电能表测试

• 比较法：又称“估算法”，即在难以推导出电量更正系数的情况 下，利用此比较推算出需退补的电量值。此方法可为以下几种方式 ：a.以调度部门电能量采集系统的有关数据为参考，并综合考虑正 常时期电力线路同比功率时的计量状况，推算出需退补的电量值； b.以下一级或对侧电能计量装置所计电量，并考虑相应的损耗等情 况；c.以计量正常月份电量或同期正常月份电量为基准，以及用户 值班记录、用电负荷等情况，进行综合考虑，推算出需退补的电量 值；d.以更正后的计量装置所计电量（一般为一个抄表周期）为基 准，以及用电负荷等情况，进行综合考虑，推算出需退补的电量值 。
则P′＝U0I0cosφ0
而实际输出电能P=3UcIccosφ0，故P′≠P。
由以上分析推导可知，本例错误接线造成的计量误差是计量
装置只计量了1/3的有功电能，乘以3为实际有功电能值。
(2)其中两相电流元件接错： 假设AC两相电流元件接错，则各个元件所计量的功率表 达式为： Pa′=UaIccos(120°-φc) Pb′＝UbIbcosφb Pc′=UcIacos(120°-φa)
2.电能表工作原理
电能表工作时，电压经电阻的分压、电流经电流互感器在取样电阻上 取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号送到CPU进 行计算。由于采用了专用的电能处理芯片，使得电压电流采样分辨率
大为提高，且有足够的时间来更加精确的测量电能，从而使电能表的 计量准确度有了显著改善。
图中CPU用于分时计费和处理各种输入输出数据，通过串行接口将专 用电能芯片的数据读出，并根据预先设定的时段完成分时有功电能计 量和最大需量计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外或RS485 接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据
3.如何消除测试误差
电能表误差的影响参数
对电能表误差有误响的因素有下面几方面： 1) 温度、频率、电压、波形、倾斜影响、自热影响、 外磁场。 2) 电流,也就是通常所说的线路负荷的大小,负荷越小, 误差越大。线路功率因数,功率因数越低,误差越大。 3) 三相电压和负荷的不对称度也影响计量误差。负载 的功率因数低，也影响计量误差，检验的时候，没有低 于0.5的检验点，而且功率因数过低，对电网运行也不 利，引起较大的能量损耗和电压降落。
无功计量功率为： QⅠ=UBCICcos(90°+30°+φ)=UIcos(120°＋φ) QⅡ=UACIAcos(150°-30°-φ)=UIcos(120°-φ)
此时，无功表反转。
2) 第一元件接入IA，第二元件接入-IC为： 根据向量图分析可知： 有功计量功率为： PⅠ=UABIAcos(30°+φ) PⅡ=UCBICcos(150°+φ)
无功电能表的计量功率表达式及更正系数
。
1 A、C两相元件接错时 (1) 第一元件接入IC，第二元件接入IA： 根据向量图1（a）得出： 有功计量功率为：PI=UABICcos(90°-φ)
PⅡ=UCBIAcos(90°+φ)
P‘=PⅠ+PⅡ=UIcos(90°-φ )+UIcos(90°+φ)=0
式中 PⅠ-第一元件所计有功功率 PⅡ-第二元件所计有功功率 P’-表计计量总功率
(2) 第一元件接入-IC，第二元件接入-IA时， 根据向量图1（b）得出有功计量功率为： PⅠ=UABICcos(90°+φ) PⅡ=UCBIAcos(90°-φ) P‘=PⅠ+PⅡ=UIcos(90°+φ)+UIcos(90°-φ)=0 以上两种接法，计得有功功率为零，有功电能表不走，无法 计量有功电量。由此也不考虑无功电能表的计量。
当三相电路平衡时，三元件的功率之和为：
P′=Pa′+Pb′+Pc′ =U0I0cos(120°-φ0)U0I0cosφ0+U0I0cos(120°-φ0)=0 而P=3U0I0cosφ0，故P′≠P。 由以上分析推导可知，本例错误接线造成电能表不转，计 量装置不能计量实际输出的电能。
(3)其中一相电流元件接错：假设B相电流元件进出接反， 则各个元件所计量的功率表达式为： Pa′=UaIacosφa Pb′=Ub(-Ib)cosφb Pc′=UcIccosφc 当三相电路平衡时，三元件的功率之和为： P′=Pa′+Pb′+Pc′ =U0I0cosφ0-U0I0cosφ0+U0I0cosφ0 =U0I0cosφ0
Q'=QⅠ+QⅡ=-2UIcosφ 式中 QⅠ-第一元件所计无功功率
QⅡ-第二元件所计无功功率 Q'-表计计量总无功功率 无功表反转
(4) 第一元件接入-IC，第二元件接入IA 根据向量图分析 有功计量功率为：
PⅠ=UABICcos(90°+φ) PⅡ=UCBIAcos(90°+φ) P'=PⅠ+PⅡ=2UIcos(90°+φ)=-2UIsinφ 无功计量功率为： QⅠ=UBCICcos(30°-φ-30°)=UIcosφ QⅡ=UACIAcos(30°-φ-30°)=UIcosφ Q'=QⅠ+QⅡ=2UIcosφ 这种情况下有功电能表反转，无功表正转。
2 A、C两相元件极性分别接反时 (1) 第一元件接入-IA，第二元件接入IC 根据向量图分析可知： 有功计量功率为： PⅠ=UABIAcos(150°-φ) PⅡ=UCBICcos(30°-φ) P'=PⅠ+PⅡ=UI×[(cos150°cosφ+sin150°sinφ)+(cos30°c osφ+sin150°sinφ)]=UIsinφ
Pa′＝Ua(-Ia)cosφa=-UaIa cosφa
Pb′=UbIb cosφb Pc′=UcIc cosφc 三元件功率之和为
P′=Pa′+Pb′+Pc′=-UaIacosφa+UbIbcosφb+UcIccosφc 当三相电路平衡时
Ua=Ub=Uc=U0
Ia=Ib=Ic=I0 φa=φb=φc=φ0
P′=Pa′+Pb′+Pc′ =U0I0cosφ0+U0I0cos(120°-φ0)+U0I0cos(120°+φ0)
=0 而P=3U0I0cosφ0，故P′≠P。 由以上分析推导可知，本例错误接线，造成电能表不转， 计量装置不能计量实际输出的电能。
以上只是简单地列举了三相四线有功电能表四种常见的错误接线造 成的计量误差，实际还有多种其它错误接线，造成计量误差，致使 计量装置不能正确计量实际输出电能，使电力企业与用户之间产生 不必要的计量纠纷。为了维护电力企业与用户的利益，在装表接电 过程中应注意以下几个问题： (1)装表接电前应备有正确的计量装置回路图； (2)装表接电前应认真核对电能表的型号、 容量、电压等级、电表 端钮盒； (3)认真核对PT、CT的型号、容量及极性； (4)装表接电完毕，送电前应根据计量装置回路图认真核对所接的计 量回路保证准确无误； (5)使用现场校验仪、钳型电流表、电压表等其它测试手段测试计量 误差
由以上分析推导可知，本例错误接线，造成计量误差，电 能表所计量的电能为实耗电量的三分之一，乘以3后方为 实际电能值。
(4)其中两相电压元件接错： 假设B、C两相电压元件接错相，则各个元件所计量的功率 表达式为：
Pa′=UaIacosφ0 Pb′=UcIbcos(120°-φb) Pc′=UbIccos(120°+φc) 当三相电路平衡时，三元件的功率之和为：
无功功率 不考虑 不考虑
-2UIcosφ 2UIcosφ -(√3/2)UIcosφ (√3/2)UIcosφ √3UIsinφ
三相四线接线错误及分析
三相四线电能表接线并不复杂，但往往由于疏忽，会造成错 接，以致出现停转、反转或者虽正转但与实际负荷不符的现 象。
(1)其中一相电流互感器二次极性接反： 假如A相电流互感器二次反极性，则各个元件所计量的功率 表达式为：
c) 现场检验电能表应采用标准电能表法，利用 光电采样控制或被试表所发电信号控制开展检验。 宜使用可测量电压、电流、相位和带有错接线判 别功能的电能表现场检验仪。现场检验仪应有数 据存储和通讯功能。 d) 现场检验时不允许打开电能表罩壳和现场调 整电能表误差。当现场检验电能表误差超过电能 表准确度等级值时应在三个工作日内更换。 e) 新投运或改造后的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类高压电能 计量装置应在一个月内进行首次现场检验。 f) I类电能表至少每3个月现场检验一次；Ⅱ类电 能表至少每6个月现场检验一次；Ⅲ类电能表至 少每年现场检验一次。
电能表测试
1. 规程对电能表测试的规定
a) 电能计量技术机构应制订电能计量装置 的现场检验管理制度。编制并实施年、季、 月度现场检验计划。现场检验应执行SD109 和本标准的有关规定。现场检验应严格遵 守电业安全工作规程。 b) 现场检验用标准器准确度等级至少应比 被检品高两个准确度等级，其他指示仪表 的准确度等级应不低于0.5级，量限应配置 合理。电能表现场检验标准应至少每三个 月在试验室对比一次。
电能计量装置异常退补电量计算方法
• 计算法： 又称 “公式法”， 即通过电能计量装置工作原理推导 出正确计量时所计电能量A与错误计量的电能量A*比值，推导出电 量更正系数K=A/A*，计算出需退补的电量值。计算需采用功率因素 时，取其值为正常月份平均功率因素或其它计量设备正确记录计量 差错期间的平均功率因素。电能计量装置误差超差时，以“0”误差 为基准，计算出需退补的电量值，其计算公式为：△A=A*r%/（1+ r%），△A为需退补电量值，r%为装置误差。电能计量装置PT二次 压降超出允许范围时，以允许电压降为基准，按验证后实际值与允 许值之差补收电量。计量用互感器间短路故障，应以测试后的实际 变比，计算出需退补的电量值。
UA=UB=UC=Uφ，IA=IB=IC=I， φa=b=φc=φ，正确的接法为有功电能表