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1、单相电子式电能表的特点及正确选购,单相电子式电能表的特点和正确选购 技术监测中心计量检定站 二OO九年四月,摘 要,近年来，电子式电能表在我油田得到越来越广泛地应用，那么，电子式电能表和机电式电能表相比有哪些优点，该如何选购？本文从电子式电能表的概念、发展情况、工作原理、主要特点及如何选购这五个方面进行了简要介绍和分析。,题纲,一、什么是电子式电能表 二、电子式电能表发展简介 三、电子式电能表的工作原理 四、单相电子式电能表的主要特点 五、单相电子式电能表的正确选购,一、什么是电子式电能表,电子式电能表又称数字式电能表，是近几年来发展较快的一种新型的测量仪表，是指以模拟乘法器或数字乘法器等形式
2、为核心器件，应用微电子技术、模/数转换技术和脉冲数字技术作为工作基础，把被测电能量变成一串串脉冲或数字量，由电子计数器计数，或用数码管、液晶等直接显示电能的电能表，我们称之为电子式电能表。,二、电子式电能表发展简介,70年代，国外就开始开发电子式电能表，但由于受当时的电子技术水平制约，电子式电能表首先应用于标准表。电子式电能表最大的优点是准确度高，而机电式电能表很难做到较高的精度，所以标准表很快都采用了电子式电能表。在安装表领域，由于当时电子式电能表可靠性较差，对环境要求较高，价格贵，它的准确度优势无法显现，一直很难和机电式电能表竞争。,二、电子式电能表发展简介,随着电子技术的迅猛发展，电子器
3、件的性能在80年代有了质的飞跃，国外电子式电能表的生产有了长足的进步。我国90年代初研制出了电子式电能表，随后有厂家开始批量生产。目前国内研制生产专用集成电路的厂家近十家，品种很多。近两年，单相电子电能表的器件选择和工艺控制基本成熟，厂家的生产规模和服务能力经过市场的选择也分出了层次，产品的质量和价格达到了合理的水平。 由于它具有机电式电能表无可比拟的优点，近几年来发展非常迅速。用电子式电能表取代机电式电能表，在发达国家，平均每年以20多的速度在更换。我国虽然起步晚，当前也越来越广泛地应用在电能计量和计费工作中。,三、电子式电能表的工作原理,电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的，采用乘
4、法器实现对电功率的测量，其工作原理框图如图所示。,三、电子式电能表的工作原理,电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，将被测量的高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M，乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘，输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压U，然后再利用电压频率转换器，U被转换成相应的脉冲频率f，将该频率分频，并通过一段时间内计数器的计数，显示出相应的电能。,四、单相电子式电能表的主要特点,1 电子式电能表准确度高，计量准确 由于电子式电能表的测量原理是数据采样，由乘法器完成对电功率的测量，其测量准确度高。例如：我站检定过的DDS
5、566型号的2.0级电子式电能表，其基本误差在(0.2%0.6%)之间，远远低于机电式电能表的基本误差。电子式电能表灵敏度高，相对同规格的机电式电能表，如5（20），启动电流为25 ，而电子式表仅为10，在小负荷时能做到准确计量。,四、单相电子式电能表的主要特点,2 检定工作量降低，工作效率提高 由于电子式电能表没有机械器件，无需修理，免去了修理工序。 电子式电能表误差稳定，误差曲线线性好，在各负荷点下为一条平线，调校方便。 电子式电能表用脉冲信号输入到检定装置上进行校验，只要接好脉冲线，一次取样即成功，节约时间。,四、单相电子式电能表的主要特点,3 运输安装条件要求低 由于电子式电能表无转动
6、元件，安装不受位置影响。该表体积小、重量轻、运输方便，运输时，能够承受轻微震荡，误差不易发生变化。,四、单相电子式电能表的主要特点,4 电子式电能表功耗低，有利于降低线损 电子式电能表全部为电子元器件，各元器件的工作电压、工作电流都是毫伏和毫安级，电子元器件本身功耗小，是节能型仪表。同一规格的电子式电能表功耗小于0.6 ，而机电式电能表的功耗将近1.2 。按照我油田现运行机电式单相电能表3万只计算，若全部更换成电子式电能表，每天功耗可以降低432 ，有利于降低线损。,四、单相电子式电能表的主要特点,5 防窃电功能强 电子式电能表的电压回路与电流回路不是独立回路，由于电流回路为锰铜片构成，电阻值
7、低，电流回路的分流器只有几百微欧，在回路中一般不起分流作用。因此在机械表上常用的外部短路方式窃电对电子式电能表没什么效果。另外电子式电能表采取双向计度原理，具有防倒计量功能，无论电流回路是正向还是反向接入，都能正向计量。这样，通过反接倒转的窃电方式也是无效的。因而在不必外加措施的情况下，电能表本身就具有一定的防窃电能力。,四、单相电子式电能表的主要特点,6 电子式电能表过载能力强，故障率低 主要体现在电流回路具有极强的过载能力，如：许继仪表公司生产的DDS566型电表，在精度范围内可以过载612倍。由于电流回路使用锰铜电阻，阻值很小，内部电路取的是一个小电压信号，即使外部大电流通过，取样电阻不
8、会产生很大功耗，不会烧表。同时采用了专用大规模集成电路，在静态下工作无机械磨损。,五、单相电子式电能表的正确选购,由于电子式电能表的诸多优点，被越来越广泛地应用。但目前市场上电子式电能表厂家繁多，质量参差不齐。因此，应根据电子式电能表的特性来进行选择，而不能简单地照搬以前选用机电式电能表的技术要求选择电子式电能表。在选用单相电子式电能表时应该从以下几个方面来考虑：,五、单相电子式电能表的正确选购,1 查验生产厂家所必须具备的基本技术条件 电能表是属国家强制检定的计量器具，根据计量法规定，所选电能表必须具有省级以上技术监督局颁发的制造计量器具许可证(CMC)。这是电能表生产厂家所必须具备的条件和
9、必须履行的法律手续。此外，还可以多比较一下其他证明产品质量的文件。如：权威部门的鉴定报告、寿命试验报告、ISO9000质量认证等等。这些都是证明产品质量的重要文件。 由于各厂家价格竞争激烈，根据经验仅仅凭这些文件还是不够的，只能证明有了可以选用的基础。下一步就要根据电子式电能表的性能特点、国家检定规程，给合当地电网和气候的实际情况对厂家生产的电能表实物进行检验。,五、单相电子式电能表的正确选购,2对电能表实物进行检验 对厂家的电能表实物进行检验，主要包括以下几个方面的内容。即：机械要求、所能适应的气候条件、电气要求、电磁兼容性、准确度要求这五个方面。 2.1 机械要求： 机械要求中的绝大部分内
10、容是可以通过直观检查和简单的试验方法进行检验的。如：四防(防电击；防过高温度；防火焰蔓延；防固体异物、灰尘和水进入)；铅封方便可靠(只有破坏铅封后才能触及仪表内部部件)；接线端子应有足够的绝缘性能和机械强度；铭牌、接线图、端子标志符合要求等等。这些要求都是保证电能表安全运行的最基本要求，选用决不能忽视。特别端子板要选用阻燃材料；外壳要注意检查是否阻燃；外壳不能有明显变形影响密封性能和内部元件有明显的相对位移。,五、单相电子式电能表的正确选购,2.2准确度要求： 准确度要求包括：电流及功率因数改变、电压改变、频率改变、起动试验、潜动试验、走字试验等。电子式电能表在检定规程规定的负载范围内，一般线
11、性度都比较好，但不同厂家的表实际准确计量的负载范围有很大差别，由于现场实际负载电流是经常变化的，能准确计量的负载范围越宽，表的负载性能越好。 2.3电气要求： 电气要求的功率消耗检验，包括电压线路和电流线路，可以用互感器校验仪测量电能表的电压、电流和负载阻抗后，计算出额定电压、额定电流下电能表的功率消耗。,五、单相电子式电能表的正确选购,2.4气候条件和电磁兼容性能： 这两项对电子式电能表来说都很重要。尤其是电磁兼容性能对电子式电能表影响极为严重，电磁兼容性能较差的表，现场运行中往往出现“死机”、“飞字”等现象，甚至内部电子元件损坏，这是电子式电能表有别于机电式电能表的一个重要特性。另外需要特
12、别注意的是计度器的质量，计度器是电子式电能表的关键器件之一，目前国内单相表的设计采用了保留机械式计度器的方案，防止万一表计失灵丢失电量。计度器的最大问题是卡字现象，目前还没有从原理上解决卡字问题，主要是通过选择制造工艺好的计度器和进厂时严格筛选以保证电能表整机质量。,五、单相电子式电能表的正确选购,3运行中的电能表质量抽查 上述检查还是不能完全保证电能表安装使用以后，不出现任何问题的，因此，安装运行一段时间后，应该进行抽查。抽查的时间间隔和抽查比例可以根据运行中电能表的质量情况而定。同一厂家同一批次的电能表，故障率小、误差变化小、合格率高的可以减少抽查比例和抽查时间间隔，但每年至少要抽检1%，以监测电能表质量随时间变化情况。把电能表的选购从事前选择延伸到整个使用过程之中，通过监控使用中的情况，进一步提高选购水平。,谢谢！,