基于功率稳定度测试的三相电能表检定装置选型探讨

樊璟

摘 要：该文阐述了电能表检定装置的功率稳定度试验方法，并对装置不同控制量限下的功率稳定度测试结果进行了分析与比较。提出在三相电能表检定装置选型时应关注小电流的输出质量，以满足小电流三相电能表的检定要求，确保电能计费准确。

关键词：功率稳定度 小电流 三相电能表检定装置 选型

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（b）-0021-02

電能表检定装置总是与电能表形影相随，密不可分，它的准确与否直接影响电能表的检定质量。确定装置输出功率稳定度是电能表检定装置检定的项目之一，也是装置评级的一项重要技术指标。使用不同的功率稳定度计算方法，对不同量限的功率稳定度测试结果进行分析评价，为电能表检定装置的选型提供一定的思考价值。

1 功率稳定度的试验方法

《交流电能表检定装置检定规程》中规定：确定装置输出稳定度，后续检定时，选择控制量限，分别带最小、最大负载，在功率因素1.0，0.5（L）时进行。选用稳定性高的功率参考标准，1～1.5 s读一次功率，测量时间至少2 min。中间不允许对输出进行调节。装置输出负载功率稳定度的计算方式分别可采用贝塞尔法与极差法两种。两种方法中贝塞尔公式进行计算时使用了全部测量结果，而极差法只用了一个极大值和一个极小值，其余数据均弃之不用，因此，用贝塞尔法得到的实验标准差应该比极差法更为可靠。规程中也明确，当使用极差法估算的功率稳定度不符合装置输出稳定度要求时，以贝塞尔公式计算的结果为准。

2 三相电能表检定装置选型

2.1 三相电能表检定装置稳定度现状分析

以检定0.5级220/380 V，0.3（1.2）A，经互感器接通的三相四线电子式电能表为例，《交流电能表检定装置检定规程》规定，负载电流为0.05Ib≤I≤Imax，功率因数为1.0时的基本误差限为±0.5%。

对于检定装置是否能满足0.3 A电能表的检定要求，以及装置在小电流控制量限下的功率稳定度与常规的220 V，5 A控制量限的功率稳定度的差异，可以通过以下的试验加以评价分析。

测试方法：使用标准表法，通过RMM3000及其配套测试软件，分别对3台0.1级构造原理相同的三相电能表检定装置进行220 V、5 A及0.03 A（即0.1Ib），cosφ=1.0控制量限下的功率采集。测试时长3 min，并由软件自动生成Excel表格，再通过Excel表格的函数功能，计算稳定度的测试结果，为避免结果的误判，同时采用贝塞尔法与极差法计算，测试结果见表1。

2.2 三相电能表检定装置选型时应关注的测量指标

测试的结果表明，目前的三相电能表检定装置在检定0.3 A电子式电能表的负载电流为0.1Ib（即0.03 A）时，是不能满足检定要求的。寻找并分析影响功率稳定度的主要因素，可以为三相电能表检定装置的测量指标选型提供参考价值。

根据功率的计算公式P=UIcosΦ可知，组成装置输出功率的因素有输出电压值、输出电流值及相位值，也就是说，电能表检定装置输出功率稳定度是由装置输出电压的稳定性、输出电流的稳定性及输出相位的稳定性所决定。表2是3台三相电能表检定装置在测量220 V、0.03 A、cosφ=1.0功率稳定度时，根据同步采集到的装置输出电压、输出电流及输出功率数据，使用贝塞尔公式而计算得出的标准偏差值。

从表2可以判断，输出相位几乎不对功率稳定度产生影响，而输出电压所带来的标准偏差是极其微小的，引起装置输出稳定度不符合规程要求的因素主要是输出电流不稳定。

因此，随着电能表市场需求的变化，在进行三相电能表检定装置选型时，也应考虑到装置的小电流输出稳定性，以满足日益增多的小电流三相电能表的检定要求。

3 结语

从数量上说，小电流三相电能表在电网中的需求份额与单相电能表的数量是无可比拟的，但这绝小部份的电能表却计量了广州地区近80%的用电量。电网中的负荷时刻在变化，高峰负荷与低谷负荷相差较大，小电流电能表能否在各种负载条件下计量准确，则依赖于合格的电能表检定装置进行安装前的判定。因此，通过各种有效的测量手段，对电能表检定装置进行指标确认，为三相电能表检定装置选型的适宜性提供可靠的支撑数据及分析结果具有极其重要的意义。

参考文献

[1] JJG 597-2005，交流电能表检定装置[S].

[2] 李金海.误差理论与测量不确定度评定[M].北京：中国计量出版社，2003.

[3] JJG 596-1999，电子式电能表[S].