安装式电能表现场在线检定的可行性分析

高佳

江苏省计量科学研究院 江苏南京 210023

电在日常生活中随处可见，所以智能电能表被视为社会生活的一种关键组成部分。在实际改造智能电能表时，往往会遇到以下几方面的问题：第一，施工的工程量太大，改造智能电能表通常都是区域性质的，通常与某个片区有关，在进行改造时，一般用到全费控、全采集和全覆盖等改造方案，照此看来，开展施工改造项目确实不易。第二，在改造智能电能表时，不只是针对某个单独的模块，通常与电路网络中的其他模块都存在联系，怎样才能把彼此之间的关系协调到位，也是施工的一个困难环节。第三，在改造智能电能表时，往往都绕不开附近居民的停电问题，怎样在复杂安装工艺流程的情况下，设法缩短施工时间，确保施工方案的准确性和科学性，同时值得思考。第四，在改造工程中，一般会牵扯到许多终端，并且对数据准确性的标准十分严格，硬件施工结束后，就要开始调试和校准设备，排查、发现并处理问题，这些在施工各环节中都要重视起来。通过改造智能电能表，可以有效促进电网系统用户使用体验感的提高，所以相关的改造策略必须要落实下去。目前，随着通信技术、网络技术以及计算机技术等领域技术的不断革新，智能电能表在功能上变得越来越完善，功能的加强，意味着对智能电能表的施工安装要求也将更加严格。从相关研究人员的角度分析，眼下首要的任务就是尽快解决该类技术问题。

表1 国外远程检定项目

1 电子式电能表工作原理分析

电能表在线检定存在较多的问题，最终导致检定的结果存在一定的误差，这就不能保证电能表的检定质量。技术人员需要根据实际的情况，对于电能表的现场检定模式改进，让电能计量更加地准确稳定。将电能表安装到被测电路中，当电流线圈与电压线圈中间出现交变电流的时候，铝盘处会有感应漩涡的产生，原因是铝盘被交变磁通穿过后，两个交变电流分别在铁芯之间产生的交变磁通，受磁场受力带来的影响，铝盘获得运转动力，便有旋涡随之出现。因此，大部分时候随着负载消耗功率的不断增加，电流线圈的电流会持续加大，同时旋涡将愈发明显，且铝盘能越转越快，原因是功率和铝盘转动呈正相关，换而言之，提高功率时，铝盘会转的更快。众所周知，在我国交流电压为220V，所以当电路中出现电能表的时候，就有交变电流的产生，这个时候我们将大功率设备投入运行，线圈电流就瞬间提高，磁场也突然增强，铝盘转动越来越快，因为在相关设备的功率增大时，会耗费更多的电能。根据电能表中的指针显示情况，我们可以直接观察到铝盘转动与实际用电功率之间的关联性，该设备就是按照这一原理制造出来的。

2 电能表现场在线检定

2.1 外观检查

所谓的外观检查，就是用肉眼、工具等判断电能表的外观与相关要求是否一致的过程总称。比如铭牌标志的内容是否清晰可见、存在缺陷；内部有无杂物出现；计数器显示的清晰度如何；数码或液晶显示器是否断码、笔画不够；指示灯是否能正常电量和熄灭；表壳是否完整，视窗是否清洗，有无破裂、固定不住的情况；封印是否完好等，这些都需要逐一排查清楚[1]。电能表基本功能是否可以正常使用，是其中的一项重点内容。通过外观检查，可以判断出电能表有无发生异常情况的可能性。在获得用户、电力部门批准的情况下，挑选一台正在运行的电能表，现场把表箱打开。检查电能表，如果都能达到以上的所有要求，就说明是可以现场完成这项试验的。

2.2 电能表检定圈数和脉冲数的设定

电能表的检定工具需要根据标准的方法去检测存在的误差，在这样的模式下，电能表检定规程将会对于误差计算的圈数和脉冲数具有一个具体的规定，检定人员需要按照相关的规定，设定不小于下限的圈数或者脉冲数。但是在实际的检定工作的开展当中，都是直接计算和输出误差，而不会显示误差计算得到的脉冲数，检定人员的工作较为麻烦也无法做到快速下手。为了根据相应的规定进行检定工作，检定人员一般会增加脉冲数和圈数，但是这样虽然可以保证了下限，也会导致检定时间大幅度增加，工作效率明显降低，根据检定装置的原因误差值，对于最后检测的合格线会受到相应的影响[2]。所以对于这一问题，我们需要做到在检定的过程当中，结合实际的标准设备，以及常数、圈数等，保证科学合理，将误差确定甚至消除。

2.3 计量装置的安装

考虑到现场电能计量装置的安装会牵扯到一次回路，因此在安装之前必须将相关的安全工作落实到位，只有在保证安全措施无误的前提下，才能继续进行下一个环节。期间需要注意的事项内容包括：按照操作说明书的要求，工作人员、监护人员各司其职，当监护人员下达指示时，工作人员应做到无条件服从并执行；在电能计量装置的安装、拆换过程中，要避免发生撞击，轻拿轻放，避免互感器、电能表因撞击而白白损失；互感器的二次侧必须与地面相连；电流互感器二次不能开路，电压互感器二次不能接地、短路；在电压互感器的运行过程中，其一次绕组、铁芯部分必须与地面连接；当电流互感器的二次侧消耗过大功率，或者有太多仪表接入，已经超出二次侧的额定容量时，会对其准确度造成显著影响；同样的，换成电压互感器，也是一样的结果。

2.4 带电检查

在联合接线盒操作验线的过程中，大部分是在没有相位伏安表的情况下，要求核对有功电能表是否准确接线，所以在三相负载显示对称，可以估算功率因素的前提下，方能按以下情况开展带电检查工作。第一，用秒表测量有功电能表的十秒转秒数，在计算高压侧的功率时，要将其电压、数据等变化情况测量出来，通过比较二者，当做判别电能表接线的依据；第二，当三相负载处在对称状态的情况下，对有功电能表的N转秒数进行测量，联合中间相电压及接线盒断开以后，对有功电能表的N转秒数进行二次测量，观察N转秒数有没有变慢，接着连接间相电压，将两边的相电压调换位置，对有功电能表的数字显示进行仔细观察。再来评估电能表的接线状态。在测试IA、IC方面，可选择钳形电流表，对二相电流实施合并测试，并判断接线是否正确，正确的话，在合并测试过程中就会出现与单独测试一样的读数。举个例子，电能表有一项接线是不对的，合并测试过程中读数会是单独测试数值的3倍。

2.5.确定最大允许误差

从本质上来说电能表属于电子仪器的一种，检定环境会导致出现相应的误差。所以电能表的检定环境需要保证周围不存在电磁干扰现象，防止因为出现干扰导致出现误报现象。如果检定环境的温度差异较为明显，也会导致电能表的检定工作不在一个稳定的环境条件下，很可能影响检定结果的准确性。因此，对于电能表的检定，需要在零摄氏度以上的环境。

电能表的在线检定需要按照具体的稳健指标体系作为参考，相关人员需要根据标准对于技术文件进行制定，并且不断的修正改动，积累经验，加强实际的分工情况，满足技术文件制定的需求。此外，我国国土面积较大，各地区环境和条件都具有较大的差异，所以在进行在线检定的时候需要根据区域的不同、现场条件的不同进行确定分析，并且积极借鉴国内外的经验，对于现有的资源进行应用分析，根据不同的条件制定满足现实情况的最大允许误差。

2.6 做好竣工验收工作

在完成所有的施工之后，竣工的验收是非常关键的。智能电能表需要保证拥有良好的准确率，在实际进行交付的时候进行校准是非常必要的。智能电能表直接决定了广大人民群众的生活支出，所以在竣工的时候需要明确责任的划分，其中需要体现出来的内容为，新表的代码，旧表的代码以及低度等等，并且需要放置在较为醒目的位置，标注出相关责任人的联系方式，如果遇到了突发情况，能够第一次时间联系。在日常的验收过程当中，需要对于智能电能表采集超过95%，但是在实际的使用阶段，智能电能表需要达到更高的采集率，这其实是一种能源的浪费。在整个项目验收合格之后，后续也需要进行定期维护，出现相关的问题，及时处理。

3 现场检定注意事项

对于电能表的误差需要进行现场的检定使用专门的实验端口接入电流之后，电压回路的模式和方法对于标准的电能表进行检定分析保证连接的稳定性和安全性，最终达到良好的检定结果。

电能表的检定过程当中需要做到严格控制，防止在检验的过程当中出现电压回路开路，以及电流回路短路等现象。

标准电能表预热稳定之后，并且和相对稳定状态吻合，对于误差进行测定，将测定次数控制，实际误差就是其平均值，舍去明显存在的错误之后，如果误差最大的允许值达到了80%-120%，就需要增加测量次数，次数增加之后得到相应的平均值，作为最终的实际误差情况[3]。

标准表转动N圈之后或者出现多个低频脉冲输出之后，需要对于高频脉冲数进行分析，将其作为实际的脉冲，和算定的脉冲进行对比分析之后计算电能表的实际误差[4]。

对三相三线二元件电能表的检定分析过程当中，使用标准的电能表和B相连接，这不会影响最终的测量误差[5]。

安全问题是电能表检定当中最主要的问题。操作人员在检定过程当中需要根据实际的情况，保证自身的安全，做好安全防护措施，佩戴绝缘手套，降低风险。

4 结语

电能表的检定可以大幅度推动智能电网系统的建设和完善，电力企业的技术人员和管理人员需要根据实际的情况，对于电能表现场的实际检定模式进行改进完善，了解检定当中存在的问题，进行全面的分析研究，让电能表的在线检定更加合理、高效、准确。并且需要构建严格的技术文件体系，加强培训力度，让电能表的现场检定工作开展稳定快速，不断优化电能表的实际性能，促进我国电力企业的发展速度。本文对电能表现场在线检定的可行性进行了探究，通过探究规程要求的基本误差实验、外观检查等内容，得出了一些结论。