2-2 电子式电能表的抗扰性试验

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1、!） 集 成 运 放 的 输 入 失 调 电 压 温 漂!#$! 和 输 入 失 调 电 流 温 漂!#$! 的 影 响 ，当 温 度 变 化 时 ， 同 样 也 会 引 起 积 分 误 差 。针 对 上 述 影 响 积 分 误 差 的 因 素 ， 可 采 取 以 下 办 法 进 行 补 偿 及 调 整 ：%） 选 用 !#、 #、 #&较 小 且 低 漂 移 的 运 放 ， 并 在 同 相 端 加 补 偿 电 压 或 电 流 ， 或 者 接 入调 零 电 位 器 ， 通 过 调 整 电 位 器 ， 以 抵 销 !#、 #的 作 用 ， 使 $( )。*） 选 用 输 入 级 为 场 效 应

2、管 的 运 放 。!） 选 用 泄 漏 电 阻 大 的 电 容 器 。+） 由 于 温 漂 产 生 的 误 差 难 以 用 人 工 调 零 或 补 偿 办 法 来 抵 销 ， 故 应 选 用 温 漂 小 的 集 成运 放 。,） 将 时 间 常 数!( %& 适 当 选 大 些 ， 也 就 是 积 分 时 间 愈 短 ， 则 误 差 愈 小 。综 上 所 述 ， 霍 尔 乘 法 型 电 子 式 多 功 能 电 能 表 的 主 要 优 点 是 频 率 响 应 宽 ， 可 用 于 测 量 畸变 很 大 的 波 形 的 电 路 电 能 ； 精 度 能 长 期 保 证 ； 抗 干 扰 能 力 强 ，

3、在 较 恶 劣 的 环 境 下 仍 能 正 常工 作 ； 因 电 能 表 可 以 不 需 要 电 流 互 感 器 ， 故 不 存 在 互 感 器 引 入 的 误 差 。 其 主 要 缺 点 是 由 于工 艺 复 杂 ， 精 度 不 容 易 达 到 很 高 ， 而 且 受 外 磁 场 影 响 大 ， 制 造 成 本 较 高 。三 、 电 子 式 电 能 表 的 抗 扰 性 试 验目 前 ， 大 多 数 电 子 产 品 所 面 临 的 最 大 问 题 是 可 靠 性 问 题 ， 其 中 特 别 是 电 力 和 电 子 设 备在 其 电 磁 环 境 中 的 抗 干 扰 问 题 。 在 -) 年 代

4、， 甚 至 更 早 ， 国 外 已 经 开 始 重 视 电 磁 干 扰 这 个问 题 了 ， 那 时 主 要 是 与 无 线 电 广 播 、 通 信 等 方 面 有 关 的 无 线 电 干 扰 问 题 ， 但 随 着 人 们 对 抗电 磁 干 扰 问 题 的 重 视 程 度 与 日 俱 增 ， 考 虑 的 面 也 越 来 越 广 ， 到 了 .) 年 代 末 和 /) 年 代 初 ，人 们 将 电 磁 干 扰 的 测 试 更 名 为 电 磁 兼 容 性 的 测 试 ， 涉 及 的 内 容 也 不 仅 仅 是 高 频 连 续 波 的辐 射 和 传 导 干 扰 ， 而 更 多 的 是 考 虑 各

5、种 各 样 的 脉 冲 性 质 的 干 扰 了 。 当 今 ， 由 于 电 子 产 品 越来 越 多 的 采 用 数 字 技 术 ， 并 且 数 字 电 路 随 着 技 术 的 发 展 也 变 得 越 来 越 高 速 了 ， 因 此 对 于 脉冲 性 质 的 干 扰 就 愈 加 敏 感 ， 所 以 脉 冲 性 质 的 干 扰 应 作 为 最 重 要 的 电 磁 干 扰 加 以 考 虑 。电 子 式 多 功 能 电 能 表 尽 管 在 测 量 精 度 、 基 本 误 差 稳 定 度 方 面 优 于 感 应 式 电 能 表 ， 但 电磁 兼 容 性 就 比 较 差 。 电 磁 兼 容 性 即 指

6、设 备 能 在 规 定 的 电 磁 环 境 中 正 常 工 作 而 不 对 该 环 境中 其 他 设 备 造 成 不 允 许 扰 动 的 能 力 。 以 前 使 用 的 感 应 式 电 能 表 对 一 般 的 电 磁 骚 扰 （ 如 传导 电 、 静 电 和 辐 射 的 电 磁 骚 扰 ） 不 太 敏 感 ， 大 多 考 虑 的 是 谐 波 或 电 源 变 化 这 类 “ 低 频 骚 扰 ”对 其 的 影 响 ； 而 现 已 应 用 的 电 子 式 多 功 能 电 能 表 对 这 些 骚 扰 ， 尤 其 是 “ 高 频 ” 和 “ 瞬 变 ” 的 骚扰 特 别 敏 感 。 严 格 地 讲 ，

7、电 磁 骚 扰 和 电 磁 干 扰 是 两 个 不 同 的 概 念 。 电 磁 骚 扰 是 指 任 何 有可 能 劣 化 器 件 设 备 或 系 统 性 能 的 电 磁 现 象 ； 而 电 磁 干 扰 则 是 指 由 于 电 磁 骚 扰 所 引 起 的 器件 、 传 输 通 道 或 系 统 性 能 的 劣 化 。 骚 扰 和 干 扰 分 别 是 指 原 因 和 结 果 。 电 磁 干 扰 通 常 会 引起 电 子 式 多 功 能 电 能 表 多 计 或 漏 计 脉 冲 ， 使 灵 敏 度 较 高 的 红 外 线 接 收 器 失 灵 ， 甚 至 于 使 整个 数 据 处 理 单 元 死 机 或

8、数 据 丢 失 ， 严 重 的 会 造 成 电 子 元 件 永 久 性 损 坏 。电 能 表 作 为 一 种 计 量 器 具 ， 其 性 能 的 可 靠 显 得 尤 为 重 要 。 为 了 保 证 电 子 式 多 功 能 电能 表 在 现 场 运 行 中 质 量 的 稳 定 性 和 性 能 的 可 靠 性 ， 一 般 在 型 式 检 定 中 应 对 电 子 式 多 功 能/%0%!供 电 企 业 技 术 标 准 实 用 全 书 计 量 技 术 标 准 与 用 电 管 理 分 册电 能 表 （ 包 括 机 电 一 体 式 多 功 能 电 能 表 ） 作 一 系 列 的 抗 扰 性 试 验 。 参

9、 照 最 新 国 际 !#（ 电磁 兼 容 性 ） 的 基 础 标 准 $!#%& 电 磁 兼 容 性 试 验 和 测 量 技 术 和 电 力 行 业 标 准 ()*+,% -. 多 功 能 电 能 表 ， 根 据 电 能 表 安 装 于 电 力 网 络 各 枢 纽 处 并 需 长 时 间 运 行 的 特点 ， 可 选 择 以 下 若 干 抗 扰 性 试 验 项 目 ：%/ 低 频 骚 扰 试 验（ %） 谐 波 影 响 试 验 ， 主 要 是 三 次 谐 波 （ %0&12） 和 五 次 谐 波 （ 30&12） 的 影 响 ；（ 3） 电 源 电 压 影 响 试 验 ， 包 括 电 压 跌

10、 落 和 短 时 中 断 的 影 响 以 及 电 压 波 动 的 影 响 。3/ 传 导 暂 态 和 高 频 骚 扰 试 验（ %） 抗 雷 击 浪 涌 试 验 （ %/3*0&!4 冲 击 电 压 ， 5*3&!4 冲 击 电 流 ） ；（ 3） 电 快 速 瞬 变 脉 冲 群 试 验 （ ! 6 0*0&74） 。8/ 静 电 放 电 抗 扰 度 试 验 （ !9:）/ 高 频 电 磁 场 抗 扰 度 试 验0/ 外 磁 场 影 响 试 验电 磁 兼 容 性 的 测 试 ， 除 了 考 核 电 子 设 备 的 抗 干 扰 能 力 外 ， 另 一 方 面 还 要 考 核 它 对 外 界的 干

11、 扰 指 标 。 考 核 电 子 式 多 功 能 电 能 表 对 邻 近 设 备 的 影 响 情 况 ， 通 常 采 用 无 线 电 干 扰 抑制 试 验 。 对 于 电 源 部 分 使 用 工 频 变 压 器 及 线 性 稳 压 器 的 电 能 表 ， 本 身 产 生 的 干 扰 较 弱 ， 则不 会 产 生 很 大 影 响 ； 而 对 于 使 用 开 关 电 源 的 电 能 表 ， 由 于 开 关 电 源 的 工 作 频 率 高 达 数 十 千赫 到 数 百 千 赫 ， 容 易 对 电 能 表 本 身 及 邻 近 设 备 产 生 干 扰 。由 于 无 线 电 干 扰 抑 制 试 验 的 试

12、 验 环 境 条 件 要 求 较 高 ， 设 备 投 资 较 大 ， 因 此 ， 通 常 该 试验 在 专 业 测 试 机 构 进 行 ， 在 此 不 作 重 点 项 目 介 绍 。 下 面 主 要 介 绍 一 下 抗 扰 性 试 验 的 试 验目 的 、 试 验 条 件 （ 包 括 试 验 设 备 的 要 求 ） 及 试 验 结 果 的 评 定 等 。（ 一 ） 谐 波 抗 扰 性 试 验一 般 谐 波 对 电 子 设 备 可 产 生 两 种 影 响 ； 一 种 是 短 的 次 暂 态 影 响 ， 使 电 子 元 件 偶 然 误 动作 ， 严 重 的 可 造 成 损 坏 ； 另 一 种 是

13、长 期 的 影 响 ， 使 设 备 过 热 。 谐 波 影 响 试 验 的 目 的 在 于 考核 供 电 网 络 中 的 谐 波 对 电 子 式 电 能 表 的 计 量 准 确 度 及 其 他 功 能 的 影 响 量 。%/ 试 验 设 备针 对 谐 波 影 响 ， 国 家 标 准 ;&/0#?A， BC4! %， 0 次 谐 波 电 压 含 量 0为 =的 %&D， 0 次 谐 波 电 流 含 量 #0为 #&的&D， 谐 波 功 率 因 数 为 % 且 基 波 与 谐 波 在 原 点 同 相 。 由 上 述 0 次 谐 波 产 生 的 谐 波 功 率 为$0 &/%&6 &/#& &/&$

14、:， 则 总 功 率 为 %/&$。 标 准 表 应 被 证 明 在 此 条 件 下 准 确 度仍 符 合 等 级 要 求 （ 以 下 均 同 ， 不 另 说 明 ） 。 被 检 表 在 此 条 件 下 ， 与 标 准 （ 参 比 ） 波 形 下 测 得 的误 差 相 比 ， 测 得 的 误 差 改 变 量 ： % 级 表 不 超 过 &/5D， 3 级 表 不 超 过 %/&D。（ 3） 直 流 与 偶 次 谐 波 影 响 试 验 。 在 半 波 整 流 条 件 下 ， 加 参 比 电 压 （ 电 压 畸 变 因 数 应 低于 %D） ， 电 流 为 &/0#?A， BC4! %， 为 取

15、得 上 述 试 验 条 件 ， 应 将 通 过 标 准 表 的 交 流 电 流 #EFG-%-%!第 二 部 分 供 电 企 业 电 能 计 量 管 理减 至!#!$。 试 验 线 路 如 图 $ % $ % $&（ ） 所 示 ， 图 中 仅 给 出 了 &() 的 参 数 ， 对 其 他 频 率 的 参数 可 按 此 推 算 。 为 保 证 测 量 的 准 确 性 ， 平 衡 阻 抗 最 好 是 一 只 与 被 试 表 同 型 号 的 表 ， 即 平 衡阻 抗 等 于 被 试 表 的 阻 抗 ； 整 流 二 极 管 也 应 是 同 型 号 的 。 为 了 改 善 平 衡 条 件 ， 在 两

16、 支 路 中 可引 入 电 阻 *， 其 阻 值 近 似 于 被 试 表 的 +& 倍 。 直 流 和 偶 次 谐 波 含 量 如 图 $ % $ % $&（ ,） 所示 ， 被 检 表 在 此 条 件 下 测 得 的 误 差 改 变 量 + 级 表 不 超 过 -.&/， $ 级 表 不 超 过 0.&/（ 与 标准 波 形 下 测 得 的 误 差 相 比 ） 。图 $ % $ % $& 直 流 和 偶 次 谐 波 试 验（ ） 试 验 线 路 图 ；（ 1） 半 波 整 流 波 形 图 ；（ ,） 直 流 和 偶 次 谐 波 含 量（ -） 奇 次 谐 波 影 响 试 验 。 相 当 于 在 可 控 硅 导 通 角 控 制 的 条 件 下 ， 加 参