电子式电能表技术导向中若干问题的探讨

前言---几个问题研究的必要性

　　随着电子技术的发展，电子式电能表的性能价格比不断提升。无论是功能、精度、可靠性等都优于感应式电能表。尤其是电子式多功能和复费率表的性能更是机电合一式电能表无法相比的。电子式电能表毕竟发展历史短，现有的技术标准还不能完全含盖使用环境；厂家对用电营业政策了解、现场使用条件的理解与用户要求存在一定的差距、因此厂家和用户在某些技术指标上取得共识还有一个磨合的过程。

引言2

　　用电营业政策导向---电能表功能发展历程:

　　执行单一电价政策---有功电能表

　　执行功率因数考核---有功、无功电能表

　　---累加方式 止逆 绝对值

　　执行分时电价---有功分时电能表 多费率、

　　执行二部电价---最大需量表 多功能电能表

　　用户负荷率考核---负荷曲线输出

　　退补电量的需要---U、I、W等参数输出、失压计

　　时等零点抄表政策---数据冻结、RS485口等。

　　购售电关口零点抄表 --- 带来的技术发展：多种数据通信接口、多种数据传输方式。

　
引言3

　　而电子式电能表又是在感应式表计的测量基础上发展起来的，因此对其技术导向必须遵循如下原则：

　　1. 表计测量结果要符合电工原理和数学分析式;

　　2. 功能满足用电营业政策;

　　3. 性能优于感应式电能表;

　　4. 能够方便地解决实践中碰的各种问题。

　　把先进的通信技术、合理的防窃电方法能巧妙的融入电能表生产技术，是电子式电能表开拓的方向。

问题的探讨1

　　1. 三相四线表电压回路呈受过电压要求：

　　1.1 问题的提出：安装电表时，相线与零线错，造成二相过电压（由220V升至380V）；

　　零线烧断，某相电压上升，使表计烧坏；恶意攻击---温州苍南人为切断零线窃电等等。

　　1.2 分析：虽然GB、JJG等标准没有提出该项技术要求，但实际需求应该是第一位的。

　　2004-8 《电测与仪表》已有论述，本文分析略。

问题的探讨2

　　1.2技术导向：

　　提出“接地故障抑制试验”---电压端子零线与任

　　何一相的相线对调，在U=110%UL(420v)的条件下

　　连续运行4小时，表计不损坏；恢复正常接线8小时

　　后(恢复室温)，表计基本误差合格(机械表水平)。

　　1.3技术措施：

　　烧表通常是指变压器的线圈或稳压电路。只要

　　将变压器额定电压按300V设计，稳压电路参数再

　　调整一下就可以了。

　　1.4效果：按本技术要求供货的电能表，至今未发生

　　烧坏事件。

问题的探讨3

　　2.分时电能表的时钟误差要求:

　　2.1问题的提出：浙江推出居民分时电价后，时钟的

　　精度备受关注。尤其是退休后老同志，每天都在观

　　察表计时段的切换是否与中央台时间一致。发现有

　　差异，他们就投诉，说表不准。

　　2.2分析：JJG596-1999《电子式电能表检定规程》

　　1.8条规定：日计时误差应不超过0.5s/d 。《JJG619

　　-1990分时记度（多费率）电能表检定规程》规定：

　　参比条件±2℃的条件下，时钟误差小于±0.5s/d。

问题的探讨4

　　而电能表是安装在用户计量箱内，不可能享受“空调”待遇，也就是说：20±2℃的条件是不可能达到的。因此必须考虑在使用条件下（-20 --+50℃），时钟误差的标准，才能让用户接受。

　　对时钟进行温度补偿的建议方案，在2004-8 《电测与仪表》已有论述， 本文从略。现在有不少时钟芯片都具有温度补偿功能，如：DALLAS号称制造出±2分钟/年的芯片。不过值得提醒的是，电能表在停用状态（仓库或冷备用），也要达到±1秒/天的指标。

问题的探讨5

　　2.4 技术导向：我省规定时钟误差在20±2℃的条件下，时钟误差小于±0.5s/d；---符合标准在-20 - +50℃条件下时钟误差小于±1s/d。---实际

　　2.5 效果：采用温度补偿技术的电能表，二个月抄一次表，时钟实际误差小于1分钟。用户的投诉比例大幅下降。2003年底省中试所对各供电局表库中待装表，进行温度特性检测，凡是进行温度补偿的电能表，在-20 -- +50℃条件下时钟误差小于±30秒/月。---缓解了标准与使用的矛盾。

问题的探讨6

　　3.安全认证:

　　3.1问题的提出：不法分子利用红外或RS485口 (尤其是安装230M负控终端的用户485线是暴露在外面) ，在窃取密码后，对表计进行非法编程。攻击的目标是：“电量清零和底度设置”。不法分子将电能表底度清零，然后设置他们希望的电量。整个窃电过程只要几秒钟，危害极大。

　　3.2分析：规定表计只有进入试验室状态时才能进行影响电量结算的重要参数（电量清零、底度设置、脉冲常数、互感器倍率、费率、时段等）的设置。

问题的探讨7

　　如果表计发生故障（程序乱或数据丢失等）只能将其拆回，到实验室中检查。

　　试验室状态判断条件为见下表：

　　测 Cosφ=1.0 Cosφ=0.5（L）

　　量点 100%Ib 10%Ib 100%Ib

　　技术 功率因数偏差±0.05、电流偏差±5%、

　　要求 三个运行点必须在10分钟内完成，每一个

　　运行点，电流维持的时间在10秒以上。


　　………全文详见“全国电工仪器仪表标准化技术委员会三届三次会议暨2005第十一届（珠海）国际电磁测量技术、标准、产品研讨展会”论文集