電子式電能表技術導向中若干問題的探討

浙江省電力公司營銷部技術主管、高級工程師 俞盛榮

二00五年十月

引言1

前言---幾個問題研究的必要性

隨著電子技術的發展，電子式電能表的性能價格比不斷提升。無論是功能、精度、可靠性等都優于感應式電能表。尤其是電子式多功能和復費率表的性能更是機電合一式電能表無法相比的。電子式電能表畢竟發展歷史短，現有的技術標準還不能完全含蓋使用環境；廠家對用電營業政策了解、現場使用條件的理解與用戶要求存在一定的差距、因此廠家和用戶在某些技術指標上取得共識還有一個磨合的過程。

引言2

用電營業政策導向---電能表功能發展歷程:

執行單一電價政策---有功電能表

執行功率因數考核---有功、無功電能表

---累加方式 止逆 絕對值

執行分時電價---有功分時電能表 多費率、

執行二部電價---最大需量表 多功能電能表

用戶負荷率考核---負荷曲線輸出

退補電量的需要---U、I、W等參數輸出、失壓計

時等零點抄表政策---數據凍結、RS485口等。

購售電關口零點抄表 --- 帶來的技術發展：多種數據通信接口、多種數據傳輸方式。

　

引言3

而電子式電能表又是在感應式表計的測量基礎上發展起來的，因此對其技術導向必須遵循如下原則：

1. 表計測量結果要符合電工原理和數學分析式;

2. 功能滿足用電營業政策;

3. 性能優于感應式電能表;

4. 能夠方便地解決實踐中碰的各種問題。

把先進的通信技術、合理的防竊電方法能巧妙的融入電能表生產技術，是電子式電能表開拓的方向。

問題的探討1

1. 三相四線表電壓回路呈受過電壓要求：

1.1 問題的提出：安裝電表時，相線與零線錯，造成二相過電壓（由220V升至380V）；

零線燒斷，某相電壓上升，使表計燒壞；惡意攻擊---溫州蒼南人為切斷零線竊電等等。

1.2 分析：雖然GB、JJG等標準沒有提出該項技術要求，但實際需求應該是第一位的。

2004-8 《電測與儀表》已有論述，本文分析略。

問題的探討2

1.2技術導向：

提出“接地故障抑制試驗”---電壓端子零線與任

何一相的相線對調，在U=110%UL(420v)的條件下

連續運行4小時，表計不損壞；恢復正常接線8小時

后(恢復室溫)，表計基本誤差合格(機械表水平)。

1.3技術措施：

燒表通常是指變壓器的線圈或穩壓電路。只要

將變壓器額定電壓按300V設計，穩壓電路參數再

調整一下就可以了。

1.4效果：按本技術要求供貨的電能表，至今未發生

燒壞事件。

問題的探討3

2.分時電能表的時鐘誤差要求:

2.1問題的提出：浙江推出居民分時電價后，時鐘的

精度備受關注。尤其是退休后老同志，每天都在觀

察表計時段的切換是否與中央臺時間一致。發現有

差異，他們就投訴，說表不準。

2.2分析：JJG596-1999《電子式電能表檢定規程》

1.8條規定：日計時誤差應不超過0.5s/d 。《JJG619

-1990分時記度（多費率）電能表檢定規程》規定：

參比條件±2℃的條件下，時鐘誤差小于±0.5s/d。

問題的探討4

而電能表是安裝在用戶計量箱內，不可能享受“空調”待遇，也就是說：20±2℃的條件是不可能達到的。因此必須考慮在使用條件下（-20 --+50℃），時鐘誤差的標準，才能讓用戶接受。

對時鐘進行溫度補償的建議方案，在2004-8 《電測與儀表》已有論述， 本文從略。現在有不少時鐘芯片都具有溫度補償功能，如：DALLAS號稱制造出±2分鐘/年的芯片。不過值得提醒的是，電能表在停用狀態（倉庫或冷備用），也要達到±1秒/天的指標。

問題的探討5

2.4 技術導向：我省規定時鐘誤差在20±2℃的條件下，時鐘誤差小于±0.5s/d；---符合標準在-20 - +50℃條件下時鐘誤差小于±1s/d。---實際

2.5 效果：采用溫度補償技術的電能表，二個月抄一次表，時鐘實際誤差小于1分鐘。用戶的投訴比例大幅下降。2003年底省中試所對各供電局表庫中待裝表，進行溫度特性檢測，凡是進行溫度補償的電能表，在-20 -- +50℃條件下時鐘誤差小于±30秒/月。---緩解了標準與使用的矛盾。

問題的探討6

3.安全認證:

3.1問題的提出：不法分子利用紅外或RS485口 (尤其是安裝230M負控終端的用戶485線是暴露在外面) ，在竊取密碼后，對表計進行非法編程。攻擊的目標是：“電量清零和底度設置”。不法分子將電能表底度清零，然后設置他們希望的電量。整個竊電過程只要幾秒鐘，危害極大。

3.2分析：規定表計只有進入試驗室狀態時才能進行影響電量結算的重要參數（電量清零、底度設置、脈沖常數、互感器倍率、費率、時段等）的設置。

問題的探討7

如果表計發生故障（程序亂或數據丟失等）只能將其拆回，到實驗室中檢查。

試驗室狀態判斷條件為見下表：

測 Cosφ=1.0 Cosφ=0.5（L）

量點 100%Ib 10%Ib 100%Ib

技術 功率因數偏差±0.05、電流偏差±5%、

要求 三個運行點必須在10分鐘內完成，每一個

運行點，電流維持的時間在10秒以上。


………全文詳見“全國電工儀器儀表標準化技術委員會三屆三次會議暨2005第十一屆（珠海）國際電磁測量技術、標準、產品研討展會”論文集