關(guān)于電能表的概念

1、關(guān)于電能表的若干概念電工技術(shù) 2008-11-17 10:52:36 閱讀204 評論0 字號：大中小 1 多功能電能表相關(guān)     1) 多功能電能表：凡是由測量單元和數(shù)據(jù)處理單元組成，除計量有功（無功）電能外，還具有分時、測量等兩種以上功能，并能顯示、儲存和輸出數(shù)據(jù)的電能表；2)電量凍結(jié)：規(guī)定一個特定時間把電量存起來，這個特定時間即電量凍結(jié)時間；3）失壓：指在不停電時，由于故障或竊電造成電能表電壓回路掉電或電壓幅值失真；     停電：指供電中斷；     欠壓

2、：指由于供電質(zhì)量造成電壓幅值達不到規(guī)定要求；     失流：包括兩次意思。a）當電流小于基本（額定）電流2%時判為失流；b）當三相電流不平衡超過某個限定值時判為失流4）簡單芯片的電子式多功能電能表、雙芯片電子式多功能電能表：一般把只有一個單片機，既負責電能計量又負責數(shù)據(jù)處理的電子式多功能電能表，簡稱為單芯片的電子式多功能電表；把使用專用芯片進行電能計量，使用單片機進行數(shù)據(jù)處理的電子式多功能電能表稱為雙芯片電子式多功能點嫩表；5）四象限計量：所謂“四象限”，就是利用數(shù)學中平面坐標的分析方法，用“有功”作橫坐標軸，用“無功”作縱坐標軸，組成了一個平面坐標系，

3、由兩個坐標軸分隔成的四個區(qū)域，稱為四象限。第一象限：輸入有功功率、輸入無功功率，用戶負荷為阻感性負荷；第二象限：輸出有功功率，輸入無功功率，用戶負荷相當于一臺欠勵磁發(fā)電機；第三象限：輸出有功功率，輸出無功功率，用戶負荷相當于一臺過勵磁發(fā)電機；第四象限：輸入有功功率，輸出無功功率，用戶為阻容性負荷。6）需量：需量周期內(nèi)測得的平均功率（我國一般需量周期規(guī)定為15min）；最大需量：在指定的時間區(qū)內(nèi)需量的最大值（指定的時間區(qū)通常為一個月）；滑差式需量：從任意時刻起，按給定的需量周期遞推測量需量的方法，所測得的需量（遞推時間叫滑差時間）；區(qū)間式需量：從任意時刻起，按給定的需量周期遞推測量需量的方法，所

4、測得的需量（滑差時間15min稱為區(qū)間式需量）；7）電壓合格率：是供電質(zhì)量考核指標之一。根據(jù)規(guī)定-電壓合格率=（合格電壓運行時間/電壓考核范圍內(nèi)的運行時間）X 100%。     2 基波電能表        1）諧波對電能計量的影響(取自網(wǎng)絡(luò))： A）對諧波的限值和對計量的要求 電力系統(tǒng)中的主要諧波源可分為兩類：一是含半導體的非線性元件，如各種整流設(shè)備、變流器、交直流換流設(shè)備、變頻器等節(jié)能和控制用的電力電子設(shè)備；二是含電弧和鐵磁非線性設(shè)備的諧波源，如交流電弧爐及鐵

5、磁諧振設(shè)備等。隨著硅整流、電弧爐及可控硅換流設(shè)備的廣泛使用和各種非線性負荷的增加，當正弦基波電壓施加于非線性設(shè)備時，設(shè)備吸收的電流與施加的電壓波形不同，電流因而發(fā)生了畸變，諧波電流注入到電網(wǎng)中，造成電壓正弦波形畸變，這些設(shè)備就成了電力系統(tǒng)的諧波源。GB/T 14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波中明確給出了公用電網(wǎng)諧波電壓的限制值，見表1。諧波電壓的限制值參見GB/T 14549。 工頻整數(shù)倍數(shù)的諧波波形，對電能計量裝置的準確計量產(chǎn)生了較大的影響。       DL/T 614-1997多功能電能表對諧波影響的要求：分別將含有10%的3次、5

6、次諧波干擾源施加在多功能電能表電壓線路，最大需量值誤差的改變量應(yīng)不超過0.2%，程序不應(yīng)紊亂，內(nèi)存數(shù)據(jù)不應(yīng)丟失（測量單元為額定工作狀態(tài)）。 B）計量電能表受諧波影響的誤差  a）感應(yīng)式電能表受諧波的影響感應(yīng)式電能表是靠電磁感應(yīng)來產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩的，電能表工作時，電壓線圈的電流所產(chǎn)生的磁通分為兩部分，一部分是穿過鋁盤并由回磁板構(gòu)成回路的工作磁通，另一部分是不穿過鋁盤而由左右鐵軛構(gòu)成回路的非工作磁通。而電流線圈所產(chǎn)生的磁通，兩次穿過鋁盤，并通過電流元件鐵芯構(gòu)成回路。由于電壓線圈和電流線圈產(chǎn)生的交變磁通，在不同位置穿過鋁盤，并在鋁盤的不同位置感應(yīng)出電流（渦流），此渦流與磁場相互作用便產(chǎn)生推動鋁

7、盤轉(zhuǎn)動的力矩，鋁盤轉(zhuǎn)動與負載有功功率成正比。 電能表產(chǎn)生誤差的原因很多，與系統(tǒng)高次諧波相關(guān)的體現(xiàn)為兩個方面：·電磁感應(yīng)式電能表的設(shè)計只按基波考慮；·由諧波和基波疊加而成的電壓、電流波形發(fā)生畸變。    b）電子式電能表受諧波的影響    全電子式電能表產(chǎn)生誤差的因素，完全消除了感應(yīng)式電能表的機械轉(zhuǎn)動、元件磨損、傾斜度等的影響，但對其運行環(huán)境、元器件質(zhì)量、電能質(zhì)量、諧波頻率的影響產(chǎn)生的誤差也是多方面的。  C） 諧波工況下的電能計量a）諧波工況下的準確計量要求隨著電力市場改革的推進，電能作為一種商品已經(jīng)全面

8、走向市場化，電能表能否在各種工業(yè)狀況下準確計量，逐漸受到了供用電雙方的重視。隨著大功率非線性負荷的迅速增加，使得供電系統(tǒng)中電壓、電流波形發(fā)生畸變，對電網(wǎng)造成了嚴重的影響，并使電能表計量的誤差急劇增大。在諧波工況下是否依然能夠準確計量，成為對三相多功能電能表的必然要求。b）諧波工況下的計量準確性在實際的計量中，電力用戶可以分為兩類，即產(chǎn)生諧波的諧波源用戶和不產(chǎn)生諧波的諧波受害者用戶。作為諧波源的用戶，一方面產(chǎn)生了諧波功率，對電網(wǎng)造成了污染，另一方面，計費總電能為基波電能減去產(chǎn)生的諧波電能。作為正常使用的諧波受害者用戶，一方面設(shè)備深受諧波危害，另一方面，計費總電能為基波電能加上吸收的諧波電能。 &

9、#160; D) 諧波測量功能的實現(xiàn) a) 總電能脈沖輸出框圖總電能脈沖輸出框圖見圖2。b) 諧波電能脈沖輸出框圖諧波電能脈沖輸出框圖見圖3。E)  多功能電能表諧波計量全電子式電能表通過不斷演變，由原來的單片機技術(shù)發(fā)展到采用大容量CPU、漢字點陣字庫，以A/D+DSP+CPU形式，不斷完善獨立、固化的計量專用芯片，并逐步拓展大量程、寬量限電能表，滿足不同方式的計量需要；現(xiàn)以諧波多功能表為例，介紹諧波計量的特點。a) 諧波計量電能表的主要特點·帶有諧波功率測量并能指示諧波潮流方向；·具有測量與基波方向一致/相反的諧波有功電能，基波有功電能、基波

10、無功電能、實際消耗電能、總電能的功能；·時鐘自帶溫度補償，在停電時同樣能進行溫度補償，在-40+70范圍內(nèi)，時鐘精度優(yōu)于0.5s/d；·具有備用時段功能；·RS485能實現(xiàn)波特率自適應(yīng)功能；·能實現(xiàn)自動校表。b) 諧波計量測試情況電能表在諧波工況下，當諧波電能方向與基波電能相反時，基波電能與諧波電能的代數(shù)和與標準表的總電能一致，而消耗電能等于基波電能與諧波電能的絕對值之和。當諧波電能方向與基波電能相同時，消耗電能與標準表的總電能一致。電能表在諧波工況下的電壓、電流有效值，基波功率和諧波功率與理論值一致。電網(wǎng)的高次諧波對電能計量的準確性有影響，當

11、諧波含量滿足國標規(guī)定時，誤差影響微小，當諧波含量超過國標規(guī)定時，無論是電磁感應(yīng)式電能表還是全電子式電能表，誤差影響均較大；即諧波含量愈高影響量越大，電能計量誤差也越大。為了合理計量用戶消耗的有功電能，在選用電量平衡統(tǒng)計和貿(mào)易結(jié)算電能表時，針對含高次諧波的線路和用戶，不僅要求用戶按國標的要求進行諧波治理，還應(yīng)選用具有計量諧波分量電能的多功能電能表。對同一計量點，在諧波超過國標規(guī)定時，采用相同準確級別的全電子式電能表和電磁感應(yīng)式電能表，計量電能量是有較大差別的；對大功率變流設(shè)備、電弧爐等產(chǎn)生高次諧波的電力負載用戶，為了只記錄負荷消耗的基波有功電能，用電磁感應(yīng)式電能表比用同準確級別的全電子式電能表更

12、合理。當諧波源來自電網(wǎng)時，前者數(shù)值較大；當諧波源是用戶時，則情況相反。在電網(wǎng)中，無論諧波流向如何，當諧波從負載流向電網(wǎng)時，實際上是負載將電網(wǎng)中的基波經(jīng)過濾波和整流后，形成的諧波電流反送回電網(wǎng)，這是一種電能污染。全電子式電能表將負載（諧波源）消耗的基波有功電能和諧波源（負載）向電網(wǎng)返送的諧波有功電能（被污染的電能）進行了代數(shù)相加，使得記錄的能量比負載消耗的基波有功電能量還要小，這是全電子式電能表計量原理上的不足之處。 2）基波電能表：基波電能表就是濾掉諧波電量，只計量基波電能，從而消除諧波對電能表計量的影響。與普通表相比，基波表增加了低通濾波器電路。    

13、0;   3）AD7755是美國 ANALOG DEVICES 公司生產(chǎn)的電能測量芯片，推薦的主時鐘頻率為 3.5795MHz ，工作溫度范圍為-40+85 ，兩路 16 位-型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在以下計量芯片做成的電能表能準確測量電壓、電流的是(D)。  A)AD7755    B)BL0931    C)BL0932    D)CS5460.美國CIRRUS  LOGIC公司的CS5460芯片，精度可達2。    &#

14、160; 3 各種電能表       1）預付費電能表：預付費電能表是一種由電能計量單元和數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成的，使用戶必須先付費方可用電的電能表。在預付費表中常用的IC卡有三種，存儲卡 ，加密卡或CPU卡；      2）在電能表使用的IC卡中，以下三種安全性能最好的是(C)。 A)存儲卡    B)加密卡    C)CPU卡；      3）復費率電能表（分

15、時計費電能表）：復費率電能表就是有多個計度器，分別在規(guī)定的不同費率時段內(nèi)記錄電能的電能表。單相復費率電子表與普通單相電子表在結(jié)構(gòu)上最大區(qū)別在于增加了微處理器電子模塊；      4）黑白表只有2個費率。黑白表實際上是單相復費率表的一種特例，即只有白天和黑夜兩個時段和費率；      5）簡述六種電子式電能表的防竊電辦法：防反接電流線竊電；防表外短接電流線竊電；使用防竊電專用計量芯片；防斷TV竊電；防軟件竊電；利用遠方通信實時監(jiān)測防竊電。     

16、 6）多用戶電能表：多用戶表即由一塊表對多個用戶進行計量。