電子式電能表又被稱為靜止式電能表，是一種近幾年發(fā)展很快的一種新型電能表，隨著電力市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，以及微電子技術(shù)的發(fā)展，電子式電能表以其獨(dú)特功能，在電力生產(chǎn)自動化、電能計(jì)量智能化及用電管理中得到廣泛應(yīng)用，而且需求越來越高。為正確計(jì)量電能及合理收費(fèi)，電子式電能表起到極為重要的作用。
電子式電能表是一種工作原理與傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表完全不同的新型電能計(jì)量儀表，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子元器件質(zhì)量的提高，一些國內(nèi)、國外生產(chǎn)的單相、三相電能表已逐步被推廣使用。在使用中不但逐步改變了“電子式電能表不可靠、不穩(wěn)定”的舊觀念，而且展示了電子式電能表性能和功能上的許多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在普遍使用的感應(yīng)式電能表由于受其工作原理和制造工藝，制造材料等方面的制約，在降低表計(jì)功耗，提高表準(zhǔn)確度和開發(fā)表計(jì)的功能方面是有限度的。而電子式電能表在這些方面有明顯的優(yōu)勢，我單位電子式電能表已經(jīng)安裝近三萬只，電子式電能表在計(jì)量管理中的優(yōu)勢越加顯著。結(jié)合我單位使用情況及目前電子表的應(yīng)用實(shí)踐，從以下幾方面進(jìn)行探討。
一、電子式電能表與感應(yīng)式電能表性能的對比
1、功耗和起動試驗(yàn)的對比
根據(jù)GB/T17215-98規(guī)定的參比條件下，通過整機(jī)功耗的測試和起動試驗(yàn)可得出電子式電能表功耗通常為感應(yīng)式電能表的三分之一;電子式電能表由于采用了電子線路原理使得起動功率僅為感應(yīng)電能表的十分之一上下且靈敏度可做得較高。所以較小的功耗和良好的起動功率靈敏度對公平收取電費(fèi)以及降低配電線路損耗有積極作用。
2、誤差的對比
在5%Ib-400%Ib范圍中測量兩種單相電能表的誤差，我們發(fā)現(xiàn)：
（1）電子式電能表誤差變動小，感應(yīng)式電能表誤差變動較大。
（2）低負(fù)荷時(shí)，電子式電能表的誤差偏正，感應(yīng)式電能表而出現(xiàn)較大的負(fù)誤差。
3、供電技術(shù)指標(biāo)變化對誤差的影響
我們做了電壓、頻率、功率因數(shù)、諧波變化等指標(biāo)對表計(jì)誤差影響的實(shí)驗(yàn)。從對比實(shí)驗(yàn)中可看出：
（1）感應(yīng)式電能表在低電壓時(shí)誤差偏正，高電壓時(shí)誤差偏負(fù)。
（2）感應(yīng)式電能表在感性負(fù)荷時(shí)誤差偏正，容性負(fù)荷時(shí)誤差偏負(fù)。
（3）諧波對電能表誤差影響較大，其中三次、五次、七次諧波對表計(jì)誤差影響較大。當(dāng)用戶向電網(wǎng)送出諧波時(shí)，感應(yīng)式電能表的誤差偏正，且變化較明顯；電子式電能表的誤差偏負(fù)，但受影響較小。諧波用戶與非諧波用戶表計(jì)誤差變化正好相反。
總之，電壓、頻率、功率因數(shù)以及諧波等的變化，對電子式電能表誤差影響較小，對感應(yīng)式電能表影響較大。同時(shí)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和負(fù)載線性的對比中可明顯看到，電子式電能表的線性較好，誤差調(diào)整容易，而感應(yīng)式電能表由于電磁感應(yīng)原理和結(jié)構(gòu)的原因，其工作線性較窄，而且由于元器件之間的相互影響，各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的誤差數(shù)據(jù)差距較大，使得調(diào)整時(shí)較難同時(shí)滿足各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的要求。
4、壽命的對比
感應(yīng)式電能表由于元件磨損，灰塵增多、電磁性能變壞等影響，投入運(yùn)行幾年后，誤差就逐漸增大，而且均為負(fù)誤差，需要重新調(diào)整、校驗(yàn)；由于各種性能已變得較差，要達(dá)到10年的使用壽命難度大，維護(hù)工作量也大。電子儀表由于影響其壽命主要是電子元件，生產(chǎn)廠家只要嚴(yán)格控制元器件進(jìn)貨的來源，嚴(yán)格篩選元器件，嚴(yán)格監(jiān)控生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝是可以保證電子式電能表的可靠性和使用壽命的。
二、電子式電能表在現(xiàn)代化管理中應(yīng)用
目前生產(chǎn)的三相電子式電能表基本上均采用采樣原理利用專用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對電流、電壓進(jìn)行數(shù)字化處理，輸入專用微處理器CPU，利用軟硬件可實(shí)現(xiàn)多種功能，具有計(jì)量和顯示正、反向和各不同時(shí)段，不同費(fèi)率的有功、無功電量功能及測量和顯示所接入電壓、電流功率因數(shù)及最大需量等數(shù)值。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)失壓、失流、電壓不合格記錄，逆相序監(jiān)視，超功率限額監(jiān)視，竊電倒表等異常運(yùn)行情況；以及當(dāng)使用預(yù)付費(fèi)功能時(shí)，在剩余電費(fèi)低于限額時(shí)的報(bào)警等。各種功能可以進(jìn)行任意組合，在管理中主要通過數(shù)據(jù)通訊接口，可與電力負(fù)荷控制系統(tǒng)或遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)自動抄表，并可隨時(shí)監(jiān)視表計(jì)運(yùn)行情況等，以及按日統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
上述這些功能在感應(yīng)式電能表中是無法實(shí)現(xiàn)的，這就可看出電子式電能表的確有不少優(yōu)勢。而且電子電能表的許多功能將對電力系統(tǒng)自動化有著深遠(yuǎn)的意義。用電數(shù)據(jù)采集和處理、自動抄表和遙測等功能實(shí)際上是做為一個(gè)計(jì)量管理和用電管理的終端，它所提供的各種功能是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化管理所必不可少的。電能表的電子化和微機(jī)化相結(jié)合是電能管理智能化的世界性發(fā)展趨勢，適應(yīng)了管理現(xiàn)代化發(fā)展的需要，因此也代表了21世紀(jì)電能儀表的發(fā)展方向，有著巨大的發(fā)展前景。
電子式電能表安裝為電能計(jì)量及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化創(chuàng)造了良好的條件，實(shí)現(xiàn)了從電量采集、電量輸入、電費(fèi)結(jié)算到線損統(tǒng)計(jì)、各種用電、電力生產(chǎn)報(bào)表等一系列工作的全面微機(jī)自動化管理。其中本地自動化抄表使電力管理最終擺脫了原有的人工現(xiàn)場抄表、填單、收費(fèi)，大大提高了工作效率，在電費(fèi)管理和抄表間建立了一條高速數(shù)據(jù)通路。
隨著城網(wǎng)農(nóng)網(wǎng)改造的結(jié)束，電力線路凈化，規(guī)范化的管理，產(chǎn)品制造水平的不斷提高，以及傳輸通信的規(guī)范化和國家有關(guān)配套政策的出臺，在不久的將來，電子式電能表與遠(yuǎn)程自動化集中抄表系統(tǒng)將會被廣泛使用，為電力計(jì)量自動化管理做出重大貢獻(xiàn)。
三、使用的經(jīng)濟(jì)效益
電子式電能表在電網(wǎng)中運(yùn)行還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)在防竊電、降損、功率因數(shù)補(bǔ)償及解決電費(fèi)回收問題幾個(gè)方面。通過城網(wǎng)農(nóng)網(wǎng)改造后的現(xiàn)狀可知：電能表表耗較大，由于農(nóng)村用電正處于一個(gè)較低的水平，許多用戶月用電量不超過10kWh，而表的月?lián)p耗在1kWh，在綜合損耗中所占比例非常突出。要降低綜合損耗，特別要把損耗降低在11%以下，除了要更換低能耗配電變壓器和整改低壓線路外，降低農(nóng)村用戶電能表自身表耗就顯得格外重要。
另外，某些不法用電分子采用倒表或斷開電壓回路、短接電流回路等手段對于感應(yīng)式電能表能達(dá)到竊電目的，但對于電子式電能表完全不起作用。電子式電能表對改善無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)也能起到積極作用。電子表可以將用戶吸收和倒送無功一并計(jì)量，避免了感應(yīng)式無功電能表裝了止逆器后，用戶在向電網(wǎng)倒送無功時(shí)，無功表不轉(zhuǎn)，無法計(jì)量倒送情況的現(xiàn)象，避免供電部門遭受不應(yīng)有的損失。眾所周知，電費(fèi)回收工作一直是電力部門用電管理工作的重點(diǎn)，為了加大電費(fèi)回收力度，提高用電管理水平，通過安裝大量的多功能預(yù)付費(fèi)電能表，解決了公司陳欠電費(fèi)回收問題及有效防止了新欠電費(fèi)的發(fā)生，保證電力部門的經(jīng)濟(jì)效益，收到了顯著的效果。
四、電子式電能表在應(yīng)用中存在問題
盡管電子式電能表有如上所述種種優(yōu)勢，但由于實(shí)際使用時(shí)間不長，缺乏運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；從制造方面來說，由于生產(chǎn)歷史短，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累不足，工藝不夠成熟，因此不可避免的存在一些問題。在實(shí)際運(yùn)行中常見的故障有：
（1）無顯示、缺筆劃，不能循環(huán)顯示。主要是由于晶振、CPU、電源板整流器二級管、液晶、分頻器損壞或虛焊等原因所造成。
（2）內(nèi)部的PT或開關(guān)電源燒壞。主要是電源回路的主要元器件的設(shè)計(jì)裕度和耐壓水平不夠，元器件的質(zhì)量不能承受電網(wǎng)的浪涌沖擊，及其它干擾源的干擾或電網(wǎng)電壓長時(shí)間偏高等影響所至。
（3）數(shù)據(jù)亂。主要是對電磁場干擾、射頻干擾、靜電等原因的干擾抑制措施在設(shè)計(jì)時(shí)考慮不夠完善，或是抗干擾的主要元器件損壞、虛焊等的原因所至。
通過對故障表計(jì)綜合調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，目前許多廠家為降低生產(chǎn)成本，在元器件的選購和檢測以及生產(chǎn)工藝等環(huán)節(jié)把關(guān)不夠，影響了電子式電能表質(zhì)量。另一個(gè)主要問題是顯示代碼、抄表器、通訊光頭各制造廠不統(tǒng)一，不能相互兼容，給抄表帶來了麻煩，必須記住各廠家代碼所表達(dá)的內(nèi)容，配齊抄表器和通訊光頭方可工作，極不方便。相信會有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到互聯(lián)互換。
通過以上對電子表性能多方面進(jìn)行探討結(jié)果表明，電子式電能表在我單位可以進(jìn)行逐步批量推廣，以此達(dá)到降損節(jié)能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的手段，相信隨著電子表在我單位的規(guī)模應(yīng)用，我們會總結(jié)更好管理經(jīng)驗(yàn)，把住電子式電能表的質(zhì)量關(guān)，降低故障率，為全面提高計(jì)量現(xiàn)代化管理水平做好基礎(chǔ)工作。
通過電子式電能表的大批使用，在降損、減少欠費(fèi)、減少驗(yàn)表工作量等方面取得顯著效果，但在表計(jì)使用及管理方面還需要逐步完善加強(qiáng)對表計(jì)管理，熟悉表計(jì)性能并擴(kuò)大其使用范圍，探索改進(jìn)表計(jì)性能的辦法使電子式電能表在今后的電能計(jì)量工作中發(fā)揮更大的作用。相信隨著電力企業(yè)自動化管理水平的提高，電子式多功能電能表將在電力生產(chǎn)和電能計(jì)量管理領(lǐng)域中起著越來越重要的作用。
信息來源：aixiangbo.com 信息整理：揚(yáng)州拓普電氣生技部
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