三相多功能电能表的基本功能及其实际应用

【摘要】传统的机械式电能表由于工作原理的局限只能测量单一的电能量，而三相电子式多功能由于具有数据处理单元，能对测量到的各种电气量及电能量进行存储、加工处理，除能实现基本计量功能外还具有电量冻结、分时计量、需量测量、负荷曲线、事件记录及远程抄表等多种功能。这使得它在电能表的现场安装检查、故障判断、防窃电、计量遥测等方面具有机械式电能表所无法比拟的优势。因此，随着集成电路技术及制造工艺的日渐成熟，多功能电子式电能表现成为了三相电能表的主流并在实际中得到广泛的应用。

【关键词】三相；多功能；电子表；基本功能；应用

一、前言

随着电子技术的迅速发展，三相电子式多功能电能表功能强大，技术成熟，在现代用电营销管理中基本取代了传统电能表的应用。电力系统在大用户电能表改造、发电厂竞价上网电能表改造、电能计量遥测系统建设以及大工业用户分时电价中已基本使用多功能电能表。本文将结合实际浅谈多功能电能表的基本功能及其在实际中的各种应用情况。

二、多功能电子表的基本功能

1.电能计量功能：记录正反向有功电量、四象限无功电量，且有功、无功的电能计量方式可编程设定。

2.最大需量记录功能：在指定时间内(如一个月)，各需量周期(如15分钟)中测得的平均功率最大值。

3.复费率功能：能测量各分段时间内的电能量并将它们分别记录在该时段所对应的费率存储器上，并通过液晶显示出来。时段、费率的设置可进行编程。

4.失压记录功能：a.三相全失压但电流回路有电流时电能表将记录累计失压时间；b.三相中任一相或两相失压，电能表均能正常工作并分相记录累计失压时间，同时记录最近若干次发生的起止时间、状态、错误电量及失压相安培小时数；c.失压判断时间小于60秒，并能在电表液晶上直接显示是否有失压情况，且失压条件和判断方式可编程设定。

5.失流记录功能：当达到所设定的失流条件时分别对各相失流的出现时间、累计次数、累计时间、故障电量进行记录；并记录最近几次的起止时间、未失流相的正向有功和无功电量。

6.电量冻结功能：a.零点冻结功能：每月末过零点时，电表将当时的正反向有功、无功各费率电能及总电能冻结，并记录当时的时间标识；b.即时电能冻结：通过RS485总线广播冻结命令，电表将当时的正反向有功无功各费率及总电能冻结，并记录当时的时间标识。

7.电表数据轮显功能：可实现参数轮显，轮显的项目和时间可预先设置，轮显的顺序也可任意编程设置。

8.报警功能：当出现失压、失流、逆相序、电池欠压等情况时，面板液晶上的故障报警符号就会闪烁显示。

9.负荷曲线记录功能：按照用户设定的时间间隔对选定的内容进行滚动数据记录功能即为负荷曲线记录功能，间隔时间为1-99分钟，可任意设置。

六类采样数据分别为：一类：正反向有功总电量；二类：无功总电能、I-IV象限无功电能；三类：A相电流、B相电流、C相电流；四类：A相电压、B相电压、C相电压；五类：总功率因数、各相功率因数；六类：瞬时有功无功功率、各相有功无功功率。

10.实时状态记录功能：可记录显示当前瞬时功率、电压、电流、功率因数。

11.通讯功能：a.RS485通讯，掌上电脑或台式/笔记本电脑可通过电表的RS485接口进行抄表、设表、编程及冻结等一切功能；b.红外通讯，可通过掌上电脑进行抄表、设表、编程及冻结等功能；c.数据远程传输，可通过数据采集装置或电表的拨号modemn、GSM modemn或GPRS modemn与计量遥测系统主站进行远程数据传输。

12.编程功能：电表的编程必须使用掌上电脑或PC机编设，所有的设置都有密码权限限制，同时必须打开点便面板上的硬件开关，如果密码权限不对或变成开关没有打开设置将会失败。可设置的典型的内容如下：

a.日期、时间、表号、自动抄表日、日时段数、费率数设置；b.轮显方式、轮显项目、轮显时间、停显时间、循显时间等；c.有功电能计量方式选择、无功电能计量方式选择、失压失流判断方式、失压失流条件、负荷曲线记录内容的选择；d.各级权限密码的设置和管理。

13.抄表功能：现场可采用掌上电脑或PC机抄读电表内的各种数据，包括当前电量、负荷曲线、失压失流记录、事件记录等。抄表无须密码。

三、多功能表的现场检查测试及故障判断

(一)多功能电子表的现场检查和测试

1.运行状态的检查

测试前应先检查电表的液晶显示器上是否有故障报警信息，如是否出现失压、失流和逆向序、电池电量不足等报警信息，并观察显示的时间及内容是否正常。其次应观察在带负载的情况下电表的运行指示灯是否闪烁。如不闪烁可用遥控器或其他方式查询当前的运行电流是否为零。

2.基本误差的测试

误差测试一般采用取电表输出测试脉冲的方法，但有的可以采用光电脉冲采样的方法测试。有的电表有专用的测试脉冲，有的则只有远动输出脉冲。取脉冲时应小心防止脉冲线碰到电压接线端子。

(二)多功能表的常见故障

1.液晶显示器故障

液晶显示器故障一般是由于液晶显示屏的质量问题引起黑屏或显示不清楚。这种情况下一般需要换表，但也有的表可单独更换显示器。液晶显示器故障时一般其内部的其他部分仍在正常工作，故可通过掌上电脑或PC机将表内的所有数据抄出，可防止电量数据的丢失。

2.输出测试脉冲故障

指电表的测试输出脉冲损坏，而其他部分仍正常工作。输出测试脉冲故障将导致现场不能测试，因此一般需要换表。

3.电表内部电路故障

当测试误差时出现严重超差或者停止计量时，一般为电表内部故障，这种情况出现的几率较小。

4.雷击或过电压烧表

多功能表在电压输入端装有压敏电阻，可防止过电压。对于装在低压线路的多功能表，可能由于压敏电阻质量有问题而在雷击或系统过电压时没有起到保护作用而造成烧表。

5.过电流烧表

电能表通过的电流超过允许最大值时(即过电流)，会使接线端子过热熔化，由于热传递的原因使内部电路损坏。

四、多功能电子式电能表的应用

(一)多功能表在判断电表运行状态上的应用

多功能表装表接电后就可以通过其内部的运行记录初步判断接线是否正常。通常可从以下几方面：

1.显示器上的运行象限：一般情况下应运行在第一象限（感性负载）或者第四象限（容性负载）。

2.失压、失流、逆相序的指示是否出现。

3.查看表内的各相电流、电压值及各相的功率因数或相角是否正常。

4.脉冲指示灯是否闪烁。

(二)多功能表在防窃电及追补电量上的应用

电子式多功能电能表能够多种方法监视偷电：可以用远方抄表的方式24小时监视偷电；多功能表反向有功可以计入正向，防止偷电；全失压记录帮助追补电量；表内数十种事件记录像飞机的黑匣子一样，记录偶然故障和窃电行为。在进行用电检查时应充分利用电表当前的运行状态判断用户是否窃电(如是否失压、失流、报警等)。

在电表外部故障或窃电的情况下可通过记录进行追补电量的精确计算。如对于三相四线电表B相失压后，可查出失压的起止时间及失压期间B相的安培小时数[∫I*h]，则可算出最补电量为W=UB*∫I*h。

(三)多功能表在计量遥测系统上的应用

1.通讯方式

a.通过RS485总线的方式实现远程数据传输。一般在变电站采用这种方法，采集器通过RS485总线采集各块表的数据，在通过电话拨号的方式或数据网络传送回后台主站系统；

b.通过每块表的GSM通讯模块直接与后台主站系统通信，主站系统通过GSMMODEMN对电表拨号进行一对一的连接；

c.通过每块表的GPRS通讯模块直接与后台主站系统通信.这种方式最先进，每块表与主站之间是一种专用虚拟网的关系，是一种永远在线的方式。

2.在计量遥测系统上的应用

a.实现远程抄表及对用户的远程实时监控；

b.通过电量冻结功能实现同步抄表，解决抄表期不同步的问题；

c.当电表故障时能通过报警信息及时发现并处理，减少电量损失。

五、结论

综上所述，多功能电子表不但测量精度、灵敏度高，而且具有多种功能，可适应现代用电营销管理中分时电价、竞价上网、计量遥测、负荷监控、防窃电等各种需求，是三相电能表发展的方向，具有广阔的应用前景。当然多功能表也存在可靠性、运行寿命、环境影响等问题。因此，在多功能电子表的使用问题上，笔者提出以下几点建议：(1)除非安装运行环境较为恶劣，否则对大用户电能表可优先考虑使用多功能表，利用其精度高、误差稳定、防窃电功能强大等优点有效地实现降损增效。(2)加强对在运行多功能表的质量跟踪，出现问题及时跟踪处理。只有这样，多功能电子表的推广应用才能切实地推动用电营销管理水平的提高，为供电企业的降损增效做出贡献。

作者简介：黄哲虹（1981—），女，广东汕头人，2008年毕业于四川大学电力系统及其自动化专业，现供职于汕头供电局计量中心。