三相多功能電能表的基本功能及其實際應(yīng)用

廣東電網(wǎng)汕頭供電局計量中心 黃哲虹

三相多功能電能表的基本功能及其實際應(yīng)用

廣東電網(wǎng)汕頭供電局計量中心 黃哲虹

傳統(tǒng)的機械式電能表由于工作原理的局限只能測量單一的電能量，而三相電子式多功能由于具有數(shù)據(jù)處理單元，能對測量到的各種電氣量及電能量進行存儲、加工處理，除能實現(xiàn)基本計量功能外還具有電量凍結(jié)、分時計量、需量測量、負荷曲線、事件記錄及遠程抄表等多種功能。這使得它在電能表的現(xiàn)場安裝檢查、故障判斷、防竊電、計量遙測等方面具有機械式電能表所無法比擬的優(yōu)勢。因此，隨著集成電路技術(shù)及制造工藝的日漸成熟，多功能電子式電能表現(xiàn)成為了三相電能表的主流并在實際中得到廣泛的應(yīng)用。

三相；多功能；電子表；基本功能；應(yīng)用

一、前言

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，三相電子式多功能電能表功能強大，技術(shù)成熟，在現(xiàn)代用電營銷管理中基本取代了傳統(tǒng)電能表的應(yīng)用。電力系統(tǒng)在大用戶電能表改造、發(fā)電廠競價上網(wǎng)電能表改造、電能計量遙測系統(tǒng)建設(shè)以及大工業(yè)用戶分時電價中已基本使用多功能電能表。本文將結(jié)合實際淺談多功能電能表的基本功能及其在實際中的各種應(yīng)用情況。

二、多功能電子表的基本功能

1.電能計量功能：記錄正反向有功電量、四象限無功電量，且有功、無功的電能計量方式可編程設(shè)定。

2.最大需量記錄功能：在指定時間內(nèi)(如一個月)，各需量周期(如15分鐘)中測得的平均功率最大值。

3.復(fù)費率功能：能測量各分段時間內(nèi)的電能量并將它們分別記錄在該時段所對應(yīng)的費率存儲器上，并通過液晶顯示出來。時段、費率的設(shè)置可進行編程。

4.失壓記錄功能：a.三相全失壓但電流回路有電流時電能表將記錄累計失壓時間；b.三相中任一相或兩相失壓，電能表均能正常工作并分相記錄累計失壓時間，同時記錄最近若干次發(fā)生的起止時間、狀態(tài)、錯誤電量及失壓相安培小時數(shù)；c.失壓判斷時間小于60秒，并能在電表液晶上直接顯示是否有失壓情況，且失壓條件和判斷方式可編程設(shè)定。

5.失流記錄功能：當(dāng)達到所設(shè)定的失流條件時分別對各相失流的出現(xiàn)時間、累計次數(shù)、累計時間、故障電量進行記錄；并記錄最近幾次的起止時間、未失流相的正向有功和無功電量。

6.電量凍結(jié)功能：a.零點凍結(jié)功能：每月末過零點時，電表將當(dāng)時的正反向有功、無功各費率電能及總電能凍結(jié)，并記錄當(dāng)時的時間標(biāo)識；b.即時電能凍結(jié)：通過RS485總線廣播凍結(jié)命令，電表將當(dāng)時的正反向有功無功各費率及總電能凍結(jié)，并記錄當(dāng)時的時間標(biāo)識。

7.電表數(shù)據(jù)輪顯功能：可實現(xiàn)參數(shù)輪顯，輪顯的項目和時間可預(yù)先設(shè)置，輪顯的順序也可任意編程設(shè)置。

8.報警功能：當(dāng)出現(xiàn)失壓、失流、逆相序、電池欠壓等情況時，面板液晶上的故障報警符號就會閃爍顯示。

9.負荷曲線記錄功能：按照用戶設(shè)定的時間間隔對選定的內(nèi)容進行滾動數(shù)據(jù)記錄功能即為負荷曲線記錄功能，間隔時間為1-99分鐘，可任意設(shè)置。

六類采樣數(shù)據(jù)分別為：一類：正反向有功總電量；二類：無功總電能、I-IV象限無功電能；三類：A相電流、B相電流、C相電流；四類：A相電壓、B相電壓、C相電壓；五類：總功率因數(shù)、各相功率因數(shù)；六類：瞬時有功無功功率、各相有功無功功率。

10.實時狀態(tài)記錄功能：可記錄顯示當(dāng)前瞬時功率、電壓、電流、功率因數(shù)。

11.通訊功能：a.RS485通訊，掌上電腦或臺式/筆記本電腦可通過電表的RS485接口進行抄表、設(shè)表、編程及凍結(jié)等一切功能；b.紅外通訊，可通過掌上電腦進行抄表、設(shè)表、編程及凍結(jié)等功能；c.數(shù)據(jù)遠程傳輸，可通過數(shù)據(jù)采集裝置或電表的撥號modemn、GSM modemn或GPRS modemn與計量遙測系統(tǒng)主站進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。

12.編程功能：電表的編程必須使用掌上電腦或PC機編設(shè)，所有的設(shè)置都有密碼權(quán)限限制，同時必須打開點便面板上的硬件開關(guān)，如果密碼權(quán)限不對或變成開關(guān)沒有打開設(shè)置將會失敗。可設(shè)置的典型的內(nèi)容如下：

a.日期、時間、表號、自動抄表日、日時段數(shù)、費率數(shù)設(shè)置；b.輪顯方式、輪顯項目、輪顯時間、停顯時間、循顯時間等；c.有功電能計量方式選擇、無功電能計量方式選擇、失壓失流判斷方式、失壓失流條件、負荷曲線記錄內(nèi)容的選擇；d.各級權(quán)限密碼的設(shè)置和管理。

13.抄表功能：現(xiàn)場可采用掌上電腦或PC機抄讀電表內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前電量、負荷曲線、失壓失流記錄、事件記錄等。抄表無須密碼。

三、多功能表的現(xiàn)場檢查測試及故障判斷

(一)多功能電子表的現(xiàn)場檢查和測試

1.運行狀態(tài)的檢查

測試前應(yīng)先檢查電表的液晶顯示器上是否有故障報警信息，如是否出現(xiàn)失壓、失流和逆向序、電池電量不足等報警信息，并觀察顯示的時間及內(nèi)容是否正常。其次應(yīng)觀察在帶負載的情況下電表的運行指示燈是否閃爍。如不閃爍可用遙控器或其他方式查詢當(dāng)前的運行電流是否為零。

2.基本誤差的測試

誤差測試一般采用取電表輸出測試脈沖的方法，但有的可以采用光電脈沖采樣的方法測試。有的電表有專用的測試脈沖，有的則只有遠動輸出脈沖。取脈沖時應(yīng)小心防止脈沖線碰到電壓接線端子。

(二)多功能表的常見故障

1.液晶顯示器故障

液晶顯示器故障一般是由于液晶顯示屏的質(zhì)量問題引起黑屏或顯示不清楚。這種情況下一般需要換表，但也有的表可單獨更換顯示器。液晶顯示器故障時一般其內(nèi)部的其他部分仍在正常工作，故可通過掌上電腦或PC機將表內(nèi)的所有數(shù)據(jù)抄出，可防止電量數(shù)據(jù)的丟失。

2.輸出測試脈沖故障

指電表的測試輸出脈沖損壞，而其他部分仍正常工作。輸出測試脈沖故障將導(dǎo)致現(xiàn)場不能測試，因此一般需要換表。

3.電表內(nèi)部電路故障

當(dāng)測試誤差時出現(xiàn)嚴重超差或者停止計量時，一般為電表內(nèi)部故障，這種情況出現(xiàn)的幾率較小。

4.雷擊或過電壓燒表

多功能表在電壓輸入端裝有壓敏電阻，可防止過電壓。對于裝在低壓線路的多功能表，可能由于壓敏電阻質(zhì)量有問題而在雷擊或系統(tǒng)過電壓時沒有起到保護作用而造成燒表。

5.過電流燒表

電能表通過的電流超過允許最大值時(即過電流)，會使接線端子過熱熔化，由于熱傳遞的原因使內(nèi)部電路損壞。

四、多功能電子式電能表的應(yīng)用

(一)多功能表在判斷電表運行狀態(tài)上的應(yīng)用

多功能表裝表接電后就可以通過其內(nèi)部的運行記錄初步判斷接線是否正常。通?？蓮囊韵聨追矫妫?/p>

1.顯示器上的運行象限：一般情況下應(yīng)運行在第一象限（感性負載）或者第四象限（容性負載）。

2.失壓、失流、逆相序的指示是否出現(xiàn)。

3.查看表內(nèi)的各相電流、電壓值及各相的功率因數(shù)或相角是否正常。

4.脈沖指示燈是否閃爍。

(二)多功能表在防竊電及追補電量上的應(yīng)用

電子式多功能電能表能夠多種方法監(jiān)視偷電：可以用遠方抄表的方式24小時監(jiān)視偷電；多功能表反向有功可以計入正向，防止偷電；全失壓記錄幫助追補電量；表內(nèi)數(shù)十種事件記錄像飛機的黑匣子一樣，記錄偶然故障和竊電行為。在進行用電檢查時應(yīng)充分利用電表當(dāng)前的運行狀態(tài)判斷用戶是否竊電(如是否失壓、失流、報警等)。

在電表外部故障或竊電的情況下可通過記錄進行追補電量的精確計算。如對于三相四線電表B相失壓后，可查出失壓的起止時間及失壓期間B相的安培小時數(shù)[∫I*h]，則可算出最補電量為△W=UB*∫I*h。

(三)多功能表在計量遙測系統(tǒng)上的應(yīng)用

1.通訊方式

a.通過RS485總線的方式實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸。一般在變電站采用這種方法，采集器通過RS485總線采集各塊表的數(shù)據(jù)，在通過電話撥號的方式或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳送回后臺主站系統(tǒng)；

b.通過每塊表的GSM通訊模塊直接與后臺主站系統(tǒng)通信，主站系統(tǒng)通過GSMMODEMN對電表撥號進行一對一的連接；

c.通過每塊表的GPRS通訊模塊直接與后臺主站系統(tǒng)通信.這種方式最先進，每塊表與主站之間是一種專用虛擬網(wǎng)的關(guān)系，是一種永遠在線的方式。

2.在計量遙測系統(tǒng)上的應(yīng)用

a.實現(xiàn)遠程抄表及對用戶的遠程實時監(jiān)控；

b.通過電量凍結(jié)功能實現(xiàn)同步抄表，解決抄表期不同步的問題；

c.當(dāng)電表故障時能通過報警信息及時發(fā)現(xiàn)并處理，減少電量損失。

五、結(jié)論

綜上所述，多功能電子表不但測量精度、靈敏度高，而且具有多種功能，可適應(yīng)現(xiàn)代用電營銷管理中分時電價、競價上網(wǎng)、計量遙測、負荷監(jiān)控、防竊電等各種需求，是三相電能表發(fā)展的方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)然多功能表也存在可靠性、運行壽命、環(huán)境影響等問題。因此，在多功能電子表的使用問題上，筆者提出以下幾點建議：(1)除非安裝運行環(huán)境較為惡劣，否則對大用戶電能表可優(yōu)先考慮使用多功能表，利用其精度高、誤差穩(wěn)定、防竊電功能強大等優(yōu)點有效地實現(xiàn)降損增效。(2)加強對在運行多功能表的質(zhì)量跟蹤，出現(xiàn)問題及時跟蹤處理。只有這樣，多功能電子表的推廣應(yīng)用才能切實地推動用電營銷管理水平的提高，為供電企業(yè)的降損增效做出貢獻。

黃哲虹（1981—），女，廣東汕頭人，2008年畢業(yè)于四川大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，現(xiàn)供職于汕頭供電局計量中心。