單相電能表實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)、虛負(fù)荷校驗(yàn)電路比較及誤差研究

李翠麗

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮，電能消費(fèi)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(huán)境復(fù)雜多樣，所以在實(shí)際的使用過程中單項(xiàng)能電表往往會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，而問題一旦出現(xiàn)，受到影響的用戶則相對(duì)較廣，造成的后果也是非常嚴(yán)重的。文章通過對(duì)于單項(xiàng)電能表實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)與虛負(fù)荷校驗(yàn)之間的校驗(yàn)線路、檢驗(yàn)特點(diǎn)以及在校驗(yàn)過程中非常容易出現(xiàn)失誤和問題的各個(gè)方面進(jìn)行了全面的介紹，以便于更好、更合理地對(duì)單相電能表進(jìn)電路校驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)雾?xiàng)電能表；實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)；虛負(fù)荷校驗(yàn)；對(duì)比

目前，單相電能表安裝和使用的環(huán)境呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，在這種客觀因素的影響之下，單項(xiàng)電能表在實(shí)際運(yùn)行的過程中也難免會(huì)出現(xiàn)各種問題和狀況?；谶@樣的客觀事實(shí)，我國各地的相關(guān)部門為了及時(shí)解決市民對(duì)于電表準(zhǔn)確性的質(zhì)疑，建立了相關(guān)的通道接待用戶對(duì)于電能表的檢驗(yàn)申請(qǐng)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于單相電能表進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，對(duì)于單相電能表有著更加準(zhǔn)確的判斷，為此在對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的單項(xiàng)電能表進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)對(duì)于線路的校驗(yàn)包括實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)和虛負(fù)荷校驗(yàn)兩方面，這兩方面的校驗(yàn)各有其特點(diǎn)。

1 對(duì)單相電能表進(jìn)行實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)

對(duì)于單項(xiàng)電能表實(shí)負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行線路圖如圖1所示。

圖1 單項(xiàng)電能表實(shí)負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行線路圖

所謂的實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)是指在負(fù)載Z處于被校表即A、B處之間通過標(biāo)準(zhǔn)電能表的接入進(jìn)行的直接校驗(yàn)。單相電能表實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于被校表能夠在運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行校驗(yàn)。而缺點(diǎn)在于校驗(yàn)功耗大、檢驗(yàn)的負(fù)載點(diǎn)過少，而且對(duì)于一個(gè)表位常常會(huì)出現(xiàn)附加的錯(cuò)誤。這個(gè)誤差值主要是由于被校表電流線圈內(nèi)部的電阻ra所引起的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)于ra的數(shù)值計(jì)算公式我們可以總結(jié)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(fù)荷。

2 對(duì)單相電能表進(jìn)行虛負(fù)荷校驗(yàn)

虛負(fù)荷校驗(yàn)方法由于負(fù)荷電能表標(biāo)準(zhǔn)以及校驗(yàn)過程的各種規(guī)定，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)廠商和電業(yè)部門。單項(xiàng)電能表虛負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行線路圖如圖2所示。

圖2 單項(xiàng)電能表虛負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行線路圖

根據(jù)圖2我們可以清楚地看見，單相電能表虛負(fù)荷實(shí)際運(yùn)行路線圖中是沒有具體的實(shí)際負(fù)荷的。而是通過電壓回路和電流回路兩條線路進(jìn)行分別的供電。單項(xiàng)電能表虛負(fù)荷校驗(yàn)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)在于功耗低，而且可以同時(shí)校驗(yàn)多塊不同的電能表，而且不會(huì)有被校表電流線圈內(nèi)部的電阻產(chǎn)生的表位誤差和表位壓降影響而產(chǎn)生附加的誤差。單項(xiàng)電能表虛負(fù)荷校驗(yàn)法的缺點(diǎn)也非常明顯，即在校驗(yàn)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(jù)單項(xiàng)電能表的這一缺點(diǎn)，我們?cè)谛ｒ?yàn)裝置上進(jìn)行多塊電能表校驗(yàn)的過程中，通常可以采用多個(gè)被校電能表仿實(shí)負(fù)荷連接的方法。這樣的方法就可以免去摘鉤的麻煩，還能夠?qū)╇婋娫催M(jìn)行虛負(fù)荷兩路供電。這種仿實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)的方法目前為單項(xiàng)電能表校驗(yàn)的主流校驗(yàn)方法，其具體的路線圖如圖3所示。

圖3 單項(xiàng)電能表不摘鉤的仿實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行線路圖

我們通過圖3能夠進(jìn)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(shí)際教研過程中不需要進(jìn)行摘鉤，但是由于電壓回路之間的供電是各自獨(dú)立的，所以不會(huì)有被校表電流線圈內(nèi)部的電阻產(chǎn)生的表位誤差和表位壓降影響而產(chǎn)生附加的誤差。但是缺點(diǎn)也非常的明顯，即各個(gè)電壓回路之間分別進(jìn)行單獨(dú)的供電，就導(dǎo)致多路變壓器的聯(lián)接變得相當(dāng)麻煩，變相地增加工作量。

通過圖3我們可以得出相對(duì)應(yīng)的總結(jié)：（1）當(dāng)電流I通過W1時(shí)，電阻r1上的壓降會(huì)導(dǎo)致單壓線圈中產(chǎn)生電流Iw的產(chǎn)生。這時(shí)對(duì)于W1、W2來說，W2的電壓線圈電阻和W1的電流線圈電阻發(fā)生了并聯(lián)。如果電流回路中的各個(gè)表位的壓降是相同的，即Ir相等時(shí)，電壓回路之間的阻抗也是相同的。這時(shí)對(duì)于W2-Wn之間的電能表來說，由于相鄰的兩個(gè)回路之間的電流是一直的，所以在電壓線圈內(nèi)的附加電流也為0。即iw1與iw2的方向呈相反的趨勢(shì)時(shí)，電壓線圈上的壓降就會(huì)相互進(jìn)行抵消。所以在中間的W2-Wn-1之間的電能表不會(huì)出現(xiàn)附加的誤差。所以，在對(duì)于電能表W1和Wn之間所產(chǎn)生的誤差值可以表示為：

式中各項(xiàng)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(jīng)過我們初步的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，電子式電度表γu≤0.02%。

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

（3）如果各個(gè)電能表之間的電流線圈的電阻和阻抗不相等時(shí)，即電流IW1≠IW2≠……≠Iwn這時(shí)所產(chǎn)生的誤差為隨機(jī)產(chǎn)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(jì)。

3 結(jié)束語

我們通過對(duì)于單相電能表實(shí)負(fù)荷校驗(yàn)、虛負(fù)荷校驗(yàn)電路比較及誤差研究，通過無數(shù)的實(shí)踐和分析總結(jié)出了仿實(shí)負(fù)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(jìn)行聯(lián)接，使得單項(xiàng)電能表的檢校過程變得十分簡(jiǎn)單。

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