电能表测试

5、额定工作状态3
功能要求-3
• 负荷曲线，主要用于对用电情况进行监测记录，一般 可记录相当长的时间（几个月或几年的数据，根据内 卡容量及记录点密度与记录参量个数来定），特别适 合事后进行故障分析。 • 日极值，也是管理的要求，将用户用电情况记录下来。
5、额定工作状态3
功能要求-4
• 为了用电管理及收费的需要，需要有月度数据，所以 电表有过月结算功能，现在普遍是存12个月电量数据。 各地由于管理需求不同，“月”的概念与日历月可能 不同，所以结算日通常是可设置的。 • 冻结，也是为了方便进行管理，可将定点的数据抄回 来，不会因抄读时间不同而造成数据不同步。
6、掉电过程-1
• 一但电压下降到一定的程度，电表立即进入掉电存数 状态，停止其它工作，保存数据与参数，防止数据的 丢失，并为下次重新上电恢复工作作准备。 • 一般专门有掉电检测电路，一但检测到电压低于阀值， 即通知主MCU，MCU执行预定的指令进行掉电存数处 理。
6、掉电过程-2
• 掉电检测电路有2种： a、检测电源变压器次级整流后的电压（约14V），一但 低于一个值，即动作，14V的电压降落比5V快得多，存 数时间较长。 b、检测5V电压，如果存数也是用此5V电源的话，存数 相对较短。 • 另外，由于掉电后，所有工作一般依靠电表内部电容维 持，而电解电容随着工作时间容量是不断减少的，我们 电量设计寿命有5－10年，为了保证后期也有存数，存 数时间必须留有余量，至少1.5倍。并且，在不同的电压 下，掉电可用存数时间是不同的。
4、额定工作状态2
功能要求-2
• 电表一上电运行，首先是恢复电表运行的数据，参数。 电量数据：有、无功，总电量，分费率电量，历史电 量等。一般还要核对数据是否正确，时钟是否正确， 并有纠错功能。 • 计量功能启动，恢复掉电时保存的脉冲数，继续计脉 冲，并发出脉冲。 • 有些表，正反向不是走相同的时区时段表，而是有正、 反向2套时区时段表。 另外，有、无功是按相同的费率时段计量。
2、上电过程，工作电压从0V到Un-2
• 我们一般情况下，要求单相70%Un能上电并工作，误 差正常，最差也是80%Un • 上电过程中指示灯不能乱闪，即使不计量也不行 • 由于电源功率的限制，某些功能仅当工作电压大于一 个阀值时才打开，防止电表各复位等情况的出现
2、上电过程，工作电压从0V到Un-3
测试流程
1、掉电状态下电表运行及测试要求 2、上电过程，工作电压从0V到Un 3、额定工作状态1 性能方面的要求 4、额定工作状态2 功能要求 5、额定工作状态3 功能要求 6、掉电过程
1、掉电状态下电表运行及测试要求-1
电表在无正常工作电压状态下 • 低功耗电池虽然是可更换的，但如果消耗过快也不行， 所以要测量低功耗电池电流 • 时钟电池一般焊接在表内，不能更换，而电表寿命约 有10年，要求电池寿命也够长，所以要测量时钟电池 电流 • 在无工作电压时也要求电表时钟准确，所以要测量时 钟准确度
5、额定工作状态3
功能要求-1
• 电表运行过程中会出现一系列故障或变化，因此电表 有许多事件记录功能，记录此类事件 • 失压。互感器接入的电表，如果PT回路出现问题，电 表会少计电量，此时用电负荷并没有减少，输变电线 路均正常。所以要进行失压记录，用于故障恢复后的 电量追补。 • 断相。如果输变电线路中一相断了，则同时没有电压、 电流。此时记录断相。 • 还有用于负荷控制的超功率、超需量，电表可在超过 限定值时输出报警、跳闸信号，可控制外接的继电器 （断路器）断开用户用电。
5、额定工作状态3
功能要求-2
• 预付费，主要是将电量或电费预先存到电表中，用电 时扣除，直到没钱，电表报警或跳闸（或输出信号）。 • 安全认证，主要是为了限制在现场进行参数的修改。 因为安全认证的机制一般是要求在规定电压、电流下 运行一段时间，再在另一电压电流下运行一段时间， 这种状态在现场是不可能出现的（即使出现时，也是 你看不到的），这样就避免有人修改参数的情况（偷 电等破坏），即使是电力局或表厂的人也不能修改参 数（开表上盖除外）
• 由于电表工作的环境中有空间电磁场辐射，也有从电源线 传播来的较低频率的电磁波，所以要进行相关试验，考核 电表的防护能力，如高频电磁场，传导骚扰抗扰度试验。 电警棍、对讲机、手机、玩具遥控器等一些设备实际上也 是发射无线电波，量值相当大，易对电表产生影响，我们 也要进行相关试验，不过这不是标准规定的试验，只是保 证产品质量的试验。 (同事的一款波导手机辐射影响) • 电表工作环境中还存在各种磁场，有交变磁场，直流恒定 磁场（永磁铁的磁场相似），在一定的量值下，不得对电 表产生较大影响，所以也要进行相关试验
3、额定工作状态1——性能方面的要求-3
• 经互感器接入的电表，一但其中一相线断了，并搭接 到地上（这种情况在现实中存在的），则相间电压将 升高1.732倍，这就是接地故障现象。为防止电表损坏， 需要进行接地故障抑制试验，并将电压调到115%（这 是考虑到余量） • 电表如果挂在变电站母线上，则在进行母线投切时将 产生衰减振荡波，影响设备运行，所以要进行衰减振 荡波试验
• 电压从0V到Un上电过程中，电表内部工作电压的建立及主 程序从头开始运行，以及读取内卡中存储的参数及数据， 此过程极易因干扰而中断或产生数据混乱，危险性相当高。 • 工作电压上升太慢时易出现问题，故需要进行电源电压缓 升缓降试验 • 有些表工作电压上升太快易出问题，比如直接将Un电压接 到电表上 • 有时候存在一个电压点，在此附近，电表工作不正常，此 时需要调节电压时停一下
• 电表有各种对外接口，如通信用的RS485口，负荷控 制用的报警、跳闸口，远动脉冲口（即脉冲输出口）， 及其它测试、输出口，这些端口也必须进行相应的防 护，防止损坏及对电表造成影响，也要进行相关的试 验。
4、额定工作状态2
功能要求-1
• 潜动：即要求电表在电流回路没有电流的时候不能计 量，但在实际使用中，对互感器接入的电表线路中总 有一定感应电流，所以有防潜要求（加1/5启动电 流）。 • 启动：即要求在一定的电流下，电表能计量了。一般 此时还没有精度要求，只要能计量即可。另外，与机 械表相比，电子表启动准确灵敏得多，机械表用久了， 经常不能启动，少计电量，所以经常有更换为电子表 后，家里用电量增加的情况。
3、额定工作状态1——性能方面的要求-2
• 由于互感器接入式电表电压回路一般是接到PT回路上， 电流回路是串在CT回路上，对PT、CT有一定的影响， 所以有功率消耗的限制，并且一般是各相均应该测量 并限制的。直通表也有相同的要求。 • 电表工作中，有可能经历浪涌电流的冲击（浪涌电压 已有防护，试验），所以还要进行短时过电流的测试。
1、掉电状态下电表运行及测试要求-2
• 人体不可避免地会接触到电表，故需进行不工作状态下静电放 电试验 • 交流耐压试验，这是安规试验项目
• 绝缘（脉冲）电压试验，这是安规试验项目
• 爬电距离测量，关系到安全问题
• 振动试验，考验结构的抗振能力
• 电表可能在库房中存放相当长的时间，存放过程中误差不应变 化，月、年结算应正常
1、掉电状态下电表运行及测试要求-3
• 在高、低温存储后立即上电，电表应完全正常，误差变化 小 • 在高温高湿的环境中存储一段时间后，上电，也应完全正 常 • 出于安全的考虑，产品必须有必要的防止火焰漫延的功能， 对外壳及端子都有耐热与阻燃的要求 • 带包装的跌落试验，外壳的结实度
4、额定工作状态2
功能要求-3
• 通过比对当前时钟及时区时段参数来确定当前的运行 费率及时区时段表，并将电量存入分费率电量单元中。 不同费率的电量的收费标准是不同的。有些表有一个 备用时区时段方案表，可设定时间自动切换。 • 计量是否准确，是需要测试的，电表计量脉冲输出分 为光脉冲输出（LED批示灯）和辅助端子的电脉冲输 出。2个口子的性能也是有要求的。从这2个口子可采 到计量脉冲，并测试其准确性。有些产品可能有其它 的输出端口。另外，脉冲常数是可设置的，越高，校 验表越快，但稳定性差些。
3、额定工作状态1——性能方面的要求-4
• 电表工作中会发热，从而可能影响电表计量及工作， 所以要进行自热影响试验及温升影响试验 • 电表工作环境各种各样，有高温环境、低温环境、高 温高湿环境、湿热交变环境，所以要进行各种环境试 验，考核电表对环境的适应性
• 电表有可能在阳光下工作，在雨水中工作（可能会淋 点雨），在灰尘中工作，海边的还可能有盐雾，等等， 所以均应进行相应的试验
4、额定工作状态2
功能要求-6
• 相关电能质量方面的有谐波，对电网影响较大，对计 量也有影响，因为它不象基波（50Hz）有功，用户用 电时基波有功总是能计量到，而谐波有功，可能是负 的，即，总有功可能比基波有功少；用户发出（产生） 谐波，污染电网，却能因此得利，实在有问题，但计 量谐波、治理谐波均较难。至于谐波无功，就更难了， 国际上好象也没有标准可言。一般要求电表在谐波影 响下误差变化不能太大。
3、额定工作状态1——性能方面的要求-7
• 预付费接口（如IC卡、电钥匙等）或其它接口是相当 重要的接口，必须进行相应的防护，即使接口损坏， 也不能造成电表问题（如丢电费、丢电量、不计量、 不跳闸、不合闸等）
• 电网中存在许多高频噪声干扰，对设备运行影响较大， 也需要进行高频噪声干扰试验
3、额定工作状态1——性能方面的要求-8
• 电表上电开始到能正常工作的时间，标准规定是小于 5秒，但怎么测试？我们一般将能通信成功作为正常 工作的标志（因为出脉冲有时会慢一点）
• 上电过程中打静电或群脉冲，均较易出现问题，虽然 是较特殊的方法，但还是能考核电表的性能
3、额定工作状态1——性能方面的要求-1
• 工作环境中，静电无处不在，所以要进行静电放电试 验，考核电表的静电防护能力 • 电网中开关切换等，产生噪声，形成脉冲干扰，所以 要进行群脉冲试验 • 电网中很可能感应雷电干扰及大型用电器通断产生电 压浪涌，极易损坏设备（注：直接的雷击是没法防护 的），所以要进行雷击浪涌试验
1、掉电状态下电表运行及测试要求-4
• 有些表低功耗下能抄表，需要测试低功耗下远红外通信抄 表及电池电流 • 低功耗下是能唤醒的，并且在低功耗下换电池也能唤醒， 故需测试低功耗下唤醒及电池电流
• 有些表在低功耗下可循环显示与按显，所以要测试低功耗 电池下循环显示及此时低功耗电池电流
2、上电过程，工作电压从0V到Un-1
4、额定工作状态2
功能要求-4
• 实际运行中，电压、电流、频率、环境温湿度等一直 在变化的，所以要进行很多影响量的测试。当前的测 试，主要还是以静态测试来模拟动态测试，比如，测 试误差时一般电流电压是恒定不变的，一个点一个点 的测试，但实际运行中电流电压一般不会恒定不变。 • 由于有时区时段的切换，这就要求电表时钟有一定的 准确度，所以要进行时钟准确度测试，有些产品有时 钟脉冲输出端口，可测量时钟频率。需要测试时钟对 温度变化的准确度，上电及掉电时的准确度，时钟电 池电流及时钟电池欠压报警以及闰年问题等
3、额定工作状态1——性能方面的要求-5
• 电表工作时将产生电磁场，会通过空间辐射出去或通 过电源线传播出去，国家对此是有限制的，这就是无 线电干扰试验
• 电网电压有可能出现波动或中断的情况，所以我们进 行电压中断试验，一般还进行刀闸试验（我们的经验 是刀闸试验比电压中断试验有效）
3、额定工作状态1——性能方面的要求-6
4、额定工作状态2
功能要求-5
• 电表所有的测量量值的准确度均应该进行测试，是否 达到标准要求。如，电压、电流、功率、相位角、频 率等。需量，实际上是一段时间的平均功率，作为用 电管理部门，常通过需量来确定用户用电规模，并进 行相应的收费或处罚。无功及功率因数，也是考核用 电效率的，用电管理部门也常用功率因数来考核用电 单位，因为无功对输变电线路或设备均造成较大影响， 但它不做功，所以要限制。