劉潤民，劉亞濤，張 秦，張 靜

（1.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021；2.國網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司，石家莊 050051）

電能計量裝置主要是指電能表檢定裝置，它包括臺式和便攜式兩種，是用來檢定等級較低的標(biāo)準(zhǔn)式電能表或安裝式電能表。一旦出現(xiàn)故障就會使測試誤差增大，從而會影響被測表誤差的準(zhǔn)確性和整個量傳的準(zhǔn)確性，更無法保證電網(wǎng)計量的準(zhǔn)確性。

1 臺式電能表檢定裝置問題分析與處理

1.1 故障現(xiàn)象

在使用一臺DZ603－Ⅲ臺式0.01級三相標(biāo)準(zhǔn)電能表檢定裝置測試三相標(biāo)準(zhǔn)電能表時，U相三相四線220 V、5 A的0.5（L）誤差均超差（被測表的等級為0.05級，而所測的誤差為0.065%，誤差相對比較穩(wěn)定），經(jīng)過多臺測試的MDP2000三相標(biāo)準(zhǔn)電能表，其測試結(jié)果均相同不合格。但測試不同型號的三相標(biāo)準(zhǔn)電能表時（如BD－3A1G），其該點誤差均合格，但偏大。為證明該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是否有問題，用同等級的相同標(biāo)準(zhǔn)的三相電能表檢定裝置，測試MDP2000的三相標(biāo)準(zhǔn)電能表，其結(jié)果均合格。

1.2 原因分析

首先用三相標(biāo)準(zhǔn)裝置的U相測試被測的三相標(biāo)準(zhǔn)電能表的U相（注意：此時只升U相電壓和U相電流）誤差，其誤差均合格。而當(dāng)升起三相電壓和U相電流時，所測的U相220 V、5 A（感性）誤差均不合格，通過試驗表明，問題出在電壓回路上。

此三相標(biāo)準(zhǔn)裝置的三相電壓的穩(wěn)壓和放大等線路板，均設(shè)置在一個箱體內(nèi)，然后，將三相標(biāo)準(zhǔn)裝置的三相電壓升起，分別用V相和W相的電流測試被檢的標(biāo)準(zhǔn)電能表U相220 V、5 A（感性）誤差，其結(jié)果同上仍是不合格，通過此現(xiàn)象表明三相標(biāo)準(zhǔn)源是相互影響的，同時更加確定問題也一定出在電源部分。然后，將電壓箱體從臺子上拆下，對有關(guān)線路板進行檢查。

當(dāng)檢查到U相電壓前置放大器線路板時，發(fā)現(xiàn)一個電容的腳脫焊（此電容參數(shù)為：最高耐壓為500 V，容量為200 Pa），通過萬用表測試證明，該電容已和線路板電路斷開，然后，將其電容一腳焊牢，將電源箱裝好，再開機測試一切恢復(fù)正常，被測的標(biāo)準(zhǔn)三相電能表誤差符合規(guī)程要求。

電壓前置放大器的主要功能是將所選擇的電源信號放大到額定電平，然后，通過功率放大器將這一交流信號進行放大，從而得到一個所需要而且不失真的電壓和電流。因此，當(dāng)電壓前置放大器的故障電容與電路斷開后，使功放所得到的是一個失真交流電壓信號，經(jīng)過功率放大器放大后的工作電壓也就失真，從而導(dǎo)致測試誤差增大。

1.3 處理措施

在檢查故障時，首先要檢查有關(guān)線路板上電子元件是否有松動、脫焊和損壞的現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣可避免走彎路，從而提高工作效率。

2 便攜式電能表檢定裝置的問題與處理

2.1 故障現(xiàn)象

一臺BY2082C1便攜式單相電能表檢驗裝置，脈沖輸出端有低頻脈沖輸出，但觸發(fā)不了PS42A誤差計算器。

2.2 原因分析

首先，用指針式多用表的直流10 V電壓檔位測量被測裝置的低頻脈沖輸出端，指針左右擺動，證明此裝置是有低頻脈沖輸出的。然后，用示波器進行脈沖波形顯示，觀察其波形幅值的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所測量的波形幅值不大，近1 V左右。一般誤差計算器的觸發(fā)脈沖幅值在2～4.5 V，此時，誤差計算器自然就不能正常的接受到此脈沖信號。而決定被測裝置脈沖幅值的關(guān)鍵元件是光電耦合器。此裝置采用的是型號為4N25（有的設(shè)備采用的是TIL113）光電耦合集成電路。如果它的靈敏度不好或放大倍數(shù)不夠，都會導(dǎo)致此故障的發(fā)生。

2.3 處理方法及建議

首先將此裝置的上蓋打開，再將標(biāo)準(zhǔn)表的表蓋打開，在脈沖輸出部分找到光電耦合集成電路2個4N25，然后將其換上同型號的集成電路，再用示波器進行測試，其波形的幅值明顯增大，最后接上誤差計算器，脈沖顯示一切正常。

為了增大被校裝置所輸出的低頻脈沖的幅值，將CL311三相標(biāo)準(zhǔn)表低頻脈沖輸入電路中的一個＋5 V電源和一個5 kΩ的電阻R串聯(lián)后接到低頻脈沖輸入的正端，如圖1所示。此圖只改第一通道為例，其它通道如需改動以此類推。如需調(diào)節(jié)所輸入的低頻脈沖幅值，可通過改變5 kΩ的電阻值來達到，該電阻值一般的取值范圍在2.5～5 kΩ）。然后將被測裝置的電壓和電流升到額定值（220 V、5 A），再用示波器測量低頻脈沖的幅值，其幅值增加到2 V左右，觀察CL311三相標(biāo)準(zhǔn)表的測量誤差，顯示工作正常。

另外，還需要說明的是，經(jīng)過改變后的線路，通過試驗和測試證明，對其他標(biāo)準(zhǔn)儀器、儀表所輸入的低頻脈沖毫無影響。從而使CL311三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表在原來使用的基礎(chǔ)上擴大了測量范圍，特別是為現(xiàn)場測試提供了方便。

圖1 CL311脈沖輸入電路

當(dāng)一臺裝置發(fā)生此類故障后，有時也不完全是由于光電耦合器質(zhì)量的低劣所造成的。如：用一臺CL311三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表作標(biāo)準(zhǔn)，來測一臺ST－9020單相電能表檢定裝置，結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)表無接受脈沖顯示，但利用PS42A誤差計算器作為誤差顯示卻工作一切正常。

為了弄清故障原因，首先用示波器測量被測裝置的低頻脈沖輸出，其脈沖幅值為2.5 V。然后將被測裝置的低頻脈沖輸出端與標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖輸入端連接后，其被測脈沖幅值由2.5 V下降到1 V左右，從而大大衰減了波形的幅值。通過以上的前后測試數(shù)據(jù)表明由于被測裝置的光電耦合器負載能力差，從而造成了CL311標(biāo)準(zhǔn)表無法正常采樣。

3 結(jié)束語

以上介紹了電能計量裝置典型故障，通過理論分析可縮小故障范圍，實際可快速排出故障，即從簡單的觸摸各個元件可發(fā)現(xiàn)是否有斷路和脫焊現(xiàn)象，到復(fù)雜的電路測試可發(fā)現(xiàn)各測試點的參數(shù)是否正確，這樣就可少走彎路，提高工作效率。由于設(shè)備的原理及結(jié)構(gòu)基本相同，所以，同類設(shè)備可用此方法進行分析和判斷，使電氣設(shè)備更好的服務(wù)于電網(wǎng)，使電網(wǎng)安全、可靠、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的運行。