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| 1. 电能表的用处? 电能表(又叫电表,电度表),用来计量供电系统中电能的消耗量,其计量单位为kW.h(千瓦时),又叫“度”。 2. 什么电“千瓦时”? 简而言之:功率为一千瓦的灯泡运行一个小时,所消耗的电量,叫做千瓦时,也就是一度电。 3. 电能表的分类 根据供电系统,可分为: 单相电能表 和 三相电能表 单相电能表:用于单相两线的供电系统中,一般家庭用的都是单相电能表 三相电能表:又分为三相四线电能表,用于三相四线的供电系统中; 三相三线电能表,用于三相三线的供电系统中, 工业用的电表多数是三相电能表 根据电能表的设计结构,可分为: 机械式电能表:早期的电表都是机械式结构,即由电压电流感应线圈驱动圆盘转动来达到计量电能的目的。 电子式电能表:是最近几年发展出来的新型电能表,又叫静止式电能表,采用集成电路时量芯片来达到计量电能的目的,其优点是计量精度高,不受安装方位置的限制,无噪音。 根据用途功能可分为: 普通电能表:仅有电能计量功能 预付费电能表:电能计量+预付费功能 复费率电能表:电能计量+分时计量功能 多功能电能表:电能计量+分时有功无功计量,最大需量计量,通信等功功 电力载波电能表:电能计量+电力线载波通信功能 防窃电电能表:电能计量+防窃电线路 有功无功组合电能表:有功无功电能计量 带接口电能表:电能计量,含RS485接口,红外接口,可通信 无功电能表:无功电能计量 等等 4. 如何选购电能表? 电能表可谓种类繁多,功能多样,究竟哪种适合您呢? a. 首先用户要明白,无论哪种电能表,其主要功能是电能计量,任何一款电能表都能实现电能计量; b. 其次,用户要明白自身的需求范围,是家庭用(单相电能表),还是工业用(三相电能表),是要简单功能(普通电能表),还是要特殊功能(预付费电能表,复费率电能表,多功能电能表等),是要高精度(电子表),还是要普通精度(机械表); c. 明白了自身需求后,再选择合适的电能表,做到恰到好处的使用,功能太多,如果用不上,也是浪费; d. 确定了所需电能表的种类后,还要知道电流范围。用户可以根据负荷的多少来选择电流范围,如果用电负荷多(家用电器多),则选择大电流电度表(40A,50A,...);用电负荷小,选用小电流电度表(6A,10A,20A)。 e. 工厂推荐 一般家庭,适合:10-40A 单相电子式电能表; 供电公司,物业公司,如果收费抄表困难,适合:预付费,远程抄表系统; 电力局,如果要分析电量负荷等,适合:三相多功能电能表; 工矿企业,适用:三相电子式电能表; 5. 这么多种类的电表有什么区别? 所有的电表都有一个共同特点,即计量电能的消耗; 根据适用场合及设计结构的不同, 派生出了很多种类的电能表. 例如: 机械式结构和电子式结构, 预付费,复费率,多功能等。 就结构而言,机械式和电子式,仅设计结构不同而己.,产品功能都是一样。早期家庭都是应用机械电度表,现在随着电子产品的优点及普级,机械结构的产品正在逐渐被电子结构所取代。 一般家庭用的都是用普通的电能表,但特殊的情况,就要用到有特别功能的电能表,如: 预付费电表,可实现先付费再用电;复费率电度表,可分时间段计量使用的电能,以方便电力局根据不同的时间段收取不同的电费,而达到控制用电高峰的目的。多功能则用途更广,不仅可以分时计量有功,无功,还可以监测用电情况。 6. 为什么单相机械式电度表又分类DD862型,DD28型,DD235型等不同型号? 虽然这三种电表功能都一样,但由于设计结构的不同及使用能力的不同,为了区分,故又派生出了各种不同的型号。DD862型,是最早全国联合设计的产品,因此很多公司都有这种型号的电能表。DD28型,是一种经济型的设计,但因过载能力低,运行不稳定,精度差,现在中国己被淘汰,国外仍有很多国家使用。DD235型,是公司引进国外技术,而设计的一种长寿命型的电能表。 7. 我应当选择哪一款电能表比较适合? 一般家庭选用单相电子式电能表是很经济适用的。 8. 产品型号代表什么意义? D-用在前面表示电能表, 如 DD862;用在后面表示多功能,如DTSD855 DD-单相, 如DD862 DT-三相四线, 如DT862 DS-三相三线,如DS862 F-复费率, 如DDSF855 Y-预付费, 如DDSY855 S-电子式, 如DDS855 9. 是用电子表好,还是用机械表好? 用电子表好 电子表比机械表价格便宜,计量准确,更稳定,不易受温度,安装角度,运输等因素的影响 10. 电度表工作原理? a:机械表工作原理 当电能表接入电路时,电压线圈和电流线圈产生的磁通穿过圆盘,这些磁通在时间和空间上不同相,分别在圆盘上感应出涡流,由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动,因磁钢的制动作用,使圆盘的转速达到匀速运动,由于磁通与电路中的电压和电流成正比例,使圆盘在其作用下以正比于负载电流的转速运动,圆盘的转动经蜗杆传动到计度器,计度器的示数就是电路中实际所使用的电能。 b:电子电度表基本原理 电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能;用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号,用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号,利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法,并对电能进行累计,然后输出频率与电能成正比的脉冲信号;脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示,或送微计算机处理后进行数码显示。 11. 电能表铭牌电流5(10)A、10(20)A、5(20)A什么意思?有什么区别? 括号前的电流值叫标定电流,是作为计算负载基数电流值的,括号内的电流叫额定最大电流,是能使电能表长期正常工作,而误差与温升完全满足规定要求的最大电流值。 根据规程要求,直接接入式的电能表,其标定电流应根据额定最大电流和过载倍数来确定,其中,额定最大电流应按经核准的客户报装负荷容量来确定;过载倍数,对正常运行中的电能表实际负荷电流达到最大额定电流的30%以上的,宜取2倍表;实际负荷电流低于30%的,应取4倍表。居民配表时一般都放宽一倍,满足居民在一定时期内用电自然增长的需要,申请10A就配最大额定电流20A的表。 12. 如何选购电子式电能表 由于电子式电能表比感应式电能表准确度高、功耗低、起动电流小、负载范围宽、无机械磨损等诸多优点,越来越广泛地应用。但目前市场上电子式电能表厂家繁多,质量参差不齐,选择不好,不仅不能发挥电子式电能表的优点,反而会带来不应有的损失和增加维护管理的工作量。电子式电能表与我们熟悉的感应式电能表(俗称机械表),既有相同的地方,也有不相同的地方,且不同的地方更多,特别是表的内部,感应式电能表是采用电磁感应元件,里面是铁芯、铁圈加机械传动装置;而电子式电能表则主要是采用电子元件,即:电阻、电容加集成电路等。因此,应根据电子式电能表的这一特性来进行选择。换句话说要以电子设备的技术要求进行选择,而不能简单的照搬以前选用机械式电能表的技术要求选择电子式电能表(当然,也有可以借鉴的地方)。现就我们在工作中体会,谈谈单相电子式电能表的选购,供有关的工作人员参考。 查验生产厂家所必须具备的基本技术条件 电能表是属国家强制检验计量器具,根据计量法规定,所选电能表必须具有省级以上技术监督局颁发的制造计量器具许可证(CMC证)。这是电能表生产厂家所必须具备的条件和必须履行的法律手续。它可以证明厂家具备了基本的设施、人员和检测仪器设备,是可以生产销售的产品。但是在目前市场竞争激烈的情况下,供电企业有更大的选择余地,因此,还可以多比较一下其他证明产品质量的文件。如:权威部门的鉴定报告、寿命试验报告、被列入国家经贸委"全国城乡电网建设与改造所需设备产品及生产企业推荐目录"、ISO9001质量认证等等。这些都是证明产品质量的重要文件。 由于各厂家价格竞争激烈,根据经验仅仅凭这些文件还是不够的,只能证明有了可以选用的基础。下一步就要根据电子式电能表的性能特点、国家检验规程,给合当地电网和气候的实际情况对厂家生产的电能表实物进行检验。 对电能表实物进行检验 对厂家送来的电能表实物进行检验,主要是从以下几个方面进行。即:机械要求、所能适应的气候条件、电气要求、电磁兼容性、准确度要求这五个方面。这五个方面在国家标准《1级和2级静止式交流有功电能表》(GB/T17215-1998)中都有明确的规定。规定中有些试验和检验项目一般地市级及县级供电企业有条件检验,但有相当多的项目还不具备条件检验。下面将需要注意的地方和解决的办法做一简要说明。 机械要求: 机械要求中的绝大部分内容是可以通过直观检查和简单的试验方法进行检验的。如:四防(防电击;防过高温度;防火焰蔓延;防固体异物、灰尘和水进入);铅封方便可靠(只有破坏铅封后才能触及仪表内部部件);接线端子应有足够的绝缘性能和机械强度;表壳的结构和装配应能保证在出现非永久性变形时不妨碍仪表正常工作;铭牌、接线图、端子标志符合要求等等。这些要求都是保证电能表安全运行的最基本要求,是可以凭经验观察和识别的。选用决不能忽视。特别端子座要选用阻燃材料,如选用注射型酚醛树脂;外壳采用ABS工程塑料时要注意检查是否阻燃;外壳不能有明显变形影响密封性能和内部元件有明显的相对位移。 准确度要求: 准确度要求包括,电流及功率因数改变、电压改变、频率改变、起动试验、潜动试验、走字试验等这些项目的检验一般地市级及县级供电企业都能进行检验。电子式电能表在规程规定的负载范围内,一般线性度都比较好,但不同厂家的表实际准确计量的负载范围有很大差别,由于现场实际负载电流是经常变化的,能准确计量的负载范围越宽,表的负载性能越好。在农村有些地区电网电压波动比较大。要注意检查电压波动极限情况下,电能表的误差。特别是低电压时的轻载误差和电能表走字是否有力,检查表内直流电源电压不能下降到计量器及芯片的工作电压以下,直流电源的波纹不能有明显地增加。 准确度要求还包括,如谐波、外部磁感应、高频电磁场影响等。一般地市级及县级供电企业不具备条件检验,可以请省级电力试验所检验。 电气要求: 电气要求的功率消耗检验,包括电压线路和电流线路,可以用互感器校验仪测量电能表的电压、电流和负载阻抗后,计算出额定电压、额定电流下电能表的功率消耗。这种方法既准确又方便;电源影响、电压降落和短时中断、自热影响可以在电能表校验台上模拟进行;短时过电流会影响检验,严格按规程定义做比较困难,可以在2倍最大电流下,逐步延长时间,检测电能表的温升(电流端子及取样电阻)和误差。这可以了解电能表过负载后的损坏程度。 为防止低压供电线路中性点断开后,因负载不平衡引起某相电压升高烧坏电能表的情况发生,将单相电表的输入电压升高到420V,经过4小时后,再在额定电压下检验电能表应合格 (试验时要有人值守,注意安全,发现有异常立即断电检查)。 气候条件和电磁兼容性能: 这两项对电子式电能表来说都很重要。尤其是电磁兼容性能对电子式电能表影响极为严重,电磁兼容性能较差的表,现场运行中往往出现"死机"、"飞字"等现象,甚至内部电子元件损坏。这是电子式电能表有别于机械式电能表的一个重要特性。电磁兼容检验一共有5个项目,即:静电放电试验、高频电磁场试验、电快速瞬变脉冲群试验、浪涌试验、无线电干扰抑制试验。其中浪涌和脉冲群比较接近电网中的一些瞬态情况,建议有条件的地市级及县级供电企业购置相应设备,对电能表进行抽查检验。 另外需要注意的有,由于目前电子表的机械计量器,还没有从原理上根本解决卡字问题。主要是通过选择制造工艺好的计量器和进厂时严格筛选保证电能表整机质量。因此,要特别注意计量器的质量。步进电机有屏蔽可以防电磁干扰,外壳采用铝合金支架、齿轮精细、无毛刺、材料不易变形、有自润滑性能、步进电机磁性能强、加工精密,都可以减少卡字的问题。要注意仔细检查和了解。再就是要进行走字检验。为更严格地考核计量器质量,保证安装到现场的电能表在电压允许范围内都能正确计量,建议采用本地区电网可能出现的最低(不考虑暂态)电压进行走字试验。 运行中的电能表质量抽查 上述检查还是不能完全保证电能表安装到电网后,不出现任何问题的。因此,安装运行一段时间后,必须进行抽查。抽查的时间间隔和抽查比例可以根据运行中电能表的质量情况而定。同一厂家同一批次的电能表,故障率小、误差变化小、合格率高的可以减少抽查比例和抽查时间间隔。一般情况下,首次选用的厂家产品半年内抽查率不能少于5%。一年内抽查比率不能少于10%。如果质量稳定,误差变化小,则可以减少抽查比例,但每年至少要抽检1%,以监测电能表质量随时间变化情况。把电能表的选购从事前选择延伸到整个使用过程之中,通过监控使用中的情况,进一步提高选购水平。 |
13. 电子式与感应式机械电能表的性能分析 电能表是通过将有功功率对时间积分的方式测量有功电能的仪表,是用户使用电能的计量仪器。目前,我国城乡居民用户用电使用的电能表有两种:一种是感应式机械电能表(以下简称机械表),它是利用三个不同空间和相位的磁通建立起来的交变的移进磁场,在这个磁场的作用下,转盘上产生了感应电流,根据楞次定律,这个感应电流使得转盘总是朝一个方向旋转。转盘的转动经蜗杆传递到计数器,累计转盘的转数,从而达到计量电能的目的。另一种是近几年随着电子工业的发展而出现的电子式电能表(以下简称电子表),它是利用电流和电压作用于固态电子器件而产生瓦时输出量的电能计量仪表。 那么这两种电能表在性能上有什么样的优缺点呢?当前应推广使用什么样的电能表呢?下面笔者就根据自己所知对这两种电能表进行性能比较,并就如何保证运行中电能表的准确度谈一谈看法。 14. 电子表与机械表的性能比较 (1)稳定性: 电子表因采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件,高质量的电路作运算处理元件,因此总体的稳定性很好,用户在安装前可以实现免调,工作中的调校周期也可以大大延长,从而节省了人工。 机械表因采用机械转动方式工作,摩擦力不稳定,因此稳定性与电子表相比显得较差,经运输后准确度就可能超差,在安装之前必须重新调校。安装运行后的表由于上述原因,稳定性又会逐渐变差。 (2)精度: 电子表电路中的A/D变换器的精度可达2-14以上,因此分辩力和精度很高,可以设0.5级以上的高精度电能表。因此,电网管理中计量精度可大大提高,线损统计也可以更为准确。 机械表由于采用磁路结构非线性失真大,一致性差,因此要采用各种补偿机构,采用补偿机构又降低了稳定性,也不利于生产使用中的调校,因此要生产精度高的机械电能表的难度相当大。 (3)灵敏度: 电子表的电子线路本身灵敏度极高,可比机械表高一个数量级,而且可以长时间保持这种高灵敏度。 机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题目前无法克服,特别是在低转速时,机械摩擦力接近静态摩擦力,数值明显提高,因而计量漏洞将增大,长时间工作后尤其如此。例如长时间运行后的机械表对10W以下的节能灯就无法反应。 (4)线性动态范围与计量准确度: 由于电子表的采样元件、A/D变换元件、放大电路等的线性好,使得电子表的线性动态范围较大,适应性很强,特别适合于用电量变化大的地方,能保证大小电流时计量精度不变。 机械表的线性动态范围小,原因是非线性因素太多,如小电流低转速时受制于摩擦力上升、磁阻上升等因素,大电流时磁路容易产生磁路饱和,因此当用电量变化很大时计量精度将受到很大影响。 (5)功耗: 由于电子表采用的CMOS元件自身功耗很小,例如一只单相电子表的每月功耗约为0.3~0.5kW.h。 机械表的功耗每月0.8~1kW.h。不要小看了这0.5kW.h左右的差别,对一个拥有几十万只甚至上百万只电能表的大电网而言,宏观上的节能效果是很大的,由此也降低了电网管理成本。 (6)防窃电效果: 由于电子线路内部在设计上很容易实现对付各种窃电行为防范措施,因此电子表在防窃电功能上要比机械表强得多。 另外,机械表由于是一个具有移进磁场的仪表,是由驱动元件、制动磁铁、转动元件和计数器等组成的,因此还存在以下缺点:①使用的制动阻尼磁铁受温度影响较大,高温状态下容易失磁,使得表计走慢,给供电部门造成电能损失。②机械式电能表由于受磁场对称性和发热影响,容易发生潜动即空走.③感应式电能表在轻负荷运行时,往往出现过补偿现象。 机械表的优势主要表现在对环境要求要比电子表低,特别是现在研制出的长寿命机械表,在环境较为恶劣的地区(如高寒地区)应用有一定的优势。 在以前电子表也存在下列一些缺点:①生产技术有待于进一步提高;②价格较贵;③对外部环境要求较高等。但随着电子式电能表的生产工艺和技术水平的不断提高,原材料价格的不断下降,得到了逐步解决。同时随着一户一表工程的全面铺开,用户表的数量将进一步增多,这将给供电部门增加很大的抄表工作量,而电子表的脉冲输出结构很容易实现远程集中抄表。因此,使用以电子表为基础构成的远程集中抄表装置是国家对一流供电企业提出的减人增效,提高科技水平要求的有效途径。 电子式电能表是近几年随着电子工业的发展而研制出来一种新型电能表,由于它精度高、功能全、计量准确而得到了广泛应用,特别是在国家推行峰谷分时电价以及推广远程集中抄表的今天,更使电子式电能表有了更为广阔的用武之地。电子式电能表取代机械感应式电能表将是大势所趋。 15. 关于电度表的话题--电度表的分类 电度表是测量电能的专用仪表,是电能计量最基础的设备,广泛用于发电,供电和用电的各个环节,是我们生活中不可缺少的计量仪表,下面介绍电度表的分类、型号及标牌标志符号的含义。 1:常用电度表的分类 电度表按其使用的电路可分为直流电度表和交流电度表,如我们家庭用的电源是交流电,因此是交流电度表。 交流电度表按其电路进表相线又可分为:单相电度表、三相三线电度表和三相四线电度表,一般家庭使用的是单相电度表,但别墅和大用电住户也有使用三相四线电度表,工业用户使用三相三线和三相四线电度表。 电度表按其工作原理可分为电气机械式电度表和电子式电度表。在二十世纪九十年代以前,我们使用的一般是电气机械式电度表又称为感应式电度表或机械式电度表,随着电子技术的发展,电子式电度表的应用越来越多,有逐步取代机械式电度表的趋势。 电度表按其用途可分为有功电度表、无功电度表、最大需量表、标准电度表、复费率分时电度表、预付费电度表、多功能电度表。家庭常用的是有功电度表,但预付费电度表的使用也越来越普及,现在有的发达地区为了节电也在推广复费率分时电度表。 电度表按准确度等级可分为普通安装式电度表《0.2、 0.5、 1.0、 2.0、 3.0级》和携带式精密电度表《0.01、 0.02、 0.05、 0.1、 0.2级》。家庭常用的是2.0级。 2:电度表的型号及标牌符号的含义 从电度表的正面窗口里可看到标牌上有一些文字和符号,看懂这些文字和符号代表的意思,对我们使用很有帮助。 (1):型号及其含义。 电度表型号是用字母和数字的排列来表示的,内容如下:类别代号+组别代号+设计序号+派生号 如我们常用的家用单相电度表:DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等 1):类别代号 D--电度表 2):组别代号 表示相线:D--单相;S--三相三线;T--三相四线。 表示用途的分类:D--多功能;S--电子式;X--无功;Y--预付费;F--复费率。 3):设计序号用阿拉伯数字表示,每个制造厂的设计序号不同,如我们长纱希麦特电子科技发展有限公司设计生产的电度表产品备案的序列号为971,正泰公司的为666等 综合上面几点:DD--表示单相电度表:如DD971型 DD862型 DS--表示三相三线有功电度表:如DS862,DS97l型 DT--表示三相四线有功电度表:如DT862、DT971型 DX--表示无功电度表:如DX97l、DX864型 DDS--表示单相电子式电度表:如DDS97l型 D丅S--表示三相四线电子式有功电度表:如DTS97l型 DDSY--表示单相电子式预付费电度表:如DDSY97l型 DTSF--表示三相四线电子式复费率有功电度表:如DTSF97l型 DSSD--表示三相三线多功能电度表:如DSSD97l型 (2):标牌上应包含的信息 1):商标 2):计量许可证标志:(CMC) 电度表是计量产品,必须具有国家技术监督局颁发的计量产品制造许可证才能合法生产 3):计量单位名称和符号,如:有功电度表为“千瓦.时”或“kwh”;无功电度表为“千乏.时”或“kvarh”。《1度电等于1“千瓦.时”》。 4):字轮式计度器的窗口,整数位和小数位用不同颜色区分,中间有小数点;若无小数点位,窗口各字轮均有倍乘系数,如x100,x10,x1等。 5):电度表的名称及型号 6):基本电流和额定最大电流。基本电流是确定电度表有关特性的电流值,额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。如5(20)A即表示电度表的基本电流为5A,额定最大电流为20A,对于三相电度表还应在前面乘以相数,如3x5(20)A。 7):参比电压,指的是确定电度表有关特性的电压值,对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示,如3x380V,对于三相四线电度表则以相数乘以相电压/线电压表示,如3x220/380V,对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示,如220V。 8):参比频率,指的是确定电度表有关特性的频率值,以赫兹(Hz)为单位,我国电力线路的频率值一般为50Hz。 9):电度表常数,指的是电度表记录的电能和相应的转数或脉冲数之间关系的常数。有功电度表以kwh/r(imp)表示,无功电度表kvarh/r表示。 10):准确度等级,以圆圈中的等级数表示。 11):制造标准,一般为国家标准。 12):制造厂家的名称。 13):制造年份。 14):出厂编号。 16. 电度表基本误差限? 表1 全电子式有功电能表百分数误差限(三相为平衡负载)
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