标准电能表的 校准

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1、2010 Fluke Corporation FCAL Marketing Update1 标准标准电能表的校准和注意事项电能表的校准和注意事项 杨胜利杨胜利 高级技术支持工程师高级技术支持工程师 福禄克公司计量校准部福禄克公司计量校准部( (中国中国) ) 手机手机：139 1052 6912139 1052 6912 电子信箱电子信箱: :victor.yang victor.yang 2010 Fluke Corporation Presentation Title2 功率和电能的基本概念 标准电能表校准方法 标准电能表校准所需标准器 标准电能表校准若干注意事项 主要内容主要内容 201

2、0 Fluke Corporation Presentation Title3 正弦交流电正弦交流电 按正弦规律周期性变化的交流电压加到按正弦规律周期性变化的交流电压加到 负载会产生一个负载电流，电流和电压负载会产生一个负载电流，电流和电压 的相角由阻抗特性确定。的相角由阻抗特性确定。 正弦量正弦量变化一次的时间为周期变化一次的时间为周期 T T 每秒内变化的次数为频率每秒内变化的次数为频率 f, f = 1/Tf, f = 1/T 角频率角频率=2/T=2/T 正弦量也可用相量表示正弦量也可用相量表示 相量的幅值和角度表征了电压相量的幅值和角度表征了电压/ /电流的瞬时电流的瞬时 值值 50

3、Hz50Hz交流电系统，交流电系统，1ms 1ms 对应对应1818相位转动相位转动 = i= + 2010 Fluke Corporation Presentation Title4 交流功率交流功率 交流功率是非常复杂的电量交流功率是非常复杂的电量 需要测量电压、电流、相位、频率需要测量电压、电流、相位、频率 功率通常是通过同时测量电压和电流瞬时值得到的功率通常是通过同时测量电压和电流瞬时值得到的 正弦情况下：正弦情况下： 有功（平均）功率有功（平均）功率P = UI cosP = UI cos 无功功率无功功率Q = UI sin(Q = UI sin( ) ) 视在功率视在功率S =

4、S = + 非正弦情况下非正弦情况下 无功功率的计算方法尚不统一无功功率的计算方法尚不统一 ii n i T IUdt T Pui 1 0 n 1 1 u u( (t t) ) i i( (t t) ) p p( (t t) ) p p( (t t) ) t t t t p p( (a a) ) a a a a p p( (a a) ) t t iii n i n i kIUPPcos 11 2010 Fluke Corporation Presentation Title5 单相功率测量单相功率测量 2400 W I V 负载 电源源 功率表功率表 2010 Fluke Corporatio

5、n Presentation Title6 星形的三相电力系统和星形负载星形的三相电力系统和星形负载 3相相电源源 Z3 Z1 Z2 L1 L3 L2 N1 中中线 3相相负载 对称三相交流电对称三相交流电 幅值和频率相同，相位互差幅值和频率相同，相位互差120120。 2010 Fluke Corporation Presentation Title7 对称三相功率测量对称三相功率测量 Z3 Z1 Z2 L1 L3 L2 N1 V I 2400 W 3相相负载 3相相电源源 测量单相功率测量单相功率 P1P1 P3= P1 *3P3= P1 *3 功率表功率表 2010 Fluke Corp

6、oration Presentation Title8 多相功率测量多相功率测量 Z3 Z1 Z2 L1 L3 L2 N1 VL1 IL1 2400 W 1 VL2 IL2 2400 W 2 VL3 IL3 2400 W 3 3相相负载 3相相电源源 最好同时测量所有相的功率最好同时测量所有相的功率 三相功率表三相功率表 2010 Fluke Corporation Presentation Title9 测量带有非线性测量带有非线性负载三相负载三相系统中的功率系统中的功率 Z3 Z1 Z2 L1 L3 L2 N1 VL1 IL1 2450 W 1 VL2 IL2 2300 W 2 VL3 I

7、L3 2200 W 3 IN1 20 A Neutral 3相相负载 3相相电源源 正确测量各相功率需要更好的仪器和技术正确测量各相功率需要更好的仪器和技术 ( (本例中使用了本例中使用了4 4相测量装置相测量装置) ) 测量示例量示例 三相功率表三相功率表 2010 Fluke Corporation Presentation Title10 功率表功率表 模拟指针式功率表模拟指针式功率表 数字式功率表数字式功率表 多功能电量分析仪中的功率表多功能电量分析仪中的功率表 2010 Fluke Corporation Presentation Title11 用功率表测量负载消耗的功率用功率表测

8、量负载消耗的功率 功率表有独立的功率表有独立的电压电压通道和通道和电流电流通道通道 测试仪表的测试仪表的A-A 表示电流测量电路表示电流测量电路；B-B 表示表示电压测量电路电压测量电路 *A和和*B为功率表的同名端为功率表的同名端 功率表连接要遵守“功率表连接要遵守“发电机端发电机端”规则”规则 标有“标有“* *”的电压端必须与标有“”的电压端必须与标有“* *”的电流端或相近的电源端相连（”的电流端或相近的电源端相连（A A或或A)A) 反接时会出现示值为负，指针反转，或显示反接时会出现示值为负，指针反转，或显示错误信息错误信息 输输 入入 电电 压压 输输 出出 电电 压压 I U R

9、L 负负 载载 功率表功率表 * * 2010 Fluke Corporation Presentation Title12 用功率表测量功率用功率表测量功率 测量值为负载消耗的功率测量值为负载消耗的功率 在正弦条件下，在正弦条件下，P=UI cosP=UI cos 在非正弦条件下在非正弦条件下， 测量的电量测量的电量多：多：电压，电流，频率，相位，谐波。电压，电流，频率，相位，谐波。运算也多运算也多 输输 入入 电电 压压 输输 出出 电电 压压 I URL 负负 载载 功率表功率表 * * 2010 Fluke Corporation Presentation Title13 电能电能表表

10、 功率与电能的关系功率与电能的关系 功率是单位时间的电能功率是单位时间的电能功率稳定时：功率稳定时： 电能是功率按时间的累积电能是功率按时间的累积 功率功率稳定时稳定时：E = PE = P T T 通常将功率转换为频率脉冲，计算电能时，只需累积脉冲通常将功率转换为频率脉冲，计算电能时，只需累积脉冲 电能电能单位一般用千瓦时，单位一般用千瓦时，1kWh1kWh=3600=3600千瓦千瓦 秒秒 电能表脉冲电能表脉冲常数：常数：脉冲脉冲数数/ /WhWh 或或 脉冲脉冲数数/kWh/kWh dt dE p t dtpE T E P 脉冲脉冲输出出 2010 Fluke Corporation P

11、resentation Title14 电能电能表的种类表的种类 专门用于计量负荷在某一段时间内所消专门用于计量负荷在某一段时间内所消 耗的电能的仪表耗的电能的仪表 一类专用于测量：一类专用于测量： 感感应式（机式（机电式）式）电能表、能表、电子式子式电能表能表 主要有主要有3.0、 、2.0、 、1.0、 、0.5S、 、0.2S五个五个级别 一类专用于校准：一类专用于校准： 标准准电能表能表 主要有主要有0.01、 、0.02、 、0.05、 、0.1、 、0.2五五个个级别 2010 Fluke Corporation Presentation Title15 标准标准电能电能表的主要功

12、能表的主要功能 测量电压、电流、功率、相位、频率、功率因数、电能、测量电压、电流、功率、相位、频率、功率因数、电能、 谐波等，谐波等， 安装在多表位电能表检定装置中用做系统校准的核心，或安装在多表位电能表检定装置中用做系统校准的核心，或 用于现场及实验室单相或多相电能表校准。用于现场及实验室单相或多相电能表校准。 2010 Fluke Corporation Presentation Title16 有奖问答有奖问答1 问题：问题： 交流交流电能由信号的哪几个参数确定？电能由信号的哪几个参数确定？ 2010 Fluke Corporation Presentation Title17 功率和电

13、能的基本概念 标准电能表校准方法 标准电能表校准所需标准器 标准电能表校准若干注意事项 主要内容主要内容 2010 Fluke Corporation Presentation Title18 标准标准电能表电能表国家标准国家标准GB/T 17215.701-2011 20112011年年7 7月月2929日发布，同年日发布，同年1212月月1 1日实施日实施 面向标准电能表生产厂家和对类仪表性能关注的用户面向标准电能表生产厂家和对类仪表性能关注的用户 2010 Fluke Corporation Presentation Title19 标准标准电能表电能表检定检定规程规程JJG1085-2

14、013 20132013年年6 6月月2727日发布，同年日发布，同年8 8月月2727日实施日实施 由中国计量院刘丽娟、王磊和辽宁计量院唐虹编写由中国计量院刘丽娟、王磊和辽宁计量院唐虹编写 2010 Fluke Corporation Presentation Title20 标准标准电能电能表电能测量基本误差校准方法表电能测量基本误差校准方法 标准电能表有标准电能表有两种校准方法两种校准方法：标准表法和瓦秒法：标准表法和瓦秒法 标准标准表法：需要表法：需要一个稳定的功率源和更高等级标准电能表一个稳定的功率源和更高等级标准电能表 在同一功率输出电路内接入参考标准电能表和被测标准电能表在同一功

15、率输出电路内接入参考标准电能表和被测标准电能表 同时接通、同时测量同时接通、同时测量 比较参考和被测标准电能表的测量比较参考和被测标准电能表的测量结果结果 瓦秒法：需要瓦秒法：需要一个标准功率源和标准测时器，或足够准确的标准电能功率源一个标准功率源和标准测时器，或足够准确的标准电能功率源 定时测量，或输出一定电能量定时测量，或输出一定电能量 比较电能标准输出和被测标准电能表的测量结果比较电能标准输出和被测标准电能表的测量结果 瓦秒法有明显的优势瓦秒法有明显的优势 校准速度校准速度快快 可以不需标准表，控制可以不需标准表，控制简单简单 2010 Fluke Corporation Presentation Title21 校准标准电能校准标准电能表表 校准标准电能表的技术要点校准标准电能表的技术要点 选择、连接参考标准，设置仪表常数选择、连接参考标准，设置仪表常数( (电能电能- -脉冲脉冲转换转换常数）常数）: :脉冲数脉冲数/ /WhWh 或或 脉冲数脉冲数/kWh/kWh 连接连接被测电能表被测电能表, ,设置仪表常数：设置仪表常数：脉冲数脉冲数/ /WhWh 或或 脉冲数脉冲数/ /kWhkWh 设置校准时间或标准电能输出值设置校准时间或标准电能输出值 时间越长，或标准电能值越大，校准准确度