关于电能表在电力检测工作中的应用

张飞

【摘  要】电能表使电力系统中很重要的一个环节，连接电网和用户侧，电能表主要的作用是用于电能的电力检测，而一些特殊的电能表也能用于其他的电力检测，比如高压电能表和智能电能表。

【关键词】电能表;电量;电力检测;高压电能表

电能表是電力系统中用来测量电能的仪器仪表，电能表又称电度表、电表、千瓦小时表。电能表读数就是累计使用的电量，我们家庭用电就是通过电能表的读数测出目前的读数，再减去上月的读数，得出的就是本月的使用电量。

除了用户侧的电能电力检测，电能表在其他很多方面也可以进行电力检测，本文将围绕电能表的分类和电能表在电力检测中的应用进行讨论。

1.电能表分类及原理

1.1 感应式电能表

感应式电能表是直接接入线路中的电能表，工作原理是将线路中通过的电压、电流、以及其相位转变为磁力矩，再由磁力矩推动铝制的转盘转动，转的越快表示功率越大、也就是负荷越大，越慢表示功率越小、也就是负荷越小，转动的速度是和功率大小成正相关的，电能表通过转盘的转动累计用电量。

感应式电能表属于机械式电能表，稳定可靠，是原来每家每户的标配。如果去细心观察自己家电表的话，用电的时候电能表中间有个白色的圆盘转动，那就是感应式电能表，那个转动的圆盘就是表示在计数。

感应式电能表功能单一，只具备最基本的电能检测，在市场上已经被逐步淘汰了，现在家庭中装的最多的电能表是电子式电能表。

1.2 电子式电能表。

电子式电能表式科技时代的产物，主要原理是通过运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。

因为电子式电能表采用了数字技术，在使用上功能更加齐全、使用更加方便。原来机械式电能表最后一位是需要大致估读，但是电子式电能表更加的精确，可以直接显示到小数点后一位。

相较于感应式电能表，电子式电能表就相当于是智能手机，而感应式电能表就是老人机。虽然大家都知道老人机更加耐用和可靠，但是还是会选择智能机。所以电子式电能表正在慢慢淘汰感应式电能表。

1.3 其他电能表

还有很多具有其他附加功能的电能表，这些电能表都是在电子式电能表基础上进行的定向功能开发。这其中有用于分时累加电量的多费率电能表，用于有分时电价的用户;还有现在基本上每家每户都普及的预付费电能表，主要用来规范那些喜欢拖欠电费的用户;还有多功能电表、多用户电表、无功电能表等等。

这些都是属于定向开发的电子式电能表，就像手机中有的音质好、有的屏幕大、有的处理速度快，同样的电能表也有这些差异功能的存在，应用在不同的电力检测工作中。

2.电能表在电力检测工作中的应用

电能表是电力系统的基础计量表计，也是电力系统最重要的计量表计。在电力系统的应用十分的广泛，从发电到输电到配电，电能表的身影无处不在。

电能表在电力检测工作中高压侧和低压侧均有应用，还有在一些新能源接入电网的项目中，也有电能表应用于电力检测。应用于高压侧、新能源接入电力检测工作的主要是高压电能表，以及高压电能表和其他高压设备的结合体;应用于低压侧电力检测工作的主要是智能电能表;。

2.1 高压侧电力检测

2.1.1 高压电能表

高压电能表是将高压互感器、供电电源、带脑子计量单元和通讯单元集成的一体式电能表。相对于直接接入线路的电能表，高压电能表可以整体整定误差，在误差整定方面更加方便，且不需要考虑不确定度，精确度会更高;整定之后的高压电能表计量准确度更高;高压电能表是接入高压线路一次侧和二次侧中间，不和高压线路直接串联在一起，与主机之间的通讯也是靠光纤和无线，因此有很好的反窃电能力;另外，因为没有直接接入线路，所以高压电能表不需要承受高压线路的大电压、大电流，在制造上可以节省很多的铜铁等原材料，成本上有很大的优势。

目前高压电能表在电力检测工作中主要的功能是测量高压线路的电压、电流、功率等参数。通过高压电能表内的电压、电流互感器，测出来二次侧的电压和电流，再和放大倍数相乘就得出了高压线路电压和电流，再用电压和电流相乘就得到了高压线路的功率。

2.1.2 高压电能表和高压开关结合使用

高压电能表和高压开关结合使用应用在电力检测中最典型的代表是高压电能表和断路器结合使用。

高压电能表和断路器结合使用不仅能满足断路器原有的线路保护功能、断路功能，还能集高压电能表的计量和判断这些功能于一身。后期还有通过高压电能表的后台进行远程操作，甚至还可以将高压电能表打造成具备一定智能化的设备，使高压电能表在高压侧的电力检测中更加智能，检测到非正常数据时，能及时进行识别和处理，提高整个系统的响应速度和判断能力。

高压电能表和断路器的结合使用还在电力检测的故障判断中发挥作用。高压电能表通过计算出零序电压、电流，在接地故障中，通过对电流的判定，更加准确的找到故障地点，再配合断路器进行操作，减少因为误判带来的误操作。

2.1.3高压电能表和联络线开关结合

高压电能表和联络线开关的结合主要应用于分支和环网的电力检测工作。

高压电能表插入在每路分支和环网中，能够检测每一个支路的电能情况，包括每条线路的电压、电流、功率、谐波等参数，还可以单独检测每条支路的线损，及时准确的找到故障线路进行切换和修复。而一旦出现故障，需要进行线路的转换，同时还有电能表的转换计算等工作，但是高压电能表和联络线开关结合能够实现自动判别和切换，及时通知到后台采用新线路的计算方式，减少异常数据的产生。

2.2低压侧

电能表在低压侧电力检测工作中主要是测定电能，但是随着近年来智能电表的研究和应用，电能表在低压侧的电力检测工作中除了测定电能之外还能进行应急故障修复、数据的交互、稳定电能、保护线路、异常检测等工作。

智能电能表是智能电网最重要的一个环节，要想智能电网具备自行愈合的能力，就需要智能电能表在电力检测工作中自动进行，遇到故障时能自我启动故障处理机制，对故障进行判断、隔离、并通知后台。

智能电能表另一个重要的电力检测工作是保护自己。智能电能表还会对自己的开箱、电压、电流的变动、参数变动等情况进行异常数据的记录，主动上报到后台，如果属于合法合规的操作，只需要在后台忽略就可以了。

2.3新能源接入

近些年，国家一直在鼓励新能源发展，其中最有代表性的是光伏发电和风力发电。在十多年前，国家的新能源发电处于起步阶段，为了能够更好的扶持新能源的发展，国家制定了一系列的补贴政策来引导市场。在这些补贴政策中，更多的是按照单位发电量进行补贴，所以在新能源接入电网时，需要安装电能表进行双向电力检测。

对于新能源的另一个问题是，新能源容量不大时，接入电网会对电网产生一定的冲击，甚至会影响到电网的安全运行。这时候就需要高压电能表在中间进行电力检测，除了检测双向的电能外，还要检测电能质量、保护电压/电流等。通过检测的数据判断新能源电源是否会影响到电网，如果检测的数据超出了正常高压电能表会及时断开跟主网的联系，保护主网安全。

3.总结

本文主要讨论了电能表的工作原理、电能表的分类以及电能表在电力检测工作中的应用。

随后讨论了三种电能表在电力检测中的应用，高压侧、低压侧和新能源接入。高压侧电力检测主要是通过高压电能表对线路进行电力检测、低压侧电力检测主要是通过智能电能表对局部电网进行电力检测、新能源接入主要是通过高压电能表对电网主网和新能源发电侧进行双向电力检测。

但是电能表在电力检测中的应用远不止这三种，电能表是电力系统中最重要的一个环节，随着技术的进步和科技的发展，电能表也将在电力系统电力检测中发挥更重要的作用。

（作者单位：河南许继仪表有限公司）