BDJ系列標(biāo)準(zhǔn)電子式電能表周期檢定時常見問題解析

撰稿：國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 劉潤民

電子式電能表是以微電子電路為基礎(chǔ)的用來計量電能的一種專門儀表。它主要是由輸入級（是由電壓或電流互感器、精密分壓電阻或取樣電阻組成）、乘法器、P／f變換電路和計數(shù)、顯示、控制器組成。

1 誤差線性不好

線性不好是指標(biāo)準(zhǔn)電能表在大負(fù)荷情況下，功率因數(shù)為1.0時所測誤差與功率因數(shù)為0.5（L）時所測的誤差相差很大，而調(diào)節(jié)可變電容效果甚微，這種現(xiàn)象多數(shù)是由于表內(nèi)元器件使用時間長，參數(shù)發(fā)生變化所致。

打開機(jī)殼，首先將功率因數(shù)為1.0時的誤差調(diào)整好，再將可變電容的兩端并上或串上一個無極電容（一般為100pF），進(jìn)行替代試驗，使其容量發(fā)生一定的變化以校正功率因數(shù)為0.5時的誤差。當(dāng)誤差合格后，將電容固定焊好，然后再將此表全面校驗一次，使誤差達(dá)到要求為止。

2 功率指示異常

2.1 功率指示不對

如1臺BDJ型標(biāo)準(zhǔn)電子式電能表，電壓量程為100V 和200 V 兩 檔，200 V、5 A 功 率 指 示 不 對。從電子表輸入級的電壓變換電路開始逐級往后檢查。針對故障現(xiàn)象，測試電流互感器初級200V 檔上的2個固定限流大電阻，它們的額定阻值均為49.8kΩ，而經(jīng)測量后發(fā)現(xiàn)其中一個電阻小于額定阻值，將此電阻焊下，測試其電阻的阻值僅為27 kΩ，遠(yuǎn)小于額定阻值。換上一個相同阻值的電阻，故障排除。

由于BDJ型表采用的乘法器是電流型時分割乘法器，而輸入級的主要作用是將待測的電壓、電流通過電壓變換電路和電流變換電路后，按比例變換成適合后級乘法器工作的小信號，即iu、ii，然后將iu、ii交流信號以微小的時間間隔分割成許多段，并把每個小段看作瞬時的直流分量，經(jīng)調(diào)寬調(diào)幅后，再經(jīng)濾波器濾除交流，得到平均功率，即有功功率。如果其中一個限流電阻的阻值變小，就會導(dǎo)致iu信號變小，這樣經(jīng)乘法器相乘后，所得到的平均功率就小于額定功率，從而造成功率指示不對的故障。

在電壓變換電路中，元件的損壞會造成功率顯示不正常，如W1、W2或W3，它們都是各檔大電阻的微調(diào)電阻，主要用來調(diào)滿度值。當(dāng)它們其中一個出現(xiàn)故障，輕則不能調(diào)整誤差，重則（如開路）會使該路斷路，無法將待測電壓轉(zhuǎn)換成交流信號iu，因此，也就不會有功率顯示。

又如打開1 臺BDJ－1A 型電子式單相功率標(biāo)準(zhǔn)電能表后蓋檢查各元件，發(fā)現(xiàn)整流穩(wěn)壓集成片很熱。斷開電源，觀察反面的印刷線路板，發(fā)現(xiàn)由于線路板塑料墊木螺絲擰得過緊，使MCT815CT 穩(wěn)壓集成片的兩個焊腳點短路，導(dǎo)致沒有＋15V 電壓輸出。＋15V 電壓是為運(yùn)算放大器μA741 和LM308 積分放大器提供工作電壓的，當(dāng)它們失去＋15V 工作電壓后，就不能正常工作，從而出現(xiàn)以上所述的故障。因此，將已短路的集成片焊下，換1個同型號的穩(wěn)壓片，故障消除。

2.2 功率指示數(shù)很小且不穩(wěn)

當(dāng)1臺BDJ－1A 型單相電子式標(biāo)準(zhǔn)電能表加額定電壓220V、電流5A 后，功率指示只在8～30 W之間變化。根據(jù)經(jīng)驗，最初懷疑乘法器有問題，經(jīng)測試乘法器4只管子均正常。再查誤差調(diào)節(jié)部分，發(fā)現(xiàn)可變電阻的阻值不對（調(diào)節(jié)時，誤差無變化）。焊下此電阻后，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)此電阻的阻值為無限大，說明此電阻內(nèi)部已開路。換上一個相同阻值的電阻后，功率指示正常。

造成功率指示不正常的原因還有乘法器出現(xiàn)問題。乘法器由4個場效應(yīng)管組成，它們每對的參數(shù)是相同的，只要其中有一只管子參數(shù)發(fā)生變化，就會影響功率的準(zhǔn)確指示，從而造成誤差超差。電阻分壓板上的幾個固定電阻有問題。當(dāng)恒流源中的開關(guān)管出現(xiàn)問題時，也會使功率指示不正常。

2.3 三相功率指示不同

一臺電能表檢定裝置所采用的標(biāo)準(zhǔn)表型號為BDJ－3Ac，三相功率指示不一樣。其中U 相和W 相指示正常，V 相指示不正常。打開標(biāo)準(zhǔn)表的后蓋，沿V 相電壓回路逐步進(jìn)行檢查，如圖1所示。

圖1 BDJ－3Ac標(biāo)準(zhǔn)三相電能表部分電路原理

先測試了電壓互感器的一次和二次電壓均正常，然后在檢查其它元件時發(fā)現(xiàn)運(yùn)算放大器A741集成電路發(fā)熱，于是，斷開電源將此片取下，放到U 相或W 相上，測試各腳電壓均正常，加上額定電壓、電流后功率指示正常，說明此片是好的。測試C11和G3、G4兩只對管的各腳電壓均正常，當(dāng)測試G5場效應(yīng)管腳電壓時，發(fā)現(xiàn)此管腳電壓與其它兩相所測的電壓不一樣，因此測試此管參數(shù)果然漏極電阻發(fā)生變化（變?。?，此管的漏極電流ID（即輸出電流）的大小決定于溝道兩端電壓VDS和溝道電阻rd（即輸出電阻），它們之間的關(guān)系為：ID＝UDS／rd，rd減小，ID就增大，所以導(dǎo)致了μA741集成片發(fā)熱，換同一型號管子后V 相功率指示恢復(fù)了正常。但當(dāng)切斷負(fù)載電壓、電流后，三相功率仍有顯示，按復(fù)位鍵失效，按其它鍵出現(xiàn)亂跳字現(xiàn)象，于是進(jìn)一步觀察，發(fā)現(xiàn)M2764AF1集成片各腳與插座接觸不良，其附近的集成片也有些松動，將它們安牢后，一切故障排除。