电表清零、需量清零、事件清零、校时、时区时段参数配置、开表盖、开端钮盒、跳闸、合闸等事件。
智能电表能记录三相电压及分相电压的最高电压及出现时间、最低电压及出现时间, 统计电压监测时间、超上限时间、超下限时间、电压合格率、电压超限率等;可连续记录统计最近12个结算日的电压合格率统计数据;可测量三相电压、三相电流波形失真度及32次以内谐波含量。
智能电能表能实时监测电能质量和供电状况, 为解决用电纠纷和用户投诉事件提供依据。同时也能及时发现问题, 及时采取相应措施, 保证为用户提供合格的电能。能测量电网的运行参数, 其测量的数据多, 准确性强, 数据处理正确, 能为电网的事故分析和管理决策提供依据[3]。
(5) 提高配电网负荷预测的准确性
在配电网中, 由于负荷节点多、参数多样、表计不全、缺乏实时监控设备等因素, 难以获得准确的负荷数据, 从电量预测或从现有负荷密度入手进行负荷预测的准确性不够高。利用智能电能表与终端通过信道及时将数据输入到主站, 就能减少不确定因数的影响, 提高负荷预测的准确性。
(6) 智能化需求侧管理
需求侧管理是指电力供需双方共同对用电市场进行管理, 以提高供电可靠性, 减少能源消耗及供需双方费用支出的一种管理模式。它是以经济激励为主要手段, 引导和刺激广大电力用户优化用电方式、提高终端用电效率、实现节电管理系统工程。通过智能电能表可实时监测电网的运行状态, 跟踪监测用户用电的全过程, 确定最优运行和负荷控制计划, 优化用电方案, 并通过合理的电价结构引导用户转移负荷, 自觉错峰填谷, 平坦负荷曲线[4]。
(7) 服务电力客户
智能电能表能为用户提供用电信息和能耗数据, 通过数据对比, 反映节能产品和高耗能设备的差异, 引导用户采用先进的节能技术和高效的设备, 提高终端用电效率。同时, 能为用户提供科学用电建议、电力资讯、停限电通知、催费信息等, 以加强电力营销工作的管理[5]。
(8) 费控功能的应用
费控功能的实现方式分为本地和远程两种。
本地费控通过CPU卡、射频卡等固态介质在本地实现费控功能。本地费控电能表的费控功能是在智能电能表内部实现的。远程费控是主站/售电系统借助虚拟介质进行充值及参数设置费控功能的。远程费控实现的功能与本地费控实现的功能是等同的。
最近几年智能电能表预付费功能得到了广泛的推广使用, 可以起到报警、显示电量、显示电费余额以及断电的功能, 为解决电费回收难的问题提供了一条新的途径, 实现了电力营销模式的创新。
目前我国智能电表正在稳步地向前发展, 通过统一规范, 加快智能电表的模块化发展, 加强智能电表的系统化功能;深化需求侧管理, 智能电表将在智能电网建设中发挥重要的作用。
参考文献
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[3]王思彤, 周晖, 袁瑞铭, 等.智能电表的概念及应用[J].电网技术, 2010, 34 (4) :17-23.
[4]静恩波.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].电测与仪表, 2010, 47 (7A) :36-39.
电能表应用技术分析 篇8
1 失压的判断方式
为了满足电能表的现场运行需求, 多功能表失压判断方式一般都是可选择的, 判断方式有以下4种:
(1) 不作失压判断;
(2) 只判断电压, 只要某相电压小于设置的电压阀值就判该相失压;
(3) 电压、电流同时判断, 某相电压小于设置的电压阀值, 同时该相电流大于设置的电流阀值则判断该相失压;
(4) 某相电压小于设置的电压阀值, 同时该相电流大于起动电流则判断该相失压。
以上几种判断方式基本可以代表目前运行中的电能表情况。为了追补电量, 首先要参照的是失压累计数据, 包括累计次数、累计时间、累计电量、累计安时值等。目前记录的数据项差别很大, 有的是按照传统习惯, 把失压事件分成总、A、B、C四种累计。这种做法如果是每次只有一相失压, 则可准确得到要追补的电量, 如果有两相以上同时失压则会造成追补电量不准确。因此, 现在要求失压记录分成总、A、B、C、AB、BC、AC、ABC八种累计。
累计电量的要求又有所区别, 大概有三种: (1) 记录失压过程中增加的电量; (2) 记录失压过程中未失压相增加的电量; (3) 记录失压的过程中应走的电量。
2 多功能表失压判断
2.1 三相四线电能表失压判断
三相四线电能表采用三元件分相计量, 各相电压, 均以中性点Un为参照。表内各相电压采样互不影响, 失压的判断只要以各相计量部分采样到的电压来判断即可, 判断方法简单, 不存在争议。相对三相三线电能表失压的判断则复杂很多。
2.2 三相三线电能表失压判断
2.2.1 电压两通道采样方式
由图1a三相三线电压两通道采样原理 (以PT采样为例) 可知, A、C相可以根据各自的电压值直接判断到是否失压。B相由于没有电压采样, 因此, B相无法直接得到电压值, 从而无法直接判断到B相失压。
传统的做法是以B相失压与不失压时A、C相电压的幅度与角度的明显差别来判断, 但某些计量芯片 (如ADE7758) 不具有电压相角测量功能, 因此, 如果一定要用这种方法来判断B相失压, 则可根据A、C相有功及无功电量来计算A相电压与电流的角度和C相电压与电流的角度。在实际应用中, 由于A相与C相不同的负荷导致Ia与Ic的角度可能会有偏差, 因此, 仅用此电压与电流的角度来判断B相失压的可靠性较差。但ADE7758有一个电压信号过零中断功能, 可以准确计算到A, C相的电压角度, 从而实现B相失压的判断。
由此可见, 用两通道电压采样的多功能表从理论上可以实现判断三相失压, 但 (1) 需要大量的计算, 要精确计算到A, C相的电压角度; (2) 判断方法复杂, 实用性差。目前国内也有电能表在用此方案。
2.2.2 电压三通道采样方式
三相三线表要想只依据采样的电压幅值来准确判断到某相失压, 可以用三通道电压采样方式。在在此方式中, A元电压的采样是Uab, C元电压采样的是Ucb, B元电压采样的是Uac, 如图1b。经过总结及实验, 可按如下方法准确判断某相失压:
(1) A相失压应同时满足以下电压和电流判断条件:
电压条件: (Ua+Ub) <2×失压判断阀值, 且Uc>失压判断阀值;
电流条件:Ia>失压电流判断阀值。
(2) B相失压应同时满足以下电压和电流判断条件:
电压条件: (Ua+Uc) <2×失压判断阀值, 且Ub>失压判断阀值;
电流条件:Ia>失压电流判断阀值或Ic>失压电流判断阀值。
(3) C相失压应同时满足以下电压和电流判断条件:
电压条件: (Ub+Uc) <2×失压判断阀值, 且Ua>失压判断阀值;
电流条件:Ic>失压电流判断阀值。
此判断方式有明显的缺点: (1) 如A相断线, 则A相电压为Ubc/2, 将导致某相断线时电压计算失真; (2) 在计算失压累计电量时, 本来断线相不应当有累计电量, 但实际采样的电压是Ubc/2, 因此, 导致断线相有失压累计电量; (3) 此方法对ADE7758来说无法用电阻采样来实现。
电压三通道采样方式虽然有一些缺点, 但这些缺点是可以接受的。此方法软件比较容易实现, 不会误判相别, 因此得到了广泛的应用。
3 三相全失压
三相全失压一般是指在电能表外接电源不能使电能表正常工作时, 如果电流通道有电流且大于某阀值则判断为三相全失压。
3.1 阀值不可设置全失压检测方案
图2是一种全失压检测电路, VL为MCU控制的电池电压, 用电阻分压后输入比较器IN+, 该电压取值为全失压判断电流经取样电阻后转换成电压信号的峰值Vlost。电流采样经过电阻后转成电压信号给运放的IN-。当MCU判断到掉电后, 定时控制给VL电源供电。如果发生了全失压, 则在t1~t2时间, 运放会输出低电平, 经过三极管后, Lost V_A会为低电平。其它时间运放输出高电平, Lost V_A为高电平。因此, 单片机可以通过判断低电平来知道有没有全失压事件发生。此方法技术成熟, 缺点是全失压电压及电流 (5%Ib) 判断阀值不能设置。
3.2 电压、电流判断阀值可设置的全失压方案
3.2.1 MCU用D/A输出比较电平方案
MCU根据用户设置的全失压判断值用D/A口输出电压比较基准Vlost和电流比较基准Ilost。由于前端采样的电压及电流信号比较小, 因此, 为了提高比较精度, 需要对IA及VA信号进行放大, 然后与MCU输出的信号进行比较从而判断是否有全失压事件发生。
此方案优点: (1) 功耗低。
此方案缺点: (1) 硬件复杂, 成本高; (2) 占用单片机较多的资源, 需要占用2个D/A口; (3) 由于放大电路及D/A的误差影响, 判断精度较低。
3.2.2 用电池定时给计量芯片供电方案
此方案即计量芯片的电源采用控制的方式, 掉电以后, 由MCU定时供电, 然后计量芯片完成电压电流计算后, MCU读取数据进行全失压判断。
此方案优点: (1) 方案简单, 成本低; (2) 由ADE7758的采样精度保证, 判断精度高。
此方案缺点:功耗大, 按60秒供电1秒的方案, 以ADE7758为例, 电池功耗为10m A/60=166u A。如果要电池功耗到可实用的范围, 则要5分钟供电1秒, 电池功耗为10m A/300=33u A (1000m A时电池可用3.5年) , 但判断时间隔太长。
3.2.3 MCU直接A/D采样方案
此方案即单片机直接用6通道的A/D采样来计算每一通道的电压电流峰值, 然后判断全失压。
此方案优点: (1) 硬件简单, 节约成本。
此方案缺点: (1) 占用单片机较多的资源, 需要占用6个A/D口; (2) 单片机大多为10位A/D, 电流采样为1000:1范围, 小电流采样精度低, 误差大。
3.2.4 比较电路加上计量芯片测量法
新型多功能表要求全失压事件发生时对电流能够进行准确测量。一种比较可行的方法是图2的方案加上计量芯片测量法。图2的方案可快速检测到全失压发生, 然后再给计量芯片供电以准确测量到全失压发生时的电流值, 再关闭计量芯片的电源。如果没有检测到全失压, 则计量芯片不起动。
此方案优点: (1) 方案简单, 是用现在的方案加上计量芯片的电池供电控制即可实现; (2) 功耗低; (3) 电流值测量准确。
4 结束语
本文重点分析了多功能电能表失压判断方法及其检测技术, 通过本文可以延伸掌握不同电能表失压记录中每一项具体失压内容的概念与意义, 并依据这些内容采用更正系数等方式、方法进行追补电量。文中全失压目前还只有最基本的方案在使用, 其它方案处于理论阶段。
摘要：多功能电能表的失压记录功能, 是电能表最常用的一种实用化事件记录功能, 通过失压事件记录可为追补电量提供准确的追补依据, 避免因追补电量引起的供、用电双方纠纷。多功能表的失压检测因电压采样方式的不同有多种技术方案, 形成了不同电能表有不同的失压记录。本文就是针对电网运行中的各类电能表, 分析了失压检测技术, 重点分析了三相三线多功能电能表电压不同采样方式下的失压检测方案和存在的问题, 以及全失压情况下的失压判断检测技术。
关键词：多功能电能表,失压,检测,分析
参考文献
[1]褚大华.电子式电能表[M].北京:中国电力出版社, 2009.
[2]丁毓山.电子式电能表与抄表系统[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.
电能表应用技术分析 篇9
1.1随着我国智能电网改造的深入, 智能电能表也逐渐得到了广泛的应用, 传统的感应式的电能表也逐步的被具有多功能、计量精确度高、具有数据传送功能的智能电能表所替代。智能电能表具有对电能计量的重要作用, 国家为了提高智能电能表的计量质量, 已经制定了相关的国家规范对于智能电能表的应用在技术上提出了比较高的要求。随着生产企业对智能电能表质量的重视, 电能表的质量得到了相应的提高。但是在应用的过程中仍然存在不少的问题, 其中电磁兼容是影响智能电能表质量中的一个关键要素。电磁兼容指标对于智能电能表具有重要的影响, 国家也提出了具体的技术要求, 也是评价电能表可靠运行的重要参数。
1.2随着各种用电器的广泛应用, 不可避免的带来了电磁辐射的问题, 电磁兼容就是在这种背景下产生的。电磁兼容指的是不同的设备系统在统一的电磁环境中能够一起执行各自不同功能的状态, 也就是说电子设备系统在电磁环境中, 能够按照各自设计的性能不受电磁干扰受损或者降级而正常的运行;同时电子设备系统在电磁环境中能够正常的工作而且不会影响到周围的环境或者设备, 不能给环境带来不能够接受的电磁干扰。影响智能电能表的主要电磁干扰因素有高频脉冲、射频电磁场、电压故障、静电以及雷电和浪涌, 其中射频电磁场的来源主要有两个方面, 一个是由于专门发射电磁波的设备, 例如广播电视、雷电、通信以及导航无线设备等;另外一种则是由于设备正常工作时产生的附带电磁能量, 例如电动机械、照明设备、车辆运行、输电线路、家用电器以及其它行业中的射频设备等。外界环境中的电磁场主要通过影响智能电能表集中线路中的导线来产生破坏作用, 由于线路板上的导线能够有效的接收外界的电磁波, 所以它不仅容易受到外界的电磁干扰, 同时也能够向外界产生电磁辐射。而智能电能表中的电路对于电磁干扰的影响非常敏感, 这影响了智能电能表的工作的可靠性。
2智能电能表电磁兼容的测试和研究
对于单相智能电能表的电磁兼容性设计主要涉及两个方面的内容, 一个是确定电能表工作环境中的电磁干扰强度, 另一个是电能表向外界所发送的电磁能量在电磁干扰规定的范围内。由于智能电能表内部是具有一定规模的集成电路, 再加上其工作环境的复杂性。在电磁兼容的设计中主要通过减少和抑制干扰源, 最好能够将干扰源控制在智能电能表工作的环境之外, 特别是隔离智能电能表中对电磁比较敏感的部件, 提高电能表的抗电磁干扰能力, 最后还应当消除电能表和干扰源之间产生的辐射和耦合作用。提高智能电能表的电磁兼容性是提高其可靠性的关键, 其具体的设计内容包含了智能电能表的硬件、结构和软件设计方面的内容, 其设计方法如下:
2.1对电源的设计。在电网运行的过程中容易发生电压变化, 例如电压的中断、浪涌以及跌落等, 以及频率的变化等瞬间的变化都会对电源的稳定性产生干扰。电压等的变化都是通过电源出入设备的, 所以对电源线的抗抗干扰就成为了电源设计中的一个重点。目前已经研究出了多种抵抗电源干扰的设备和产品, 联系到智能电能表工作的环境和成本的投入, 主要选择的元件有硅瞬变电压吸收二极管、压敏电阻、隔离变压器等, 硅瞬变电压吸收二极管具有非常高的浪涌吸收能力和快速的响应时间, 可以保护电路不受电感负载切换、静电以及感应雷击所产生的瞬时电压的影响;其中压敏电阻主要对瞬变电压进行吸收, 常常按照电路工作电压的1.2~1.4倍来确定其标称电压;隔离变压器可以实现电路和电路之间的电器的隔离, 对于低频干扰的效果非常好, 能够解决地线环路电流所带来的干扰作用。
2.2对线路板的设计。将电源和数字逻辑电路分别设计在不同的空间中, 可以减少高频电流在线路板上走线的方法。其中去耦电容可以消除瞬态变化对电路产生的影响, 在设计时要尽可能的靠近电源的管脚, 电容的尺寸也应当尽可能的小, 并且降低其引脚的长度。所有和其它线路板或者元件连接的连接头要尽可能的靠近在一起, 防止外部电流通过线路板上的线路。在布线方式上传送信号要尽可能的和信号的回路靠近, 这样可以消除高频电流环的影响, 防止在环路区发生电磁辐射。电源线还应当和地线尽可能的靠近在一起, 最好使两条线在印刷版的上下两面重合, 降低电源阻抗的影响。同时还可以增加线路条之间的距离, 或者在走线之间加上一条地线来作为线条之间的隔离, 防止平行走线的影响。
对于单相智能电能表射频场的感应的传导骚扰抗扰度的测试主要分为两个方面, 一个是对所使用的电磁兼容设备进行校准, 以保证测试的可靠性和准确性, 在校准的时候在耦合去耦网络的两侧连接负载的电阻, 然后由主机输出的信号加在耦合去耦网络上并且回到主机, 其中还要连接衰减器, 只有在校准完成之后才能进行测试。主要方法是保证电流端开路并且线路没有电流, 电流线路中接入参比电流;电压线路和辅助线路加入参比电压, 其中频率的范围为80~2000MHz, 试验的场强大小为1v/m, 3v/m, 10v/m, 30v/m。
3结束语
随着电子技术的不断发展和电气设备的广泛应用, 对于单相智能电能表的电磁兼容的要求也越来越高。由于单相智能电能表作为电能的计量设备, 其准确性和可靠性对于电力企业和人民群众都有密切的关系, 所以在设计的时候要充分的考虑到电磁兼容的影响。应当通过提高其软硬件方面的设计, 提高电能表设备的电磁兼容性, 降低电磁因素对智能电能表正常工作的干扰。
参考文献
[1]李文强, 杨梅, 刘毅等.基于电磁兼容的智能电能表设计[J].电测与仪表, 2012, 49 (z1) :141-143.
电能计量装置的计量技术分析 篇10
优化电力企业电能计量装置管理是电力企业的发展趋势, 是电力营销工作中的关键环节, 但是在巨大的利益诱惑下, 窃电行为却经常发生, 这些电量的流失给电力企业和国家经济带来了重大损失。因此企业要提高经济效益, 要延伸电力企业中计量部门的工作职能, 保证计量装置安全运行和准确计量, 进一步地提高互感器、电能表、表箱等的科技含量, 更新自己工作范围, 深刻理解电力企业中电能计量的技术要求和内涵, 本着服务的意识更新自己观念, 防治窃电行为的发生, 为实现企业经济效益最大化做好计量基础。
1 电能计量技术概念及作用
电能计量是电力生产、销售以及电网安全运行的一个重要环节, 从发电到输送电能, 再到个人或者集体用电, 所有的环节都需要利用电能计量来对电能进行准确有效的测量。随着数字化和远程控制的快速发展, 目前的电能计量技术的功能优势越来越多, 通过这些技术手段可以实现对用户用电情况进行有效监控。电能计量装置是电力系统必备的计量器具, 电能计量能够对消耗的电能进行准确的测量。作为电力企业销售电能的标尺, 电能计量的准确与否, 不仅关系到电力企业经营管理的效果, 用电客户的经济利益, 也直接影响着电力企业制定电力消耗定额, 资金是否能够正常回收。考核单位产品耗电量以及是否能够获得应得的效益, 电能计量装置已逐渐成为电力企业不可缺少的电器仪表;电能计量装置是衡量电力企业和用电客户双方的交易是否公平的“秤杆子”, 它能够使供电和用电双方降低消耗, 对促进电力企业改善经营管理, 对节约能源、加强经济核算以及提高经济效益都有着极其重要的作用。总而言之, 电能计量装置管理必须遵守国家有关法律法规以及有关电能计量标准、规程和规范的规定, 接受国家有关行政管理部门、社会和用电客户的监督。其目的是为了保证电能计量的准确、统一, 电能计量的公平、公正、准确、可靠, 维护国家利益和发、供、用三方的合法权益。
2 现阶段电能计量技术存在的问题
电是一种产、供、销即时发生的特殊产品, 当前主要是通过人工抄录电表数据来获取电量计量数据, 然而随着用户用电负荷的急剧增加, 原先的调峰手段已渐渐地无法适应现代管理的需要。
2.1 成本高、效率低
快速发展的电网技术在城市发展明显, 但配套的电表设施的后期使用却无法得以完善。尤其在农村地区, 设备不够完善, 一些仍然采用上门手抄电表的方式, 这在资金上需要津贴, 而且在人员需求上也需要加大。这就造成抄表成本高但效率低的情况。
2.2 线损统计不够准确
抄表日期和定额都是严格规定的, 抄表工作人员也是按照规定认真执行, 不可随便变更, 正如平日每月看到抄表工作人员定时来抄表的情况一样。然而这样的情况就会导致购售电量和抄表的工作无法同一时间完成, 而且季节变换和抄表的不同导致线损情况波动较大, 从而导致线损统计不够准确, 出现虚增虚降的现象。
2.3 用户用电监控不足
在过去很长一段时间里, 供电部门都是通过每月一次的上门抄表来监控用户的用电情况, 一旦发现异常就采用普查的方法来寻找问题从而减少损失。然而手抄电表所能掌握的信息十分有限, 普查活动缺乏针对性, 导致效率低, 问题解决效果甚微, 对窃电等一些行为无法做到严厉打击。
3 电能计量技术改革的重要性
3.1 现代电能计量装置可提高管理工作的效率
现代电能计量装置中的远程观测系统就在计量出现一样时, 根据实际数据立即掌握具体信息, 保证问题在第一时间得以解决, 这样不仅可以有效避免因时间拖延造成的损失, 而且可以有效地提高工作效率。与此同时, 现代电能计量装置的使用, 可有效避免传统工作中的发现问题不及时、监测速度慢、准确率低、解决时间长等不足, 有效解决要人到现场造成的各种麻烦。有效地提高了工作人员的速度和效率, 节省成本, 提高效率, 提升服务水平。
3.2 有效防范窃电现象发生以维护企业利益
窃电一直以来都给供电企业带来了巨大的困扰, 严重威胁到了供电企业的经济利益。所以供电企业势必要采取措施对之加以解决, 防窃电装置的安装就是防止窃电的有效途径。防窃电装置能有效扼杀窃电现象。现代防窃电装置主要有:电磁密码锁、防窃电铅封、印钳、防窃电计量箱、柜、防窃电电能表等, 通过这系列设备促使窃电现象得到了一定程度的遏制, 在维护供电企业利益的同时也有效保护了用户的利益。尽管每次窃电者所窃取的电额数量并不是很多, 但是量变引起质变, 长此以往就会产生一个巨大的数据使供电企业蒙受损失。因此, 唯有对电能计量设备进行不断的改进与完善, 对防窃电技术加以更为深入的研究, 才能将窃电行为进行严厉的遏制, 使企业的利益与效益都能得以充分保障。
4 提高电能计量技术的措施
4.1 发展和研究互感器使用技术
当电网电压和电流超过一定数值时, 电能表和其它测量仪表及继电保护装置必须经过互感器接入电路, 才能实现正常测量和保护电力设备的安全。互感器可以减少不必要的误差, 使线损、计费偏离实际计算范围外还会影响电力系统的安全运行。现时互感器的技术发展还快, 国内还在研究、试运行阶段, 还要对其进行探讨。互感器实际二次负荷应在25~100%额定二次负荷范围内;电流互感器 (如图1所示) 额定二次负荷的功率因数应为0.8~1.0;因此, 为保证电能计量的准确性, 必须定期对现场互感器额定二次负荷进行准确的测量, 发现超过互感器额定二次负荷时应查明原因, 并进行整改。电流互感器额定一次电流的确定, 应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右, 至少应不小于30%, 否则应选用高动热稳定电流互感器以减小变化。现时互感器的技术发展还快, 国内还在研究、试运行阶段, 还要对其进行探讨。
4.2 严格检定电力计量装置
电能计量装置是供电部门和用电用户之间的交易设备, 它一方面向用户提供用电数据的记录证据, 另一方面是供电部门监控的工具。电能计量装置的安装需根据国家技术监督部门和电力部门的要求, 严格遵循要求安装。除了要重视计费电能计量装置的精确度, 还要提高电流互感器和电压互感器的准确度。除此之外, 尽管配置的电能计量用电流互感器的准确度等级达到要求, 但现场首次检定及周期检定工作不容忽视, 对电流互感器和电压互感器 (如图2所示) 的准确度要进行现场检测, 改进技术, 保证精确度。这样可以有效提高工作人员的工作效率, 减轻工作人员的工作量, 使双方的经济效益都得到保障。相关部门要根据实际情况制定检定章程, 使检定有章可循。电能计量装备的精确度也要不断提高, 抗干扰能力和适应性也要提高。
4.3 善于利用计算机电能计量装置实行自动化
电能计量是现代电力营销中的关键环节, 实行电能计量装置自动化是现代电力发展的需要。善于利用计算机, 完成电力部门电费实时性结算任务, 在电力部门和客户之间建立新型的抄表方式, 满足双方的共同需要。利用计算机电能计量装置 (如图3所示) 自动抄表系统, 可有效及时地进行数据的自动采集、传输和处理, 提高工作效率, 减少人员的投入。
4.4 开展计量异常监测工作
对计量装置正常运行实时监测, 并对系统后台提示的报警异常情况迸行统计分析和处理, 在监测过程中如果出现计量异常情况, 及时通知相关部门进行处理。
4.5 加强对电能计量的科学管理
资产管理。如新购、库存、校验的待用、运行、拆毁、报废等动态管理;质量分析监督。如修校运行中各类各厂电能表的故障分析、质量监督。采购管理。如招标、定标、验收 (交接试验) 、抽样、统计、分析;用户高压计量的电能计量装置中电压不大于其额定电压的, 电压回路二次压降误差是综合误差的一部分, 因此应严格遵守电能计量装置技术管理, 做好PT二次回路压降误差的测试工作, 在PT侧的取样电压应在电压二次回路熔丝靠PT侧抽取, 防止忽略了熔断器铜片弹簧夹头氧化, 造成接触电阻增大。发现压降误差超差的应及时查明原因, 并提出整改的意见和方案。
负控装置的安装, 可以及时发现失压现象, 是减少此类电量差错的有效手段。
5 结束语
电力系统的快速发展, 要求电力计量装备的技术能跟上发展的速度和技术要求。积极跟踪和分析电能计量技术的发展, 对了解实时行业动态, 研究相关技术, 提高专业技术水平有十分重要的意义。加强对电能计量装置的计量技术的分析, 掌握现代电力发展现状, 从而促进技术的提高和创新, 推动电力的发展。
参考文献
[1]卢志海, 厉吉文, 周剑.电气化铁路对电力系统的影响[J].继电器, 2004, 32 (11) :33~36.
[2]黄伟亮.电能计量技术在用电稽查工作中的综合应用[J].专题研究, 2012 (9) :98.
提高电能表计量准确度的措施分析 篇11
关键词：电能表；计量；准确度
电力在一个国家经济发展及居民生活中占据着十分重要的地位，做好对于电力供应的保障并对电力的使用做好相应的计量对于保障供电公司的经济利益和用电用户的合法权益有着十分重要的意义。电能表是一种应用于电力计量中的重要仪器，在电能表的应用过程中会发现电能表总是存在一定的误差，造成电能表计量误差的原因较为复杂。
一、电能表计量在电力供应中的重要地位
电能是现代经济社会发展的重要基础性能源，在居民生产生活中占有着十分重要的地位，也是供电公司提供的重要商品，在电能的使用过程中应当通过使用电能表对电力用户所使用的电能进行计量，并以此作为供电企业和电力用户进行费用结算的重要依据，因此，电能表计量的准确与否对于供电公司与电力用户的经济利益都有着十分重要的意义，当电能表计量过程中数值过高会使得用电企业付出多余的电费长期以往会使得用电企业的利润下降不利于企业的长期发展，反之则亦然会造成供电公司企业利润的下降，影响供电公司的正常发展。近些年来随着我国经济及科学技术的发展，提高电能表计量准确度的呼声越来越高，保障供电公司及用电用户的合法权益是电力发展的重要目标，所以，应当在总结发现电能表计量误差原因的基础上对如何做好电能表计量误差的消除提高电能表计量的准确度进行深入的研究和发展，保障发电企业、供电公司、用电用户三者之间的共同利益。
二、影响电能表计量准确性的因素分析
影响电能表计量装置准确性的因素多且复杂，在这些影响因素中既有电能表计量装置本身的技术因素也有人员管理等的因素。造成电能表计量误差的设备因素主要包含有：电能表本身的性能、互感器、二次导线压降、电能的计量方式、谐波因素的影响等。人员管理因素所导致的电能表计量误差主要有人员的违规操作、巡检规范以及校验等方面的因素。
（一）电能表因素所导致的误差
电能表所导致的误差通常表现为以下几种形式：1、在电能表的使用过程中接线错误、断线、接线压实不到位导致的打火、短路等。2、所使用的电能表在性能上存在一定的缺陷从而导致电能表计量存在误差。3、电网负载特性所造成的误差，负载功率变化会产生计量误差、负载越低会导致电能表计量产生的误差越大。
（二）互感器所引起的电能表计量误差
互感器所引起的电能表计量误差主要是由：1、所选用的互感器的精度过低，无法达到所需要的使用要求。2、未采用专用的互感器二次绕组，从而使得所需测量的电能在通过互感器接入到电能表中时，一次电流通过电流互感器一次绕组会在二次绕组上产生感应电动势，从而消耗一部分的电流，使得测量的数值与实际值之间存在一定的偏差。3、在电压互感器二次输出端与电能表的输入端之间存在接触器触点、熔断器、开关等元件，会使的电流流经这些元件时产生一定的压降，从而使得电能表计量产生误差。
三、提高电能表计量准确度的措施
（一）做好电能表计量
时互感器二次负荷的合理配置，互感器二次负荷是电能表计量中的重要影响因素，应当将互感器二次负荷测试纳入达到管理机制中，对于电能表计量中发现的的二次负荷超过标准的现象应当立即予以处理，在电能表计量的过程中电感互感器的二次负荷应当控制在额定范围的25%～100%，而且需要注意的是，在互感器二次容量的选用上不是越大越好，而是一个系统性的工程，在选用时应当合理选择，并在设备采购的过程中严把质量关，选择合理、合规的设备。
（二）确认电能表性质和质量
需要认真的对电能表的性能以及质量进行检查，在对电能表进行检测的过程中可以采用直观法、或是采用实验测定法，从而实现对于电能表的测定的转动滑轮的测验等。在使用以上的测验方法时，电力工作人员的需要在工作的过程中查看电能表工作的性能及工作是否正常。
（三）采用低负荷电能表进行计量
在电能表计量的过程中可以采用负荷比较低的电能表来进行计量，从而可以有效的减小误差的发生率，选用负荷比较低的电能表可以将用户所消耗的电能、电能表在工作中所吸收的谐波量数全部计算在内，并将其叠加起来从而计算用户总的电能消耗。同时为提高电能表计量的准确度，可以参考负荷电能表计量时的负荷功率，当电能表计量的负荷功率超过0时，从而说明电能表在计量时计量过多，从而造成数据不准。反之当电能表的负荷功率低于0时，从而意味着电能表在计量时计量较低，会发出谐波。
（四）积极引入新技术，做好对于电能表计量准确性的优化。
电能表计量的准确性与技术密切相关，在电能表计量时需要积极的引入先进的技术来优化电能表计量方式与装置，通过技术的引进与应用提高电能表计量的智能化与自动化，减少中间环节对电能表计量准确性的影响，提升电能表计量的稳定性与可靠性，建立健全电能表计量的网络化与智能化。可以通过对变电站计量进行遥测、配变计量监测和低压集抄等技术集成到自动化控制系统中，从而实现对于电能表计量实时、动态的监控，确保电能表计量的准确性与可靠性。
四、结束语
提高电能表计量的准确性对于确保供电公司以及用电用户的经济利益有着十分重要的意义，提高电能表计量的准确性，减少中间误差，切实协调好发电企业、供电企业和用电用户三者之间经济利益有助于提高企业的经济效益、工作效率，实现发电企业、供电企业和用电用户三者之间的和谐共赢促进经济的协调稳定的发展。
参考文献：
[1]杨德超，杨旭，李钊，赵皖豫.电能计量装置计量准确性影响因素分析[J].智能电网，2015，02：157-163.
[2]杨金涛，乐健，汪妮，刘开培.谐波背景下电能计量系统的计量误差分析[J].电力系统自动化，2015，13：144-150.
通信行业应用电能分析系统的意义 篇12
电能分析系统可以全面采集供电系统的运行信息, 并能提供丰富的分析和管理手段, 是企业节电的好帮手。下面, 以LTpower电能分析系统为例, 对能耗软件的作用进行分析。
1 实施方案
1.1 电能分析系统的组成按功能分为三部分。 (1) 现场设备层,
智能仪表通过信号线与电源设备相连接, 其主要功能是完成信号的采集工作。 (2) 通讯管理层, 其主要功能是完成信号转换和传输工作。 (3) 系统管理层, 设在动力与环境监控中心, 是电能分析系统的中枢, 负责数据的收集、运算、分析、生成报表等。
1.2 组网模式现场设备层中, EM plus、功率因数仪、智能动力
设备 (包括开关电源、机房专用空调、发电机组、UPS等) 、各类智能仪表等具有智能接口, 直接通过RS485总线进行连接;ODIN电能表采用专用收费协议总线M-bus进行连接, 经M-bus主站转换成RS485总线, 接入系统总线;温湿度仪、烟感、水浸等环境量监测模块通过通用采集器接入总线;门禁系统用网络连接直连到交换机上。
所有RS485总线都采用线径为Ф6的RVVSP屏蔽双绞线连接;网线为UTP5非屏蔽双绞线。RS485通讯总线经二次桥架或电缆沟接入监控机柜, 其他路由不能经由桥架或电缆沟连通的, 采用镀锌管连接, 如用于采集层间电表箱的ODIN仪表。路由起点为所监控设备, 终点为机房内的监控机柜, 同层的设备可根据设备的多少连成1条或几条总线。
1.3 实施过程将通信大楼内的用电回路按属性分成如下类别:
通信设备类, 包括开关电源、UPS等;机房空调类, 包括机房专用空调、普通空调等;中央空调类, 包括制冷机组、输配系统设备、配套设备;办公及照明设备类, 包括室内外照明、办公设备、分体空调等;其他用电回路等。根据用电回路分类情况, 可完成硬件安装、网络和系统平台搭建工作。
2 监控方法及计量方式
2.1 单线图监视方式根据配电系统图制图, 在每条需计量的回
路下显示实时的电能计量信息, 符合现场人员的操作习惯, 且清晰直观。如果对特殊回路有用电限值要求 (如每小时不超过120度) , 可设定越限值, 当用电量超过设定值时, 此回路数值闪烁, 提醒值班人员用电量超标。值班人员可根据信息提示找到相应的回路, 排查用电量过高的原因。
2.2 历史曲线图用户可根据需要选择任意一条需要查看电能
信息的回路, 选择所需时间段或时间点, 通过历史曲线趋势查看用电分布情况, 数据的时间间隔可以任意定义, 非常方便。根据用电曲线就可以对供电系统的运行方式进行优化, 尽可能避免或减少高峰用电量, 达到节约电能的目的。
2.3 回路比较方式将某一段回路的不同季节、不同时段的用电
量进行比较, 或者对用电情况相近的回路在一个用电区间的用电量进行比较。比较方式可分为总用电量和单位时间用电量两种, 通过参照系的变化, 可分析每个回路用电量变化规律、用电量大的时间段或可能原因, 为节电措施的实施提供理论依据。
3 电能分析系统的功能
3.1 用电回路电能查询及费率设定
3.1.1 数据查询在电能分析系统中, 操作人员可以通过集中显
示的页面进行各回路电能查询、费率设定, 方便地了解各回路用电量及费用情况。利用系统的报表功能, 用户可以根据需要, 自定义查询日报、月报、年报等数据报表, 轻而易举地得到某一个或几个甚至整个建筑的用电量及费用数据, 做到心中有数。
3.1.2 费率设定根据供电公司有关用电尖峰、高峰、平段、低谷
分段计量的特点, 电能分析系统可以按需要对不同时间段进行费率设定, 我们可以清楚地了解各回路各时段的用电量及费用情况。 (1) 时段设定:根据当地供电公司的规定, 将不同时段在系统中进行设置, 例如沧州市供电公司规定尖峰为每年7至9月份的18点到21点, 高峰为早8点至11点、16点至21点, 平段为早6点至8点、11点至16点、21点至22点, 低谷为22点至早6点。 (2) 费率设定:根据当地供电公司的规定, 将不同时段的电费价格在系统中进行设置, 例如沧州市供电公司规定电价为尖峰1.198元/度、高峰1.155元/度、平段0.8073元/度、低谷0.4948元/度。 (3) 报表设定:操作人员可以根据需要选择合适的能耗报表, 便于用户分析特定时间段内的电能消耗情况。能耗分析软件提供了形势多样的报表, 有各个回路的能耗和费用报表、总能耗报表、峰平谷报表;按时间还可分为日报、月报、年报及自定义时段报表等, 可方便地获取特定时段的能耗及费用报表, 便于成本核算。
3.2 电量分析功能假设某办公楼能耗为110 kw h/m 2/年, 现
将办公楼内所有用电回路的耗电量的和除以办公楼总面积, 将结果与平均能耗110kwh/m2/年进行比较, 高于此平均值系统会发出告警, 说明用电设备的选择、运行方式、用电管理方面有不足, 需要改善。如冬季供暖过热、夏季空调过冷都是导致耗电量增加的因素, 可根据标准进行相应调整。
3.3 谐波分析及预警功能用电设备的谐波污染也是引起电能
损耗增大的原因之一。由于谐波的频率较高, 使导线的趋肤效应加重, 因此铜损增加, 同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加;电网中所有设备的损耗都会增加, 温度升高;含有电容器的设备受影响最为严重, 甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故;继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。能耗软件配合智能仪表可完成谐波监测功能, 当谐波值超过国标允许值时可发出报警, 用户可根据提示分析此条线路上的负载, 改善谐波污染, 提高电能质量。
根据
电能分析系统基于所采集的电能数据, 通过分析、计算, 得出电能消耗趋势和同类能耗标杆等基础数据, 使维护人员及时掌握设备能源使用状况、电能消耗规律, 通过横向对比和纵横对比, 就可以很容易地找出供电系统中用电不合理的部分, 从而主动改善用电方式或有针对性的采取有效节能手段, 最终达到节能降耗的目的。
对于通信行业, 我们可以利用电能分析系统所提供的数据采取“削峰填谷”、消除谐波、提高功率因数等手段降低能耗支出, 实现降本增效。因此, 通信行业应用电能分析系统非常必要, 前景广阔。
参考文献
[1]GB/T14549-93.电能质量.公用电网谐波.
[2]GB12326-2000.电能质量.电压波动和闪变.
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