分时计量电能表的调校与误差分析

汪文娟

摘 要：分时计量电能表，有时又称为“复费率电能表”，它是将每一天划分为若干个时间段，对每一个时间段的电能进行分别计算，然后每一个时间段的电价进行电费的合计，这样的电费计费方式可以很好的使用户实现主动均衡用电，有效地促进电力的平衡，同时也可以很好降低在用电高峰期的系统压力，更大程度地发挥发、供电设备的能力，提高经济效益。文章首先分析了分时计量电能表的结构及其类型，在此基础之上简单分析了分时计量电能表的工作原理，并分析了分时计量电能表的调校和可能存在的误差。

关键词：分时计量电能表；调校；误差分析

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0086-01

分时计量电能表有时又称为“复费率电能表”，它是将每一天划分为若干个时间段，对每一个时间段的电能进行分别的计算，然后每一个时间段的电价进行电费的合计。这样的电费计费方式可以使用户很好的实现主动均衡用电，有效的促进电力的平衡，同时也可以降低在用电高峰期的系统压力，更大程度地发挥发、供电设备的能力，提高经济效益。

1 分时计量电能表的结构及类型

对于分时计量电能表，从结构上整体可以分为三类：①电子式分时计量电能表；②感应式电能表，计数器自身就是一个复费率计数器，时钟机构和继电器可以实现计数器的投入或者退出计数，近似于全机械式的工作方式；③感应式电能表加装电子式脉冲电路，机电一体式的工作方式，通过电脉冲驱动加装的计数器，实现计数。

而对于机电一体式的分时计量电能表，其整体的发展历程可以分为三个阶段：

①通过无触点接近开关取样，通过石英钟切割时段，通过计数器显示峰电度、古典度和总电度，有时会加上平电度计数器，并且加上固定分频的电路。

②通过光电传感器取样，用可以编程的时钟集成电路，进行电路的切割和显示；使分频电路和逆向判别器进行固定，通过计数器显示峰电度、古典度和总电度。

③通过光电传感器取样，用专用单片机的功能切割时段，同时分频、寄存、译码、时间数显、峰电度、谷电度可以实现随时的可读，同时有逆向判别器，可以实现拉闸报警的功能，并且可以任意编制分频，任意编制时段，通过计数器显示总电度，有时会保留峰谷计数器。

2 分时计量电能表的工作原理

对于感应电能表，其转盘的转动速度会随着负荷的改变而发生变化。光电传感器安装在表内，并且不断进行采样，通过选通逆向判别装置发射出一系列的脉冲，这些脉冲与转盘的转速成正比，且与消耗的电能成正比，对脉冲进行一定的整形和放大之后，可以有效的触发峰、谷门。在设计整形电路时，一般会选择施密特整形电路或者单稳态触发电路（通过TTL与非门构成），也可以选用“555”集成块搭成整形、放大电路。如果在这时，时空装置切换在峰段，则峰门打开，谷门关闭，而在上述过程中，和电能成正比的满足电路要求的脉冲，就会通过峰门。

分时电能表计数器的最小分格为0.001 kWh，只有对与电能成正比的脉冲进行适当的分频，才能很好的适合不同的电能表。分频器一般可以分为固定分频和任意分频两种形式，脉冲在经过分频器之后，分为两路，一路被送进脉冲电机，实现峰电度计数，这可以有效的防止因为掉电，使得存贮器失去记忆功能，另一路被存贮，并且可以随时进行读取。

3 电能表调校及误差分析

纵观我国目前使用的分时计量电能表的类型，大部分使用三相两元件感应式的电能表，在我国的电网系统中，对于电压值为110V及以上的情况，仅采用中性点直接接地的方式。如果系统不对称，在使用三相两元件感应式电能表进行计量时，就会引起线路产生附加误差。即分时采样不可靠。面对以上缺陷，可以通过三相四线制感应式分时计量电能表进行改善。

对于调校分时电能表，可以理解为组合两只或者三只单相电能表。在调校的过程中，应该充分考虑元件之间的彼此影响，避免引起较大的附加误差。

①在分元件进行调整时，如果额定电压、额定功率和cos=1时，依次选取给其中的一组元件，并且通入标定电流，而其他两组不同电流，以通入标定电流的这组元件为标准，进行电能表误差的调节以三相电能表不平衡负载的误差特性为基准进行调整，应调偏正一些。另外需要注意的是，这三组元件的误差应该尽量相近，避免使电能表的相位特性变坏。对于因为两组元件的转矩不平衡所引起的误差，可由下面的公式进行计算：

t=■+■tg？准

式中：

t1、t2依次是指元器件1和2，这个公式由两项相加组成，第一项与cos？准无关，而第二项与tg？准成正比。

笔者认为可以这样理解：当这两组元件的误差差值为2%的时候，且当cos？准的值由1变为0.5的时候，它的附加相位误差会达到1%。在正常情况下，两组元件间的误差的差值，在不超过电能表等级允许误差限值的一半最好。

②在用分时计量电能表分时的进行转换误差的计量时，如果额定电压、额定功率和cos？准=1时，在通过1%标定电流的情况下，分时计量部分应该可以正常的进行工作，不应该产生新的转换误差。

③峰电量和谷电量的记录误差。如果额定电压、额定功率和cos？准=1时，对于分时计量电能表，其电流回路可以通过最大的额定电流，时间如果是峰控时段或者谷控时段时，依次读取峰段以及谷段的电量，并与同一时刻积算总电量的总计数器上的记录相互对比，然后计算两者之间的误差。举一个例子，峰段电量记录误差为：

Ff=（Wf2-Wf1）-（W2-W1）

式中：

Ff为峰段电量记录误差的绝对值；

Wf2为在开始计数时，峰段电量读数；

Wf1为在计数结束时，峰段电量的读数；

W2为在开始计数时，总电量的读数值；

W1为在计数结束时，总电量的读数值，对于峰谷电量，其记录的允许误差值为1 kWh。

④时空部分误差的检验。在分时计量电能表中，时控装置是很重要的一个组成部分，必须要求计时准确没有误差，每一天的走时误差较小，则峰、谷时段的投入和切除都会较为准确。

4 结 语

分时计量电能表又称为“复费率电能表”，它是将每一天划分为若干个时间段，对每一个时间段的电能进行分别的计算，然后每一个时间段的电价进行电费的合计，这样的电费计费方式，可以很好的实现用户主动均衡的用电，有效的促进电力的平衡，同时也可以很好降低在用电高峰期的系统压力，更大程度的发挥发、供电设备的能力，提高经济效益。

本文首先分析了分时计量电能表的结构及其类型，在此基础之上，简单分析了分时计量电能表的工作原理，并分析了分时计量电能表的调校和可能存在的误差。希望通过本文的相关研究，对我国电力行业的分时计量电能表的调校和误差分析有一定的参考价值。

参考文献：

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