電子式電能表

電子式電能表第三節(jié)一、電子式電能表發(fā)展歷史20世紀(jì)40年代誕生120世紀(jì)80年代末、90年代初，飛躍發(fā)展22005年，大規(guī)模批量生產(chǎn)3二、電子式電能表的分類按功能按原理分類按規(guī)格按接入方式經(jīng)互感器接入式直接接入式有功無功有無功組合有功復(fù)費(fèi)率最大需量多功能模擬乘法器型數(shù)字乘法器型單相電子式電能表

三相三線電子式電能表三相四線電子式電能表三、電子式電能表的特點(diǎn)準(zhǔn)確度等級(jí)高且誤差穩(wěn)定起動(dòng)電流小且誤差曲線平整3頻率響應(yīng)范圍寬4受外磁場(chǎng)影響小15功能強(qiáng)大12電子式電能表的特點(diǎn)過載能力大6防竊電能力強(qiáng)7強(qiáng)大的事件記錄功能8便于安裝使用9四、兩種電能表的性能比較類別感應(yīng)式電能表電子式電能表準(zhǔn)確度（級(jí)）0.5～3.00.01～1.0頻率范圍（Hz）45～5540～2000啟動(dòng)電流0.0030.001外磁場(chǎng)影響大小安裝要求嚴(yán)格不太嚴(yán)格過載能力4倍6～10倍功耗大小電磁兼容性好一般日常維護(hù)簡(jiǎn)單較復(fù)雜功能單一完善、可擴(kuò)展五、電子式電能表的構(gòu)成電源部分測(cè)量部分12顯示部分3管理部分4接口部分15外殼及接線端鈕6電子式電能表的構(gòu)成三相電子式多功能電能表結(jié)構(gòu)框圖

六、電子式電能表測(cè)量原理原理概述p(t)=u(t)×i(t)為功率曲線，而有功電能W(t)為功率曲線與橫軸t所包圍的面積（陰影部分）之和。電子式電能表測(cè)量原理測(cè)量步驟1、時(shí)分割乘法器原理---脈沖調(diào)寬u1>u2時(shí)，電平比較器的輸出u3為低電平，控制S1、S2分別接+UN、+uy時(shí)分割乘法器原理---脈沖調(diào)幅純電阻元件時(shí)分割乘法器波形圖純電感元件時(shí)分割乘法器波形圖2、數(shù)字乘法器原理框圖逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖3、電壓／頻率轉(zhuǎn)換器原理4、分頻計(jì)數(shù)器分頻-------就是使輸出信號(hào)的頻率分為輸入信號(hào)頻率的整數(shù)分之一。如五個(gè)脈沖合為一個(gè)，那么每個(gè)脈沖代表的電能值就增加了。(頻率下降了)

計(jì)數(shù)----就是對(duì)輸入的頻率信號(hào)累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。七、電子式電能表的功能

1、電能計(jì)量功能：

輸入、輸出有功計(jì)量；輸入、輸出無功計(jì)量；四象限無功計(jì)量；視在電能計(jì)量等，還根據(jù)用戶要求可以計(jì)量組合無功（如Ⅰ象限無功與Ⅳ象限無功絕對(duì)值相加，Ⅲ象限無功與Ⅱ象限無功絕對(duì)值相加等）。

有功、無功方向以及四象限無功示意圖

乙地（假設(shè)為負(fù)載方）的電流電壓相量圖有功、無功方向

2、分時(shí)計(jì)費(fèi)功能

將一天分成若干時(shí)間段，給每段時(shí)間規(guī)定其費(fèi)率特征：尖峰、峰、平、谷。按照費(fèi)率特征分別累計(jì)電量，即得到電能的分時(shí)計(jì)量。如果規(guī)定不同的費(fèi)率就起到了調(diào)節(jié)用電量從而達(dá)到削峰填谷、平衡負(fù)荷的作用，使發(fā)電機(jī)及供電網(wǎng)發(fā)揮最大的功效。

為了準(zhǔn)確進(jìn)行分時(shí)計(jì)費(fèi)，要求表計(jì)內(nèi)部時(shí)鐘精度較高：日計(jì)時(shí)誤差小于０.５秒，而時(shí)段切換誤差小于5秒。最大需量---用戶在一個(gè)抄表期內(nèi)每15分鐘平均功率的最大值。

計(jì)量方法----每個(gè)滑差步進(jìn)時(shí)間到時(shí)，計(jì)算截止到當(dāng)前時(shí)刻的一個(gè)需量周期的平均功率，并且與最大值進(jìn)行比較，如果大于最大值，將其記錄為最大需量。3、最大需量記錄功能4、監(jiān)控功能

※功率監(jiān)控：設(shè)定功率上限，當(dāng)電能表計(jì)量的功率超過上限時(shí)報(bào)警，如果連續(xù)超限將跳閘。

※斷相監(jiān)測(cè)：當(dāng)電能表檢測(cè)到某相電壓小于給定電壓下限時(shí)，表明發(fā)生故障，電能表將給出斷相報(bào)警，并記錄發(fā)生時(shí)間、發(fā)生累計(jì)次數(shù)、發(fā)生累計(jì)時(shí)間。

※過流監(jiān)測(cè)：當(dāng)電能表檢測(cè)到電流大于給定上限時(shí)，電能表給出過流報(bào)警，并記錄發(fā)生時(shí)刻、發(fā)生次數(shù)、發(fā)生累計(jì)時(shí)間。

※失流監(jiān)測(cè)：當(dāng)電流發(fā)生較嚴(yán)重不平衡達(dá)到某一比例時(shí)，電能表判斷為失流，并記錄累計(jì)時(shí)間以及發(fā)生時(shí)刻，為故障分析做參考?！?、監(jiān)測(cè)功能

電子式電能表可以測(cè)量各相瞬時(shí)電壓、電流、有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率、各相功率因數(shù)、視在功率等，測(cè)量準(zhǔn)確度一般可以達(dá)到0.2、0.5級(jí)。高檔表還可以分析諧波含量和相角等，這些功能可以用于用電監(jiān)測(cè)與判斷，如安裝表計(jì)時(shí)觀察電能表上顯示的電壓、電流、功率等以判斷接線是否正確，電能表工作是否正常。6、事件記錄功能

電子式電能表可以記錄多種事件的發(fā)生時(shí)間及當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，以便進(jìn)行故障分析和判斷。這些事件有：電能表上電、電能表掉電、清零、設(shè)置參數(shù)、最大需量清零、斷相、失壓、過流、失流、功率超限、自檢出錯(cuò)等。

三相四線電子式電能表一般記錄A、B、C、AB、AC、BC、ABC共7種失壓事件。三相三線表記錄A、B、C、AC共4種失壓事件。

失壓判斷起始條件：電壓小于額定電壓的78%±2V，同時(shí)電流大于額定電流的5‰（一般為30mA）時(shí)。

失壓判斷結(jié)束條件：電壓回升大于額定電壓的85%。7、預(yù)付費(fèi)功能

預(yù)付費(fèi)功能是通過用戶自行持IC卡到售電點(diǎn)購電，然后輸入到電表中，電能表按設(shè)定的費(fèi)率自動(dòng)進(jìn)行扣費(fèi)。當(dāng)剩余電費(fèi)小于設(shè)定限額時(shí)，報(bào)警提示用戶去購電；當(dāng)剩余電費(fèi)小于0后，電能表自動(dòng)跳閘，切斷用戶供電線路。用戶購電的介質(zhì)為IC卡。在設(shè)計(jì)預(yù)付費(fèi)電表時(shí)，要考慮數(shù)據(jù)的安全性，一般IC卡中均采用加密技術(shù)，以防止非法修改數(shù)據(jù)。

8、通信功能：電子式電能表一般都具有通信接口，用于與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、抄表、設(shè)置表計(jì)參數(shù)等，常用的有：遠(yuǎn)紅外數(shù)字通信接口、RS485通信接口等。

9、自檢功能：電能表內(nèi)部的時(shí)鐘芯片、存儲(chǔ)器（包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器）、顯示器等各個(gè)部件都有可能會(huì)損壞，在損壞后，電能表會(huì)及時(shí)發(fā)出信號(hào)（顯示報(bào)警或聲光報(bào)警）以提示用戶盡快處理。

10、電壓合格率記錄

在電能表中設(shè)定電壓考核范圍和電壓合格范圍，當(dāng)實(shí)際電壓在考核范圍之內(nèi)時(shí)，記錄總運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)實(shí)際電壓在合格范圍之外時(shí)，記錄超上限或低于下限累計(jì)時(shí)間，并且記錄在超上限時(shí)的最大電壓和發(fā)生時(shí)刻以及低于下限時(shí)的最小電壓和發(fā)生時(shí)刻。

電壓合格率＝電壓合格時(shí)間/電壓運(yùn)行時(shí)間11、電量凍結(jié)數(shù)據(jù)的記錄與分析