單相電能表實負荷校驗、虛負荷校驗電路比較及誤差研究

李翠麗

摘 要：隨著我國社會經濟的不斷繁榮，電能消費也在不斷地增多。而被廣大居民普遍接受的單相電能表由于覆蓋面積廣、使用環境復雜多樣，所以在實際的使用過程中單項能電表往往會出現各種各樣的問題，而問題一旦出現，受到影響的用戶則相對較廣，造成的后果也是非常嚴重的。文章通過對于單項電能表實負荷校驗與虛負荷校驗之間的校驗線路、檢驗特點以及在校驗過程中非常容易出現失誤和問題的各個方面進行了全面的介紹，以便于更好、更合理地對單相電能表進電路校驗。

關鍵詞：單項電能表；實負荷校驗；虛負荷校驗；對比

目前，單相電能表安裝和使用的環境呈現出復雜多樣的特點，在這種客觀因素的影響之下，單項電能表在實際運行的過程中也難免會出現各種問題和狀況。基于這樣的客觀事實，我國各地的相關部門為了及時解決市民對于電表準確性的質疑，建立了相關的通道接待用戶對于電能表的檢驗申請。為了能夠實現在現場對于單相電能表進行全面的檢驗，對于單相電能表有著更加準確的判斷，為此在對于現場的單項電能表進行檢驗時對于線路的校驗包括實負荷校驗和虛負荷校驗兩方面，這兩方面的校驗各有其特點。

1 對單相電能表進行實負荷校驗

對于單項電能表實負荷實際運行線路圖如圖1所示。

圖1 單項電能表實負荷實際運行線路圖

所謂的實負荷校驗是指在負載Z處于被校表即A、B處之間通過標準電能表的接入進行的直接校驗。單相電能表實負荷校驗的優點在于被校表能夠在運行的狀態下進行校驗。而缺點在于校驗功耗大、檢驗的負載點過少，而且對于一個表位常常會出現附加的錯誤。這個誤差值主要是由于被校表電流線圈內部的電阻ra所引起的。根據經驗總結，對于ra的數值計算公式我們可以總結為：

其中I表示供電的電流，U表示供電的電壓，Z表示日常家電的常見負荷。

2 對單相電能表進行虛負荷校驗

虛負荷校驗方法由于負荷電能表標準以及校驗過程的各種規定，被廣泛地應用于生產廠商和電業部門。單項電能表虛負荷實際運行線路圖如圖2所示。

圖2 單項電能表虛負荷實際運行線路圖

根據圖2我們可以清楚地看見，單相電能表虛負荷實際運行路線圖中是沒有具體的實際負荷的。而是通過電壓回路和電流回路兩條線路進行分別的供電。單項電能表虛負荷校驗發的優點在于功耗低，而且可以同時校驗多塊不同的電能表，而且不會有被校表電流線圈內部的電阻產生的表位誤差和表位壓降影響而產生附加的誤差。單項電能表虛負荷校驗法的缺點也非常明顯，即在校驗過程中必須打開表殼，使得電壓與電流連接片斷開，也就是電流和電壓線圈的高端必須分開。根據單項電能表的這一缺點，我們在校驗裝置上進行多塊電能表校驗的過程中，通常可以采用多個被校電能表仿實負荷連接的方法。這樣的方法就可以免去摘鉤的麻煩，還能夠對供電電源進行虛負荷兩路供電。這種仿實負荷校驗的方法目前為單項電能表校驗的主流校驗方法，其具體的路線圖如圖3所示。

圖3 單項電能表不摘鉤的仿實負荷校驗實際運行線路圖

我們通過圖3能夠進行判斷，該線路圖所采用的方法是二次為多繞組的電壓變壓器。盡管在實際教研過程中不需要進行摘鉤，但是由于電壓回路之間的供電是各自獨立的，所以不會有被校表電流線圈內部的電阻產生的表位誤差和表位壓降影響而產生附加的誤差。但是缺點也非常的明顯，即各個電壓回路之間分別進行單獨的供電，就導致多路變壓器的聯接變得相當麻煩，變相地增加工作量。

通過圖3我們可以得出相對應的總結：（1）當電流I通過W1時，電阻r1上的壓降會導致單壓線圈中產生電流Iw的產生。這時對于W1、W2來說，W2的電壓線圈電阻和W1的電流線圈電阻發生了并聯。如果電流回路中的各個表位的壓降是相同的，即Ir相等時，電壓回路之間的阻抗也是相同的。這時對于W2-Wn之間的電能表來說，由于相鄰的兩個回路之間的電流是一直的，所以在電壓線圈內的附加電流也為0。即iw1與iw2的方向呈相反的趨勢時，電壓線圈上的壓降就會相互進行抵消。所以在中間的W2-Wn-1之間的電能表不會出現附加的誤差。所以，在對于電能表W1和Wn之間所產生的誤差值可以表示為：

式中各項的表示：R0表示電能表的電流線圈電阻和接線電阻的總和，Z表示電能表電壓線圈阻抗，I表示電壓線圈中的電流。經過我們初步的計算和實驗的驗證，電子式電度表γu≤0.02%。

（2）回路電流IW1、IW2……Iwn之間實際上都是由總電流I通過分流產生的。而且其電能表所產生的誤差為負，其誤差值可以表示為：

（3）如果各個電能表之間的電流線圈的電阻和阻抗不相等時，即電流IW1≠IW2≠……≠Iwn這時所產生的誤差為隨機產生的，所以我們只要將電流接線固定好，誤差就可以忽略不計。

3 結束語

我們通過對于單相電能表實負荷校驗、虛負荷校驗電路比較及誤差研究，通過無數的實踐和分析總結出了仿實負荷電能表檢校的電路圖，可以將多繞組之間的變壓器的低端進行聯接，使得單項電能表的檢校過程變得十分簡單。

參考文獻

[1]辜承林.機電動力系統分析[M].湖北：華中理工大學出版社，2005.

[2]張曉玫.電能表遠程監控及檢驗系統[D].河南：鄭州大學，2006.