三相电子式电能表及其检定

统计、报表等工作实现自动化。
任一功率采样点的瞬时功率由下式计算：
p (tk) = u (tk) i (tk)
（1）
而一个周期被等分为n个点（采样频率），则一个周期内的平均
功率为：
! p =
n
1 n
u
(tk)
i
(tk)
k=1
一个周期内的电能W为：
（2）
W = pOt Ot 为相邻采样点的时间间隔。
（3）
科技股份有限公司研制生产的多功能电能表检验装置。产品配备了
该公司生产的CL303三相程控功率源、CL311三相多功能标准表、
CL191精密时基源和尼米兹航母版本多功能电能表检验装置软件平
台，由计算机进行控制管理。具有检验项目齐全，测量准确度高，长
期稳定性好，自动化程度高，输出范围宽、功率大、失真小、稳定度 高等优点。[6]
该装置适用于检定电子式和机电式三相多功能电能表、多费率
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电能表、预付费电能表和普通电能表等。可以检定各种测量原理的 无功电能表，包括三相四线真无功、三相三线真无功、附加B相电流 式无功、二元件60内相角无功、二元件90无功等。还能测量交流电 压、电流、有功功率、无功功率、相位、功率因数、频率等电量。该 装置采用标准表法对被检电能表进行检定，装置由CL303三相程控 功率源、CL311V2三相多功能标准表、CL191精密时基源、误差计算 器、计算机和挂表架组成，其方框图如图2所示。
并且具有强大的辅助功能，如时间显示、光电隔离、数据传输接口
和远方抄表脉冲输出接口、上月各种电量存储、三相失压指示、正
反相序指示等功能。由于功能多、精度高、无磨损、寿命长、免维修
等优点，受到各地供电企业的欢迎，已大规模投入使用。
二、CL3000D系列电能表检验装置的工作原理
CL 3 0 0 0 D系列三相多功能电能 表检验 装 置 是深 圳市科陆电子
三、电子式电能表的检定 按照 J J G5 9 6 -19 9 9《电子 式电能 表》检 定 规 程的 要求，[ 7-11] 在 C L 3 0 0 0 D 检 定系统平台上录入 相关的参 数和进 行相关调 试 后，系 统将会按照规程所要求的如下检定项目进行自动检定，并生成相应 的报表：直观检查、工频耐压试验；预热、潜动、起动试验；误差检 定；校核常数等。 下面以三相三线电能表的检定原始记录为例进行说明。被检 三相三 线多功能 表的参 数为：电压：3×10 0V；电流：3×1. 5A（标定
（责任编辑 ：刘辉）
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+0.00wk.baidu.com -0.033
+0.000 -0.045
+0.000 -0.0165
-0.0165 -0.0410
+0.00 -0.00
-0.00 -0.05
+0.083 +0.033 -0.033 -0.026
+0.083 +0.000 -0.033 -0.036
+0.083 +0.0165 -0.0330 -0.0310
0.1Ib 0.000
-0.034 -0.023 -0.0285 -0.05
误差 2 +0.000 -0.064
+0.033
平均值 化整值 误差 1 误差 2 平均值 化整值 误差 1 误差 2 平均值
+0.0000 +0.00 +0.000 +0.000
+0.0000 +0.00 +0.334 +0.000 +0.1680
-0.0320 -0.05 +0.167 +0.000 +0.0835 +0.10 +0.001 -0.233 -0.1160
+0.165 +0.00
-0.132 -0.067 -0.0995
-0.033 -0.046 -0.0395 -0.05
化整值 +0.15 -0.10
-0.1
直观检查：合格； 工频耐压：合格； 起动试验：合格； 潜动试验：合格； 校核计度器示数：起示值0，止度示值1。 根据以上的各项检定数据得出的检定结论合格。
表 1 平衡负载检定数据
功率 误差
因数
Imax 1.5Ib
1.0 误差 1 -0.083 -0.033
误差 2 -0.083 +0.000
平均值 -0.0830 -0.0165
化整值 -0.10 -0.00
0.5L 误差 1 +0.000 -0.008
误差 2 +0.167 -0.026
平均值 +0.0835 -0.0170
一、电子式电能表的原理 电能 计 量 是 通 过 对有 功功率的 测量得到的，负载 上的瞬 时功 率 p (t)等于负载两端的瞬时电压u (t)与流过负载的瞬时电流i (t)的 乘积，其表达式为 p (t) = u (t) i (t)。[1-3] 自19 76 年日本 率先 研 制成 功电子 式电能 表以 来，电子 式电能 表已有三十多年的发展历史。电子式电能表由于精度高、启动电流 小、误差线性度好、功能强大、防窃电能力强、能够实现远方监控 等一系列优点，正逐步取代传统的感应式电能表。就其发展过程来 看，电子式电能表的发展可以分为两个大类：一类是不含微处理器 芯片的电子式电能表；一类是内含微处理器芯片及通信接口电路的 电子式电能表。[4-5] 不含微处理器芯片的电子式电能表是利用乘法器原理构成的， 其原理框图如图1所示。电压变换器和电流变换器为输入部分，其作 用是将取样后的线路电压U和负载电流I分别转换为乘法器输入端 所能接收的电平，同时也免除过大输入对表内电子电路的影响。可 见，乘法器是电子式电能表的核心。
式电能表的检定方法。
关键词：电子式电能表；检定装置；检定；规程
作者简介：啜斌（1984-），女，河北枣强人，保定供电公司营销部，助理工程师；王峥（1963-），女，河北保定人，保定供电公司营销部，技
术员。（河北 保定 071000）
中图分类号：TM933.4
文献标识码：A
文章编号：1007-0079（2012）24-0139-02
图 2 CL3000D 方框图
CL303三相程控功率源用于产生三相电压、电流信号、电压，电 流的幅度、相位、频率可以随意设置，并可在输出状态下进行调节。 标准 表和 被 检 表的 输出电能 脉冲 送误 差计 算 器，计 算 各只表的 误 差，由各表位的误差显示器分别显示。CL311V2三相多功能标准表 用于产生标准电能脉冲，同时对三相电压、电流、有功功率、无功功 率等参数进行测量并显示，以监视功率源的输出状态，功率源和标 准表都是在计算机的控制下工作的。CL191精密时基源输出的标准 频率脉冲和被检表的时钟脉冲送入误差计算器，计算时钟误差，并 由误差显示器显示。计算机通过尼米兹航母版本电能表检验装置软 件平台控制整个检定过程的进行，并对检定数据进行处理和管理。
参考文献： [1] 李宝树 . 电磁测量技术 [M]. 北京 : 中国电力出版社 ,2007. [2] 陈向群 . 电能计量 [M]. 北京 : 中国电力出版社 ,2010. [3] 国家电网公司人力资源部组编 . 电能计量 [M]. 北京 : 中国电力出版 社 ,2010. [4] 牟平江 . 电能计量基础与技术实践 [M]. 北京 : 中国电力出版社 ,2011. [5] 赵清松 . 电能表校验及误差调整模式的研究 [D]. 哈尔滨 : 哈尔滨理 工大学 ,2009. [6] 深圳市科陆电子科技股份有限公司 .CL3000D 系列三相多功能电能 表检验装置使用手册 [Z]. [7]JJG596-1999, 电子式电能表检定规程 [S]. [8] 中国华北电力集团公司 . 电能计量工作标准 [M]. 北京 : 中国电力出版 社 ,2002. [9] 国家电网公司人力资源部 . 电能计量相关规程规范 [M]. 北京 : 中国 电力出版社 ,2010. [10] 刘峰 . 电能计量实训 [M]. 北京 : 中国电力出版社 ,2009. [11] 邢道清 , 等 . 电能计量与电能表修校 [M]. 北京 : 机械工业出版社 , 2009.
目前随着科技的进步，特别是微电子技术和计算机技术在电测
领域的广泛应用，电能表向多功能方向发展，各种多费率电能表、
最大需量电能表、智能型IC卡预付费电能表、能远程抄（读）表的电
能 表 也得到了广泛的发 展和应 用。此 类电能 表不仅具 有计 量正相
和反相有功、无功电量，最大需量、多费率、测量功率因数等功能，
总第247期 DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2012.24.064
三相电子式电能表及其检定
技术探讨
啜斌王峥
摘要：电子式电能表是当前使用非常广泛的电能计量器具，电子式电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个非常重要的环节。在
介绍了电能计量原理和三相电子式电能表原理的基础上，结合科陆公司生产的CL3000D系列三相多功能电能表检验装置，讨论了三相三线电子
功率因数
1.0 A元
0.5L
1.0 C元
0.5L
表 3 不平衡负载检定数据
误差 Imanx 误差 1 误差 2 平均值 化整值 误差 1
Ib +0.000 +0.000 +0.0000 +0.00 +0.000
负载电流 0.5 Ib 0.2Ib +0.000 +0.000 +0.0000 +0.00 +0.000
图 1 电子式电能表原理框图 早期内含微处理器的电子式电能表，通常将微处理器用作数 值计算。而20世纪90年代以后的此类电能表内部通常设有通信接口 电路。因此，功能更加强大和灵活，能够实现多用户电能的集中计
量（每户均有独立的传感器），这样就降低了成本和电能表自身的电
能损耗，而且容易实现微机联网通信，使抄表工作以及电费计价、
+0.10 +0.00 -0.05 -0.05
+0.000 -0.033 +0.000 +0.000
+0.000 -0.033 +0.000 +0.000
+0.000 -0.0330 +0.0000 +0.0000
+0.00 -0.05 +0.00 +0.00
2012年第24期
电流），最大电流3×6A；准确度等级：有功（0.5s），无功（2.0）。按
照规 程 规定的 测点，采用C L 3 0 0 0 D检 定系统 进行检 定的数 据如下
表2、表3。
表 2 平衡负载下的标准偏差
偏差值 化整值 误差 1 误差 2 误差 3 误差 4 误差 5
1.0
0.03 0.0307 +0.000 +0.000 +0.056 +0.056 +0.000
0.5L 0.04 0.0371 +0.083 +0.083 +0.000 +0.083 +0.083
电能表作为当前电能计量和经济结算的主要工具，它的准确与 否直接关系到国家与用户的经济利益。目前国内各大电能表生产厂 家均以生产电子式电能表为主，此类电能表在生产过程中，不可避 免出现不合格产品，同时用户在使用过程中，也可能出现不合格电 能表。对电能表是否合格进行准确的评价是一个非常重要的方面， 因此电子式电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个 非常重要的环节。
化整值 +0.10 -0.00
0.8C 误差 1 -0.222 +0.033
误差 2 -0.111 +0.067
平均值 -0.1665 +0.0500
化整值 -0.15 -0.00
负载电流
Ib 0.5 Ib 0.2 Ib 0.1 Ib 0.05 Ib
+0.000 +0.000
-0.033 -0.037