电气要求和电磁兼容性要求(八)

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1、电气要求和电磁兼容性要求（八）电能表是装在电力网上的，所以它要满足各种电气方面的要求。此外，和电能表一起安装在电网上的还有各种无线电设备，电能表要和它们和平共处、相得益彰，所以还要有电磁兼容性要求。在讲完前几讲以后，这些道理都是非常明显的。这一讲，我们具体介绍这些要求。三、电气要求：1.功率消耗。我们前面说过，电能表有电压回路（和负载并联）和电流回路（和负载串联）。在感应式电能表中，使转盘转动的就是这些电路产生的磁场和转盘中的涡流相互作用产生的力矩驱动的，这就需要能量；在电子式电能表中，虽然获取电压信号、电流信号所消耗的功率微乎其微，但要使电能计量芯片和MCU工作、要显示和进行通信，都要

2、供给一定的能量。这些能量是来自电网。虽然单个的电能表消耗的能量不大，但一个地区、一个国家，装有的电表数量有几百万、几千万只，加起来就不是小数。我们知道，DD28表的功耗只有0.8瓦，后来换成DD862表，每个电表电压电路消耗的功率达1.4瓦，这一进一出相差0.6瓦，几百万只电表就是几十万千瓦，几千万只电表就是几百万千瓦，这就要专门建几个电厂来为这些电表供电。所以，电表的功耗是一项指标，希望越小越好。这里作为可以查阅的资料，我们列出相关的指标。表1功耗仪表仪表等级电压线路电流线路1级2级1级2级单相和多相2W，10VA2W，10VA1VA2.5VA说明：1.对开关电源，上述数值为其平均值；

3、2.电压回路是电压互感器的二次负载，为此要说明其是容性负载还是感性负载；因为电压互感器的负载性质是有所规定。感应式电表的电压电路呈感性，而且功率因数很低，在0.4左右，感性；电子式电能表电压回路基本上是电阻性的，即其功率因数接近为1，电源呈弱容性。3.电流回路是电流互感器的二次负载。配电流互感器的电表的最大电流倍数应是1.2、1.5和2倍。当然，电流互感器的负载性质也有规定的。感应式电能表电流回路呈感性，电子式电能表基本上呈阻性。关于互感器，我们要用专门的一讲向大家介绍。2.电源电压影响。电源电压影响有三条：a)电表的电源电压在0.9Un—1.1Un范围以内，电表测量电能的准确度要满足规

4、定的要求（见准确度要求）；b)在0.8Un—1.15Un为满足此规定的3倍，电表在0.8Un—0.0Un下误差为+10%—-100%；c)电表在1.9倍Un下4-8小时，电表不会损坏，恢复后仍能准确地工作；此外，电压回路短时中断或跌落不会使计度器产生xkWh的改变，测试输出也不应产生大于xkWh的信号量。X值由下式算出：x=10-6×m×Un×Imax,式中，m—电表的元件数；Un—电表的核定电压；IMAX—电表的最大电流；为了说明此公式，我们举个例子。一个三相四线电能表，规格为3×220V，3×545（20）A，电表常数为C=200Imp/kWh。假定，在进行跌落和短时中断试验时，产生

5、7个脉冲，计度器改变小于0.01kWh,问此表合格吗？先算x。x=10-6×3×220×20=0.0132。即计度器不能产生大于0.0132kWh的变化，现在只有小于0.01kWh的变化，所以计度器的变化合格。和0.0132kWh相当的脉冲是：允许输出的脉冲数=0.0132kWh×200Imp/kWh=2.64(脉冲)显然7>2.64，测试输出的输出信号量不合格。关于跌落和短时中断的电压波形，在GB/T17215-2002的附录C中有规定。要产生这样的波形，需要专用的设备。这里就不多说了。感应式电能表无此要求。3.短时过电流。电网上经常有冲击，表现为瞬间的高电压或过电流。短时过电流就是说

6、的电表在这样的过电流影响下要能满足的指标。对感应式电表，短时过电流的峰值为50倍最大电流IMAX，并且在25倍IMAX以上电流历时不小于1ms。对电子式电能表，分两种情况：直接接入电表为30IMAX半个周波时间（对50Hz，为10ms），经互感器接入的为20IMAX，历时0.5s。此指标不适用于电流回路带触点的预付费电能表。表2短时过电流后误差的改变电流功率因数感应式电能表电子式电能表0.5级1级2级0.2S级0.5S级1级2级IMAX1———0.10.2————0.5滞后———0.10.2————In11——0.31.5直接式0.5经CT1.5直接式1.0经CT————1.5直接式0.

7、5经CT1.5直接式1.0经CT1.自热影响。加入IMAX电流后，电表温度升高，这叫自热。由自热引起的误差改变如表3所示。所谓误差改变就是刚达到最大电流时和通以稳定最大电流时误差的变化。表3自热引起的误差电流值功率因数感应式电表级别电子式电能表级别0.5级1级2级0.2S级0.5S级1级2级IMAX1.00.50.71.00.10.20.71.00.5感性0.71.01.50.10.21.01.52.温升影响。在额定工作下，电表由于