分時(shí)計(jì)量電能表的調(diào)校與誤差分析

汪文娟

摘 要：分時(shí)計(jì)量電能表，有時(shí)又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個(gè)時(shí)間段，對(duì)每一個(gè)時(shí)間段的電能進(jìn)行分別計(jì)算，然后每一個(gè)時(shí)間段的電價(jià)進(jìn)行電費(fèi)的合計(jì)，這樣的電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式可以很好的使用戶實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡用電，有效地促進(jìn)電力的平衡，同時(shí)也可以很好降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度地發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。文章首先分析了分時(shí)計(jì)量電能表的結(jié)構(gòu)及其類型，在此基礎(chǔ)之上簡(jiǎn)單分析了分時(shí)計(jì)量電能表的工作原理，并分析了分時(shí)計(jì)量電能表的調(diào)校和可能存在的誤差。

關(guān)鍵詞：分時(shí)計(jì)量電能表；調(diào)校；誤差分析

中圖分類號(hào)：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0086-01

分時(shí)計(jì)量電能表有時(shí)又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個(gè)時(shí)間段，對(duì)每一個(gè)時(shí)間段的電能進(jìn)行分別的計(jì)算，然后每一個(gè)時(shí)間段的電價(jià)進(jìn)行電費(fèi)的合計(jì)。這樣的電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式可以使用戶很好的實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡用電，有效的促進(jìn)電力的平衡，同時(shí)也可以降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度地發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 分時(shí)計(jì)量電能表的結(jié)構(gòu)及類型

對(duì)于分時(shí)計(jì)量電能表，從結(jié)構(gòu)上整體可以分為三類：①電子式分時(shí)計(jì)量電能表；②感應(yīng)式電能表，計(jì)數(shù)器自身就是一個(gè)復(fù)費(fèi)率計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘機(jī)構(gòu)和繼電器可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的投入或者退出計(jì)數(shù)，近似于全機(jī)械式的工作方式；③感應(yīng)式電能表加裝電子式脈沖電路，機(jī)電一體式的工作方式，通過(guò)電脈沖驅(qū)動(dòng)加裝的計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。

而對(duì)于機(jī)電一體式的分時(shí)計(jì)量電能表，其整體的發(fā)展歷程可以分為三個(gè)階段：

①通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)接近開關(guān)取樣，通過(guò)石英鐘切割時(shí)段，通過(guò)計(jì)數(shù)器顯示峰電度、古典度和總電度，有時(shí)會(huì)加上平電度計(jì)數(shù)器，并且加上固定分頻的電路。

②通過(guò)光電傳感器取樣，用可以編程的時(shí)鐘集成電路，進(jìn)行電路的切割和顯示；使分頻電路和逆向判別器進(jìn)行固定，通過(guò)計(jì)數(shù)器顯示峰電度、古典度和總電度。

③通過(guò)光電傳感器取樣，用專用單片機(jī)的功能切割時(shí)段，同時(shí)分頻、寄存、譯碼、時(shí)間數(shù)顯、峰電度、谷電度可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)的可讀，同時(shí)有逆向判別器，可以實(shí)現(xiàn)拉閘報(bào)警的功能，并且可以任意編制分頻，任意編制時(shí)段，通過(guò)計(jì)數(shù)器顯示總電度，有時(shí)會(huì)保留峰谷計(jì)數(shù)器。

2 分時(shí)計(jì)量電能表的工作原理

對(duì)于感應(yīng)電能表，其轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)隨著負(fù)荷的改變而發(fā)生變化。光電傳感器安裝在表內(nèi)，并且不斷進(jìn)行采樣，通過(guò)選通逆向判別裝置發(fā)射出一系列的脈沖，這些脈沖與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速成正比，且與消耗的電能成正比，對(duì)脈沖進(jìn)行一定的整形和放大之后，可以有效的觸發(fā)峰、谷門。在設(shè)計(jì)整形電路時(shí)，一般會(huì)選擇施密特整形電路或者單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路（通過(guò)TTL與非門構(gòu)成），也可以選用“555”集成塊搭成整形、放大電路。如果在這時(shí)，時(shí)空裝置切換在峰段，則峰門打開，谷門關(guān)閉，而在上述過(guò)程中，和電能成正比的滿足電路要求的脈沖，就會(huì)通過(guò)峰門。

分時(shí)電能表計(jì)數(shù)器的最小分格為0.001 kWh，只有對(duì)與電能成正比的脈沖進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸l，才能很好的適合不同的電能表。分頻器一般可以分為固定分頻和任意分頻兩種形式，脈沖在經(jīng)過(guò)分頻器之后，分為兩路，一路被送進(jìn)脈沖電機(jī)，實(shí)現(xiàn)峰電度計(jì)數(shù)，這可以有效的防止因?yàn)榈綦姡沟么尜A器失去記憶功能，另一路被存貯，并且可以隨時(shí)進(jìn)行讀取。

3 電能表調(diào)校及誤差分析

縱觀我國(guó)目前使用的分時(shí)計(jì)量電能表的類型，大部分使用三相兩元件感應(yīng)式的電能表，在我國(guó)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)于電壓值為110V及以上的情況，僅采用中性點(diǎn)直接接地的方式。如果系統(tǒng)不對(duì)稱，在使用三相兩元件感應(yīng)式電能表進(jìn)行計(jì)量時(shí)，就會(huì)引起線路產(chǎn)生附加誤差。即分時(shí)采樣不可靠。面對(duì)以上缺陷，可以通過(guò)三相四線制感應(yīng)式分時(shí)計(jì)量電能表進(jìn)行改善。

對(duì)于調(diào)校分時(shí)電能表，可以理解為組合兩只或者三只單相電能表。在調(diào)校的過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮元件之間的彼此影響，避免引起較大的附加誤差。

①在分元件進(jìn)行調(diào)整時(shí)，如果額定電壓、額定功率和cos=1時(shí)，依次選取給其中的一組元件，并且通入標(biāo)定電流，而其他兩組不同電流，以通入標(biāo)定電流的這組元件為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行電能表誤差的調(diào)節(jié)以三相電能表不平衡負(fù)載的誤差特性為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)調(diào)偏正一些。另外需要注意的是，這三組元件的誤差應(yīng)該盡量相近，避免使電能表的相位特性變壞。對(duì)于因?yàn)閮山M元件的轉(zhuǎn)矩不平衡所引起的誤差，可由下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

t=■+■tg？準(zhǔn)

式中：

t1、t2依次是指元器件1和2，這個(gè)公式由兩項(xiàng)相加組成，第一項(xiàng)與cos？準(zhǔn)無(wú)關(guān)，而第二項(xiàng)與tg？準(zhǔn)成正比。

筆者認(rèn)為可以這樣理解：當(dāng)這兩組元件的誤差差值為2%的時(shí)候，且當(dāng)cos？準(zhǔn)的值由1變?yōu)?.5的時(shí)候，它的附加相位誤差會(huì)達(dá)到1%。在正常情況下，兩組元件間的誤差的差值，在不超過(guò)電能表等級(jí)允許誤差限值的一半最好。

②在用分時(shí)計(jì)量電能表分時(shí)的進(jìn)行轉(zhuǎn)換誤差的計(jì)量時(shí)，如果額定電壓、額定功率和cos？準(zhǔn)=1時(shí)，在通過(guò)1%標(biāo)定電流的情況下，分時(shí)計(jì)量部分應(yīng)該可以正常的進(jìn)行工作，不應(yīng)該產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)換誤差。

③峰電量和谷電量的記錄誤差。如果額定電壓、額定功率和cos？準(zhǔn)=1時(shí)，對(duì)于分時(shí)計(jì)量電能表，其電流回路可以通過(guò)最大的額定電流，時(shí)間如果是峰控時(shí)段或者谷控時(shí)段時(shí)，依次讀取峰段以及谷段的電量，并與同一時(shí)刻積算總電量的總計(jì)數(shù)器上的記錄相互對(duì)比，然后計(jì)算兩者之間的誤差。舉一個(gè)例子，峰段電量記錄誤差為：

Ff=（Wf2-Wf1）-（W2-W1）

式中：

Ff為峰段電量記錄誤差的絕對(duì)值；

Wf2為在開始計(jì)數(shù)時(shí)，峰段電量讀數(shù)；

Wf1為在計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，峰段電量的讀數(shù)；

W2為在開始計(jì)數(shù)時(shí)，總電量的讀數(shù)值；

W1為在計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，總電量的讀數(shù)值，對(duì)于峰谷電量，其記錄的允許誤差值為1 kWh。

④時(shí)空部分誤差的檢驗(yàn)。在分時(shí)計(jì)量電能表中，時(shí)控裝置是很重要的一個(gè)組成部分，必須要求計(jì)時(shí)準(zhǔn)確沒(méi)有誤差，每一天的走時(shí)誤差較小，則峰、谷時(shí)段的投入和切除都會(huì)較為準(zhǔn)確。

4 結(jié) 語(yǔ)

分時(shí)計(jì)量電能表又稱為“復(fù)費(fèi)率電能表”，它是將每一天劃分為若干個(gè)時(shí)間段，對(duì)每一個(gè)時(shí)間段的電能進(jìn)行分別的計(jì)算，然后每一個(gè)時(shí)間段的電價(jià)進(jìn)行電費(fèi)的合計(jì)，這樣的電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式，可以很好的實(shí)現(xiàn)用戶主動(dòng)均衡的用電，有效的促進(jìn)電力的平衡，同時(shí)也可以很好降低在用電高峰期的系統(tǒng)壓力，更大程度的發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

本文首先分析了分時(shí)計(jì)量電能表的結(jié)構(gòu)及其類型，在此基礎(chǔ)之上，簡(jiǎn)單分析了分時(shí)計(jì)量電能表的工作原理，并分析了分時(shí)計(jì)量電能表的調(diào)校和可能存在的誤差。希望通過(guò)本文的相關(guān)研究，對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的分時(shí)計(jì)量電能表的調(diào)校和誤差分析有一定的參考價(jià)值。

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