电子的电势能范文

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中图分类号TM933 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0173-02

0 引言

随着社会经济的发展，用电量逐年攀高，而窃电问题也愈加突出，据保守估计，我国每年因窃电导致的电能损失高达200亿，从供电企业角度讲，会导致企业的经济损失，影响企业发展，从全局考虑则会影响国家利益和社会和谐稳定[1-3]。当前的形势是电子式电能表逐步全面代替感应式机械电能表，有针对性的窃电手段也趋于隐蔽化和科技化，增大了检查的难度。本文立足于现代用电管理与电子式电能表计量，探讨窃电手段与窃电防范措施。

窃电的方法多种多样，但其主要类型和常见方法有以下几种[3-5]：1）利用表壳或电表箱的漏洞，开箱开盖对电表进行改造；2）利用外部磁场干扰电表的正常计量；3）移动、改变、移除电能表的正常接线，增加外部导线，减少进入电能表的电流、降低电能表测量电压以减少电表的计量；4）增加二极管、电阻、电容等额外器件，以改变回路电压的波形、相位，从而减少计量。

1 利用负荷管理系统发现窃电

电力负荷管理系统，又称负控系统，是当前广泛采用的一种负荷管理手段，其终端一般安装在用户变电站中，通过无线电传送方式，从终端获取采样数据，对用户需求进行实时监控，并将用电数据进行存储。通过对存储数据的分析和处理，可以发现窃电及漏计量等隐患，特别适用于当前高科技窃电的情况。其主要方法包括用电分析、采样数据分析、用电异常监测等。

用电分析法是通过负控系统的用电量与用户以往的用电情况进行比较。如果用户生产情况变化不大，而统计电量突然减少，便可作为重点检查对象。这种方法主要针对用户窃电时采用将计量互感器短路、短路、某相旁路等方法，这种方法的结果在数据上表现为较少为原数据的1/2，1/3等，个别情况甚至为0。

采样数据分析法是将终端采样得到的电流电压数据，进行电能计算，与终端电表的数据进行比对，如果发现采样数据的计算量与终端电表的实际测得量相差较大时――一般超过30%认为较大――则需要对终端电表进行实地检查，这种方法主要针对于用户更改计量用TA/TV，而采样数据来自于其他TA/TV，因此通过二者累计电量的对比便可发现可能的窃电。

用电异常监视法，主要针对于某相电压或电流的数据突然变化、或与其他相相比异常大或异常小的情况，则由负控系统告警，进而进行现场检查，不但可以发现窃电情况，还可以避免因TA/TV损坏导致的计量损失。

电力负荷管理系统的有效利用，成为了发现窃电极为有效的方法，特别是在现场检查不便的情况，可以及时从监控端发现并提醒。

2 用电检查发现窃电及解决窃电

用电检查是查找现场故障点、确认窃电状况予以处理，以及发现用电安全隐患的有效措施。通过电力负荷管理系统的远程监控和分析，只能查找到可能的窃电，而现场的用电检查则是必须的步骤。考虑到电子式电能表的特殊性，本文不重复介绍传统电能计量中常用的检验方法，仅介绍电子式电能表专用的现场检查措施，需要指出的是，传统检查方法仍然是非常有效的方法。

1）检查是否存在电表箱、电能表表盘、铅封的损坏状况，一旦发现，细致检查内部有无改造情况，有无外接器件、外接回路等可能造成计量损失的部分。由于电子式电能表有电流电压显示方式，因此可以通过使用钳形电流表等外接测量工具，对比实测电流电压与电能表显示的电流电压对比，发现是否存在窃电情况；

2）虽然电子式电能表在设计时考虑到了强磁影响，但部分厂家出于成本考虑，其实际产品屏蔽效果常常不足以保证电能表在强磁状况下正常工作。现场检查时，应对电能表的磁屏蔽设置，现场的磁场强度进行特别检查，防止利用强磁影响计量；

3）对电能表计量数值、内部软件的检查。由于电子式电能表需要通信接口，如RS485、RS232、红外接口等，现已发现窃电者利用通信接口的数据传输功能，窃取电表内部核心程序及密码，通过修改内部程序，计量数值清零或设置数值，还有通过改变内部时钟，利用分时计价，达到高价时段低价计费的目的。这就需要现场检查时对可能发生的情况，进行细致检查电表外部以及通信接口的连接良好，采用核对以往的记录数据，查看软件信息方法等方法进行全方位检查。

3 加强宣传教育遏制窃电

检查、处理等方法都是补救手段，随着当前窃电方式层出不穷，检查难度越来越高，而现场检查和处理也使供电营销管理人员穷于应付，浪费了大量资源，提高了供电公司的运行成本，从根本上解决问题，还是需要广大电力用户的提高用电意识，自觉地避免窃电。而对用户加强宣传教育，成为了一种最为有效的方法。

通过网络、电视、纸质媒体等多种方法进行宣传，应利用群众喜闻乐见的方法，如漫画、动画、公益广告等形式，宣传中除了体现法规对于窃电行为的严肃处理外，还应体现人性化内容，如窃电的危害、非法改装的安全隐患以及对用户自身可能造成的损失等。同时，应号召广大群众相互监督，通过广大群众发现窃电不法行为，为供电公司提供线索，充分发挥广大群众的力量，并给予奖励。此外，多种推广节能节电措施方法的宣传，使用户通过合理的方法降低电能使用量，通过有计划的错峰用电来从而减少用户的用电费用。

4 结论

随着电子式电能表的广泛采用和用户侧管理手段的采用，窃电手段趋于隐蔽化、科技化，窃电的发现难度越来越高。通过电力负荷管理系统，可以通过比较、统计等方法发现可能的窃电情况，通过多种方法的现场检查，可以核对是否实际的窃电。而通过以网络为代表的多种媒体，进行有效地宣传教育，可以遏制少数用户的窃电行为，更可以号召广大用户为遏制窃电行为出一份力，共同维护公平用电，通过节电等措施来节省用电费用。

参考文献

[1]刘利成，匡少龙.电子式电能表的防窃电功能研究[J].安徽电力，2009，26(1)：16-19.

[2]沈鑫，张林山，王昕.电子式电能表技术鉴定与防窃电分析[J].云南电力技术，2009，37(1)：58-59.

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一、感应式电能表已完成其历史使命

当前,电能表、水表、燃气表乃至暖气表已深入到千家万户,而电能表应用的最广、最早。感应式电能表已有100多年的历史,当前突出的问题是:合格率低,超差严重。有的产品最大实测基本误差竟高达-13.4%,远远超出了国家规定的+2%的技术指标要求。机械磨损是感应式电能表无法克服的缺陷,磨损的后果使表计越走越慢。国家电力公司曾对在用的电能表进行了抽查,抽查的结果是:运行一年、二年、三年、四年和五年的电能表中,超差分别为31.1%、41%、44.1%、42.9%和53.5%。这就是说,用了五年的表,将有50%以上不合格,为此,有关部门不得不做出规定,要求感应式电能表“五年”更换一次,鼓励企业科技创新,研究开发推广使用性能可靠的长寿命的电能表。

1.偷窃电现象严重。感应式电能表由于电流、电压接线端子外露,很容易采用改接线或倒表手段进行偷窃电,这是包括我国在内的发展中国家普遍存在的严重问题。在我国一些地区或单位,偷漏电量竞超过了总用电量的30%,其经济损失非常严重。

2.抄表方式单一落后。感应式电能表采用的是人工登门手工抄表,随着电能表的数量增加,抄表、核算的工作量越来越大。抄表人员要走家串户上楼、下楼,极不方便,这与现代化用电管理极不适应。目前市场上,有将感应式电能表配以光电脉冲转换装置,称之为机电式电能表,可以实现远程自动抄表,但其测量原理还是感应式,其准确度仍难以提高。

二、全电子式电能表

全电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样,采用专用的电能表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出显示。根据需要,也可以依据规定的协议(通信协议),将存贮的数据(电量等)上传给上位机(主站),上位机也可以对电表进行用、售电管理。由于它具有感应式电能表无可比拟的优点,近几年来发展非常迅速。用全电子式电能表取代感应式电能表,在发达国家,平均每年以20%多的速度在更换。在我国由于起步晚,宣传的力度、广度不够,人们对全电子式电能表的认识不足等原因,发展较慢。以下就全电子式电能表的特点、类型及其合理选用给予介绍。

1.电子式电能表的主要特点。

为了便于说明问题,现就户用全电子式电能表和感应式电能表的主要特点比较如下:(带“*”号者,是根据样本实测的结果)。项目表型感应式电能表电子式电能表备注技术性能 *百分百误差 +0.86%～ -5.7% +0.2%～ -0.2%在5%Ib～400%Ib范围 *启动电流 25(mA) 10(mA)采用5(20)A电能表 *功耗 1.68W 0.52W寿命 5年 10年以上过载倍数 4 6频率范围 45～55(HZ) 40～1000(HZ)电子式电能表受谐波影响小功能体积大小抄表人工红外、远程抄表等反窃电无有限量用电,无有远控功能,无有复费功能,无有性能价格比低高。

2.两种采样方式的全电子式电能表比较。

当前电子式电能表对用户用电采样方式主要有两种形式。一种是用互感器采样,另一种为直接采样。采用互感器采样即利用电压互感器和电流互感器分别来采集用户的电压信号和电流信号;直接采样则是用热稳定性高的电阻分压网络来取得电压信号,而用电阻温度系数非常小的锰铜片进行电流直接采样。采用互感器采样,在起动电流、线性范围、功耗和精度等指标皆不如直接采样,尤其是小电流时更为突出。如:采用专用的锰铜片进行直接电流采样的全电子电能表误差可调整到+0.5%,而采用电流互感器采样,由于激磁电存在,若不采取补偿措施,互感器本身误差就可能超过5%。利用互感器采样的的优点是抗干扰性较强,线路简单,成本低。

3.电子式多费率电能表在市场经济下,根据用电的性质不同,地区不同,时段不同等实行多种电价制已是理所当然。

要推行多种电价制,除国家要制定有关法规和准则外,还必须要有相关的测量设备。所谓多费率电能表也称复费率电能表或称之为分时计量电能表。它是根据每天用电的峰、平、谷的实际情况,分时段地进行计量,以作为分时电价结算的依据。分时段计费的多费率电能表早期主要用于工业用户,随着我国家庭用电量的不断增加和我国电业市场的商品化改革,近一年来分时段多费率电能培长达238%,而传统电能表比去年同期下降24%。今年国家还修订了多费率电能表的标准,即GB/T15284-2002《多费率电能表特殊要求》与此相适应的分时电能表的专用集成电路也相继面世,这必将为多费户电能表的发展提供了更广阔的前景。

4.电子式电能表的抄表方式、全电子式电能表的抄表方式主要有以下几种。

(1)人工抄表。根据表头显示进行抄表。

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随着科学技术的发展，电子式电能表逐渐替代了感应式机械电能表，而电子式电能表的窃电手段更加隐蔽，给查处带来了很大的难度。供电企业一方面要加强管理，加大宣传力度，完善相关法律法规，还要在技术上堵塞漏洞。

下面就窃电现象形成的特点和对策作简要分析。

1　窃电行为的类型

窃电行为的种类很多，主要有以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为；磁场干扰的窃电行为；增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为；移动或移除电能表接线的窃电行为；增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。

2　常规电子式电能表在防窃电方面的缺陷

在传统的电子式电能表设计中，由于以下几种原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为。仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据；大多数没有使用很可靠的铅封；一些窃电方式很容易操作，但是很难检测，对于即使是非常简单的窃电行为也无能为力。

3　电子式电能表的防窃电功能研究

3.1表壳和电表箱的防窃电技术

表壳是对付窃电的第一道防线。这就要求电力系统的管理人员加强自身管理的同时，也要对使用的电能表提出要求：采用聚碳酸酯的表壳或者金属的表壳，电表有出厂铅封，把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗窃电行为。

使用特制的电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。如铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱箱门的非法打开。

3.2防磁场干扰窃电

永久磁场和电磁场都会影响电表的正常计量。窃电者在电表附近放置强磁磁铁或大线圈都能干扰电表的正确计量，达到窃电的目的。强磁磁铁还能使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电压降低或者消失。强磁磁铁靠近表壳将减小功率的测量值，甚至能将功率减小到0。由于磁铁的影响范围比较小，所以电流互感器在表壳内的位置对抵御磁铁的干扰是相当有帮助的。大线圈产生的电磁场会影响电能表中大多数的元器件，例如，锰铜电阻、电流互感器、核心的电子器件等。为防止磁场干扰，电能表内部元器件的位置及其安装位置是非常重要的。应把易受磁场影响的敏感器件尽量放置在贴近电能表背面的地方，因为通常窃电者很难从电能表背后干预电表的正确计量；应保持易受磁场影响的敏感器件远离电能表的顶部和两边，因为顶部和两边是容易粘附磁铁的地方。

磁屏蔽是一种非常有效的防止磁场干扰的做法，首先我们可以使用金属外壳的电流互感器，屏蔽磁场对它的影响。其次我们可以在表壳内衬薄层金属，以屏蔽整个电能表模块。但是这种做法将增大原材料、生产及安装的成本。

3.3防电流不平衡窃电

正常的电流不平衡体现为接地现象的存在，窃电时的电流不平衡包括任何的火线和零线的测量所得到的负载电流不相等的情况，这是由于窃电者旁路部分电流，导致电表的测量值小于真实值。窃电者可能用简单的短接进出电表的接线端，这种窃电行为比较容易实施。窃电者可以在几秒内移除短路线，所以很难查处这种窃电。

要检测电流的不平衡就不可避免增加电表的成本，必须要额外增加一个电流传感器，以实现零线的电流检测；由于隔离原因，可以在第一路的电流通道上选用低成本的锰铜电阻，但是另一路就必须使用成本相对较高的电流互感器。对于单相表，可以同时测量火线和零线的电流来检测电流是否不平衡。此外，还要求电能表的计量芯片具有两个独立的ADC来进行两个电流通道(火线、零线)和一个电压通道的采样，并自动比较两个电流通道的电流大小，实现电流不平衡时的检测和防窃电测量。

3.4防电流反向窃电

调换进出线或者利用变压器施加低压反向大电流是窃电者经常采取的窃电行为。窃电者企图让电表负计量，使汁量值向后退，这种窃电行为比接地或旁路电流的窃电行为更具侵害性。

电流反接时的防窃电，要求计量模块有自动检测电流反向功能，不需要任何的辅助元器件就能实现电流反向的检测。同时，可以给电能计量模块预置电流反向时的处理方式，如电流反向时取功率或电能的绝对值为测量值等等。

对于电流反接时的防窃电，有一点需要注意，当负载电流非常小的时候，可能会出现错误的电流反向警告。可以设定一个电流反向检测的最小电流极限，当小于这个最小电流极限时，关闭电流反向检测功能，防止错误的电流反向警告。

3.5防移除电压窃电

移除电压表现为移除电表接线中的一路，通常窃电者移除零线，使得电表没有电网电压的进入，导致电表不能正常计量或不能工作。对付这种窃电行为，可用一个低成本的电流互感器CT，从其余的连接电表导线中流经的电流上窃取很小的电能给电能表供电，使电能表实现防窃电测量。由于受到电能表成本、电能表表壳的尺寸以及电子元器件能够承受的最大电流等诸多因素的影响，选择从电流上窃电的CT是受限制的，因此能从电流上窃电给电能表供电的电能也受限制。当负载电流大于1A-2A时应能实现电能表的防窃电测量，而当负载电流很小时，能从电流上窃取的电能将不能胜任电能表供电，因此，需要采用低功耗计量芯片。

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0　引言

随着电子设备的发展与应用，许多大量的电子与智能化设备进入到人们的生活中，这些电子设备在工作中都会产生一定的谐波，这是不可避免的情况。而谐波的积累与爆发对电网工作环境影响较大，使得从而降低了电能质量。这样的用电环境带来的负面影响十分明显，对电气设备本身与电子设备都会产生危害，在此电气设备的故障或者损失。同时大量的谐波对配电系统也会产生负面影响，因为谐波的出现对电能的计量产生了大量的误差，影响到电能计量的准确性。目前应用的电能表精度要求较高，如果在谐波环境中没有应对措施，其对电能的计量会产生巨大的影响，而电能计量关系到用户与供电企业的利益，所以保证谐波下的电能计量准确是十分重要的。下面就很对感应式与电子式电能表在谐波中的工况与预防措施进行分析。

1　感应式电表在谐波中的工况分析

按照正常的电学功率计算的方式，电力系统中出现的谐波如果为同此谐波，其对电压与电流都会产生负面的影响，如果电压是标准电压器正弦特征明显，而在谐波的干扰下其就会产生与谐波相似的分量，这样就造成了对电流的干扰，而电能表是对电压与电流进行计量的工具，这在情况就会导致其对电能计量的误差，其根本原因就是谐波造成的电流的非线性改变。电压的正弦型电流在电流出现畸变的时候，因为电磁的非线性，电压磁通会出现非正弦的改变，这就给电磁通路中附加了谐波磁通也就增加的谐波电压。并与同次谐波电流的干扰下，产生一个附加的驱动力矩，这就影响了电表的计量。感应式电表只能在工频附近才能保证工作的效果，这就要求电压和电流的波动相对理想，及都在理想的正弦波条件。对谐波影响的研究中说明，在实际的电网供电中，电压与电流会不可避免的出现非线性的情况，这样就会造成波形的改变，而这个改变就会导致原有的频率发生波动，此时就会导致感应式电表的计量精度受到影响，数据显示，感应式计量方式在频率增加时会少计量电能，如果情况严重其测量的值只有实际耗电的10%左右。这是因为在电表中的转盘并不是纯电阻材料，其中含有杂质，这对频率升高影响较大，此时转盘的阻抗会随着频率而增加，使得电表的计量转速降低，所以频率增加就导致了磁路上的阻碍增加，进而电流线圈的磁通量降低，导致驱动电表的力矩变小，使得电表整体变慢，而导致了误差。在实际的工作中谐波还会导致铁心中的感应出现混乱的情况，铁心的磁通会减小；电压线圈也并非是纯电感，所以电压线圈滞后于电压的角度会小于90°，在基波的情况下，通过调制然后才能达到之后度90°的工况，而在谐波的影响下因为电流的固有频率会出现异常，线圈的阻抗也会随之上升，电压磁通的角度会出现不规则的改变，如果正常对其进行补偿则会出现人为的影响磁通的情况，一旦磁通力矩变化就会导计量误差。

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1、柿子是一种营养价值非常高的食物，很多人在吃柿子的时候可能都在它内部发现过一种黑色的点点，并且还因为这种点点认为柿子已经变质，不敢继续食用它，其实这样的柿子是可以放心食用的。

2、柿子中出现的这种黑色的点点通常都是柿子内种子的种皮，我们现在食用的柿子大多经过人工培育、改良，它内部不会再形成种子，但是却仍旧会出现种子的种皮，这种种皮对人体无害。

3、柿子是一种内部含有大量鞣酸的食物，尤其是还没有完全成熟的柿子，这种物质会和我们胃中的胃酸发生反应并形成一种植物性结石，所以我们在食用柿子的时候一定要注意控制好分量，以免产生结石危害健康。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：电能表； 制造工艺； 质量稳定性； 单板老化

中图分类号：

TN71034

文献标识码：A

文章编号：1004373X(2012)13

0176

02

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收稿日期：20120221

0引言

电子元器件是组成电子产品的核心［1］，电子元器件质量的高低和寿命的长短直接决定了包括电子式电能表在内的所有电子产品的使用寿命。另外，合理的工艺设计\[2\]和制造也是影响到产品质量的又一个重要因素。因此，为保证出厂后产品的使用质量可靠，必须在产品出厂前验证影响其质量稳定性\[3\]的因素。有些电表厂家做了整机通电老化，虽然这种方式可靠性好，但整机通电老化会使生产效率大打折扣，并且劳动量会增加很多。

近两年，随着电网改造的逐渐完成，电能表更新换代也在紧张进行中。面对这个巨大的市场需求，各个厂家都在为自己的生产能力不断扩展规模，引进先进的生产线，然而在不断提高生产能力的同时，也要考虑生产效率和生产成本。以下介绍低成本投入保证高效率的生产的单板老化方式［4］。

1老化对象

根据电能表产品的分类，被老化对象可以分为两大类：单相表和三相表。

1.1单相表

国内单相表使用电压统一为AC 220 V,因此可以实现老化电源的统一。因此要求电能表设计一致的电源输入接口，这样在电能表电路板单板被老化时，接口才能统一。

1.2三相表

三相表的设计相对单相表而言稍微复杂一些。一般情况下三相表要求功能较多，这样三相表就会由电源板和逻辑板组合而成，为了实现电源板和逻辑板生产互不干涉，可以采用两种单板分开单独老化。

由于产品的生产是根据用户实际需求而制作的，因此电源板也根据产品要求有AC 55.7 V，AC 100 V，AC 220 V和AC 380 V之分。逻辑板的设计也受到各地招标规约的限制电源输入接口不能完全一致，然而为了实现单板老化的便捷，要求逻辑板设计时需要一致的电源排列顺序。

2老化工装

单板老化架要实现操作便捷性、可维护性、使用安全性\[5\]等基本原则。架体组成可分为独立老化托盘、多层老化架体、表头显示箱等三大组成部分。

独立老化托盘根据单个托盘所能承载能力［6］，设计不同尺寸。托盘根据尺寸大小设计多个老化工位，为防止单板在托盘上出现互相碰撞，需要再固定上防撞隔断。

多层老化架体根据单个老化架的承载能力、单层托盘间距要求、托盘大小等因素设计老化架体的尺寸，当然也要受到老化室［7］入口的限制。

表头显示箱是老化架体工作时需要显示各个输入电压值的指示箱，里面装载电压电流表头，实时显示电压电流值，对电源波动起到实时监控的作用。同时表头箱又承载电源开关的功能。

3老化方案

3.1单相表老化方案

由于单相表使用电源的统一性，其单板老化实现更方便一些，只需提供统一的电源接口，即可完成便捷的单板接线操作。老化是在通电时进行，因此单板老化架与老化托盘之间的连接也是比较关键的问题。这里建议采用暗线方式，老化托盘与架体之间采用弹簧卡子可靠接触方式实现。这样老化托盘在架体轨道上可以方便插拔，不受连接线的限制。单相表电源输出电路如图1所示。

3.2三相表电源板老化方案

由于三相表电源板存在多种电源输入规格，因此在老化架体取电后需要将其转化成多路输出的不同值电源电压［8］，这些不同值的电源电压可以通过制作多路输出大功率交流隔离变压器来实现，同时这些经过隔离的电源电压对后端的安全也起到了很好的保护作用。三相表电源板输出电路如图2所示。

3.3三相表逻辑板老化方案

三相表逻辑板电源输入接口一般情况都是直流电源，因此需要做交流变直流的转换，根据逻辑板直流电源的需求配置不同型号的开关电源，通过断路器开关单独控制电源输出，同时输出电源通过数显表显示，每路电源输出加大过载的单向二极管［9］，防止电源反串烧坏其他低输出电源,三相表逻辑极电路如图3所示。

4结语

本文论述了电子式电能表单板老化在生产中的实施方法，该方法设备投入小，电源转换便捷，能够很快见效。通电老化工艺符合国标老化规范［10］并结合实际生产合理安排工艺流程。其他电子产品的单板老化同样可以参照此模式进行适当更改。

参考文献

［1］刘润华.现代电子系统设计［M］.东营：中国石油大学出版社，1998.

［2］高伟堃.现代电子工艺技术指南［M］.北京：科学技术文献出版社，2001.

［3］王静，胡燕，张德胜，等.GJB 548A1996微电子器件试验方法和程序［S］.北京：机械电子工业部,1997.

［4］郭晓甫.继电器保护装置单板老化工艺及实施［J］.电子工艺技术，2009，30(5)：301304.

［5］孙青，庄奕棋，王锡吉，等.电子元器件可靠性工程［M］.北京：电子工业出版社，2002.

［6］牟致忠.机械可靠性:理论?方法?应用［M］.北京：机械工业出版社，2011.

［7］曹捷，张国琦.一种新型高低温老化房［J］.电子工艺技术，2002,23(6)：253254.

［8］中国集成电路大全编委会.中国集成电路大全：CMOS集成电路［M］.北京：国防工业出版社，1985.

［9］张建华.数字电子技术［M］.北京：机械工业出版社，1994.

［10］王酣,吴京燕,陈大为.集成电路高温动态老化系统校准规范［S］.北京：全国无线电计量技术委员会，2007.

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作者简介：

何小辉男，1981年出生，河南许昌人，助理工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。

崔艳华女，1981年出生，河南许昌人，助理工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。

刘静然男，1967年出生，河南许昌人，工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。

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1　概述

采用备用电源自投装置(以下简称BZT)的变电所，BZT在保证变电所的安全供电中起着重要作用。变电所一般应具备两路电源，一路运行，另外一路热备用或两路电源均投入运行，互为备用。当其中任一路电源失电时，BZT装置动作断开失电进线，并自投合上分段断路器，以使供电不致中断。

本文所谓的特殊电源接线方式，即变电所具有三路进线电源。其中1号、2号电源进线分别接入10kV I、II段母线。正常时均合闸运行，各带本段母线的出线负荷，同时又互为备用，即分段断路器打开备用。因为1号，2号电源进线系同一上级变电站引来，由于消防部门要求，所以将附近的公用电源线路引入作为第三路电源，3号电源进线接入II段母线作为热备用。一般情况下，不投入运行。对于本文所述的电源接线方式，应怎样来实现更加完善的自投功能，特作如下探讨。

2　电气主接线及备自投方式

2.1　电气主接线

电气主接线见图1。

主接线为单母线分段接线，分段采用断路器。1号电源进线接入10kV I段母线。2号，3号电源进线接入10kV II段母线。

2.2　电气运行方式原则

正常运行方式，K1、K2合闸，K3、K0分闸，1号、2号电源进线分别各带本段母线的出线负荷，同时又互为备用。要求在任何时候都不允许两个电源并列运行(包括1号，2号电源进线)。即K1、K2(或K3)在合闸运行时，则K0不允许合闸；K2、K3也只允许一个断路器合闸运行。它们相互之间应实现联锁以保证不可能并列运行。

2.3　备自投方式

由电气主接线及运行方式特点可知：有四种常用的备自投方式。

(1)当1号电源进线失电(10kV I段母线失电)时，BZT装置动作首先断开失电进线K1，然后自投合闸K0。让2号电源进线同时带两段母线的负荷。

不管是K2合闸或K3合闸运行，对于1号电源进线失电时的情况，备自投只有上述的一种方式。对于2号电源进线失电时的情况，则有以下三种备自投方式。

(2)当2号电源进线失电(10kV II段母线失电)时，BZT装置动作首先断开失电进线K2，然后自投合闸K0。由1号电源进线同时带两段母线的负荷。3号电源进线不考虑备自投，只作为全所无电而又需要时的人为合闸供电(未起到热备用的重要作用)。

(3)当2号电源进线失电时，BZT装置动作首先断开失电进线K2，然后自投合闸K3。让3号电源进线带本段母线的负荷。不考虑自投分段断路器K0来补救。

(4)当2号电源进线失电时，BZT装置动作首先断开失电进线K2，然后自投合闸K3。让3号电源进线带本段母线的负荷。如果K3自投不成功，再考虑经过1s延时自投分段断路器K0来补救。

3　各种备自投方式的实施

备自投装置采用成熟的微机型产品，对于上述的(1)和(2)方式只用一套装置按常规接线即可实现其自投功能。上述的(1)、(3)和(1)、(4)备自投方式。以下分项予以说明。

3.1　采用两套备自投装置的方式

采用两套备自投装置主要针对上述的(1)、(4)备自投方式。

第一套备自投装置1BZT由K0、K1、K2构成备自投关系。第二套备自投装置2BZT由K2、K3构成备自投关系(K3应作为热备用电源考虑)。1BZT、2BZT其备自投动作关系如下：

当10kV I段母线失电时，而10kV II段母线又有电，2BZT不会动作，1BZT的失压保护动作断开K1后自投合闸K0，恢复I段母线供电。

当10kV II段母线失电时，1BZT和2BZT的失压保护均动作断开K2。在整定动作时间上要求2BZT首先动作自投合闸K3，恢复II段母线供电。整定lBZT动作时间延时1s再动作合闸出口。经过1s时间如II段电压并未恢复，说明K3未自投合闸成功，1BZT才动作自投合闸K0，恢复对II段母线供电。

采用两套备自投装置固然是可行的，但是花钱多，不经济，而且接线复杂。纵观上述的自投动作，是一程序动作过程，所以采用一套BZT装置并结合程序及闭锁接线，是完全可以满足上述各种方式的自投功能的。

3.2　采用一套备自投装置的方式

(1)第(1)、(2)两种备自投方式，是我们通常采用的两路进线电源运行，分段断路器断开，两路进线电源互为备用的方式(3号进线电源不考虑备自投)。用一套BZT装置，一个自投合闸出口接点(如图2中的方框所示)只投分段断路器。图2、图3中均省略BZT装置测量输入回路及逻辑等开入回路的接线。

(2)第(1)、(3)种备自投方式，见图2。

当10kV I段母线失电时，BZT的失压保护动作断开K1。并动作1ZJ自投合闸K0，2号进线电源恢复对I段母线的供电。

当10kV II段母线失电时，BZT的失压保护动作断开K2。并动作2ZJ自投合闸K3，3号进线电源送入恢复对II段母线的供电。

(3)第(1)、(4)种备自投方式，见图3。

当10kV I段母线失电时，BZT的失压保护动作断开K1。并动作1ZJ自投合闸K0，2号进线电源恢复对I段母线的供电。

当10kVII段母线失电时，BZT的失压保护动作断开K2。并动作SJ和SCJ，SCJ无延时自投合闸K3，3号进线电源送入恢复对II段母线的供电。

篇8

1数字有线电视前端系统的设计特点

前端系统是数字系统的核心部分，它的质量直接影响整个系统的质量，要组建一个高质量的数字有线电视前端系统，在系统设计以及设备选择的时候必须要遵循一定的原则。数字有线电视前端系统的设计是一个非常复杂的过程，在进行数字前端设计的时候，应该遵循标准性原则、先进性原则和安全可靠性原则。标准性原则就是在设计过程中，应用的系统设备以及软件应该符合最新相关的行业标准，如果没有相应的国内标准应该符合相应的国际标准。先进性原则就是在进行设计的时候，应该采用比较成熟的先进技术，要符合数字电视网络技术的发展方向，选择的所有设备在相关的领域内也应该具有先进性特点，所有设备的性能以及系统的功能都应该充分展示数字电视的优越性。安全可靠性原则体现在选择的所有设备都可以保证能够长时间稳定的运行，系统对数据具有加密机制，同时有严格的权限控制。此外，在组建系统的时候，要考虑到系统的长远发展，设计性能优、价格实惠的系统。

2数字有线电视前端系统的构成以及功能特点

2.1信息源系统及其功能特点

数字有线电视的信息源系统也就是数字电视的信号传输部分，主要包括网络信号的接入和转换系统、数字信号接收系统以及模拟电视信号编码系统。信息源系统主要负责将接收到的信号进行格式转换，将其转化为符合运动图像压缩的标准格式。信息源系统主要将转换的信号进行传递，并不需要对数字电视的内容进行编辑。信息源系统接收到的信号来源多种多样，主要包括有线传输信号、卫星信号和模拟信号等，由于信号来源不一样，因此接收到的信号的格式也是不一样的，而最终通过有线电视展现出来的图像和视频的格式应该是一样的。因此，信息源系统需要将来源不同的信号转化为同一种格式，所以信息的接收设备需要具有多样化的特点，这样才能将来源不同的传输信号接收成功。接收传输信号的设备主要包括数字编辑器、网络适配器、视频服务器等。

2.2信号处理部分及其功能特点

信号处理部分主要是将接收到的信号进行解扰和SI处理等，在整个数字电视前端系统中具有至关重要的作用。信号处理部分主要将接收到的信号进行复用和加扰，将接收到的信息转化为多个频道的码流。在信号处理部分中，应用到的信号处理设备不一样将会导致信号处理系统的结构不一样[1]。越来越多的信号处理系统会在复用器的内部安装一个加扰模块，这样在对信号进行复用处理的时候，还可以完成加扰处理。也有一些系统的复用器内部不会安装加扰器，而是先将信号进行复用处理之后将信号外传后进行加扰，所以在这样的系统中需要另外安装加扰设备。信号处理系统主要负责对信号进行解扰、截取和复用等处理，从而满足数字有线电视对信号的要求。

2.3信号输出部分及其特点

信号输出系统主要负责将处理好的信号转变为有线传输网络所认可的信号格式，也就是负责信号格式的转化。信号输出部分一般采用64QAM调制器来调制信号输出电频以及信号的频率。64QAM调制器具有多种功能，可以实现信道编码的作用，还具有调制的功能。64QAM调制器的信道编码功能可以提高电视信号传输的可靠性，同时对经过电视编码的数字信号进行调制，以中频信号的形式输出，可以大大提高信号传输的抗干扰作用，让数字电视信号可以在有线电视的模拟网中进行传输。

2.4信息管理系统及其功能特点

信息管理部分主要包括对用户的管理和系统接收条件的管理，一般采用专用的接口连接，通过对信息的管理，最终实现电视信号的商品化定义和商品化管理，也就是对用户收看数字有线节目的权限进行控制，同时做好电视节目的计费和收费。信息管理系统是一个庞大并且复杂的系统，尤其是条件接收系统。信息管理系统主要包括条件接收系统、数据库管理系统、用户管理系统和电子节目指南。2.4.1条件接收系统条件接收系统作为信息管理系统的核心部分，主要负责用户的授权以及对用户业务的确定。对于没有授权的用户将不会开通业务，对于授权的用户又要确定其使用哪几项业务。条件接收系统的的功能是屏蔽非法用户的存取，功能的实现主要通过在前端加密节目来实现[2]。用户在观看电视节目的时候，必须要对电视节目进行解密，解密的过程一般是用户身份的确定和授权，对于没有授权的用户将不能解密成功，从而成功屏蔽非法的用户。2.4.2用户管理系统用户管理系统是对观看数字电视节目的用户进行管理，在数字网络技术的基础上对用户订购节目的信息进行存储和处理，记录用户订购节目的信息，同时进行存储和处理，形成一个数据库，将数据库中的信息数据与条件接收系统接口，并向系统发送授权管理的基本信息，从而对电视节目进行管理和授权。2.4.3数据库管理系统数据库管理系统也是信息管理系统中的一个重要组成部分，位置在操作系统和用户之间，是一个非常关键的位置。数据库管理系统主要包括数据库的定义、数据库的运行、数据库功能维护以及仪器的操纵等。在数据库的使用和维护过程中，一般由数据库管理系统进行控制和管理，从而保证数据库信息的安全以及完整性。此外，还需要对整个系统中出现的故障进行及时的处理，从而保证系统可以正常运行。2.4.4电视节目调制系统电视节目调制系统是通过对电视节目的编辑器、广播器等来实现电子节目的选用，电视节目调制系统可以和用户管理系统联合使用，从而对节目的播放进行管理和控制。电视节目调制系统中最关键的设备就是调制编辑器，主要实现对电视节目信息的编辑功能，然后将其传递给接收系统[3]。通过电视节目调制系统中的广播器可以实现对电视节目调制系统信息的读取，并且将这些信息打包成为传输数据流，将其传输到复用系统中。数字电视的用户通过机顶盒就可以接收到电视节目调制系统的信息，通过检索以及自由的设定，还可以实现对相关信息的查询。

3结束语

数字有线电视前端系统是数字技术的集中体现，包括软件系统和硬件系统，在组建前端系统的时候，必须要同时考虑硬件方面和软件方面，遵循一定的设计原则组建一个简便、安全、高效的前端系统。

参考文献

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中图分类号：TP27 文献标识码：A

在电网建设中，配电网系统一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。在电力事业发展中，配电网系统的建设和改造是保障整个电力系统对于电力用户供电服务质量的可靠与稳定的重要体现。随着电力事业的发展和电力体制改革的不断深化，电力企业的电网建设与发展也面临着巨大的挑战，实现智能电网下的配电网的自动化改造也是电力企业应对电力事业发展和电力体制改革的重要措施和表现，同时智能电网配电自动化改造也对于电网自动化建设发展也有着重要的推进作用。

1智能电网配电自动化的发展

配电自动化的实现是电力体制改革和电力事业发展的重要表现，按照我国电网建设中配电自动化的发展情况来看，智能电网配电自动化的发展主要经历了配电自动化开关设备相互配合、配电网络通信自动化和配电控制自动化等三个阶段。

1.1 配电系统开关设备配合的自动化阶段

配电网实现自动化开关设备相互配合的阶段主要就是电网的配电系统中的主要配电设备并没有建立相应的计算机网络系统或者相关通信网络等，配电系统中的重要配电设备，比如重合器和分段器的使用对于配电系统的自动化功能主要体现在，当配电系统出现故障或者发生问题时，配电系统就会通过配电开关设备之间的相互配合，对配电系统的故障区域以及系统进行隔离或者维护等，以保证配电系统对于电力用户供电服务的正常和稳定。自动化开关设备相互配合情况下实现的配电系统自动化对于配电系统的供电可靠和稳定具有一定的积极作用，但同时它的配电自动化的实现也具有一定的局限性，主要表现在它的自动化知识存在于配电系统发生故障的时候，并且实现自动化的维护需要定期对设备进行维护，并不能够实现最佳的安全和稳定的自动化维护。

1.2 配电通信网络自动化阶段

配电系统通信网络自动化阶段最显著的特征就是配电系统通信网络以及后台计算机网络的应用，这对于配电系统的自动化功能是很大的一个提升。电力配电系统中通信网络以及馈线终端。后台计算机网络等的应用在配电系统正常运行情况下也能够实现自动化控制，这对于配电系统的运行安全以及稳定有很大程度上的保证。而且通信网络在配电系统中的应用实现对于配电系统的遥控维护实施推进也有很大的作用。

1.3 配电系统自动控制阶段

配电系统的自动控制阶段其实就是配电系统中对于自动控制功能的添加阶段，这是电力配电系统在计算机技术的不断发展进步的背景下，在配电系统开关设备相互配合自动化和配电系统通信网络、馈线终端以及后台计算机网络应用基础上对于配电系统的自动控制功能的增加。这一阶段配电自动化不仅能够实现对于配电系统正常运行和远程遥控的自动化，还一定程度上增加有关地理、调度和故障监控等自动化监控功能，实现配电系统的综合自动化控制和管理，对于配电系统的安全稳定运行有极大的保证。

2智能电网的配电自动化改造

在电力系统的体制改革和建设中，对于智能电网的配电系统实施自动化改造是一项较为复杂并且较大的工程。从电网配电系统的系统结构上来讲，实施智能电网的配电系统的自动化改造主要就是对于电网配电系统的配电主站系统的自动化以及电网配电子站系统自动化、电网配电终端自动化三个系统结构进行改造。

2.1 智能电网配电主站自动化系统改造

在电力系统中，电网配电系统的主站系统主要是由电网配电SCADA主站系统和电网配电软件系统、电网配电子系统三个部分组成，因此在对于智能电网配电的主站自动化系统进行改造时，也是从电网配电的这三个系统组成部分进行相关的改造实施。

电网配电的数据采集和监控系统，也就是配电电网的SCADA主站系统，它是整个电网配电的重要控制系统，对于整个配电系统的运行有着重要的决定和影响作用。配电电网的数据采集和监控系统中主要包含有配电电网的远程终端设备的服务器以及数据采集和监控服务器、地理位置监控服务器、调度以及报表工作站等。其中电网配电系统中的远程终端设备服务器也是配电系统的前置机服务器，电网配电系统中前置机服务器有很多台，在配电电网系统运行的过程中，如果配电电网的一台前置机服务器出现故障，那么配电系统将会自动将相关系统运行收据转移到另一台前置机服务器中，从而保证整个配电系统的正常运行。在配电电网系统运行的过程中，电网配电的主站系统中，配电网子站系统的服务器装置主要负责向配电系统中的主前置机服务器进行数据信息的发送，配电系统的主前置机接收到子站服务器的数据信息之后会通过一定的处理后进行存储并实现共享。

电网配电主站系统中的应用软件系统是为帮助电网配电系统在实现自动化改造之后，对于配电系统的正常运行技术要求满足而进行的系统故障的诊断和维护等。这对于电网配电系统的自动化实现以及配电系统对于电力用户的电力供应稳定等都有着重要的作用。需要注意的是在进行电网配电系统的应用软件系统功能的实施前需要进行相关的系统检测，以保证电网配电系统自动化功能实施。最后，电网配电主站系统中的配电管理系统主要是对于地理位置的自动监控功能的实现。电网配电系统中的地理信息监控系统对于配电系统的遥控以及地理监控自动化都有着控制实施作用。

2.2 智能电网配电子站自动化系统改造

在智能电网系统中，对于配电子站系统自动化的改造主要是为了避免配电网系统中的主站系统对于整个配电网运行多并且广的系统控制中不能够完全实现的自动化控制功能，比如配电网系统中的一些配电设备不仅数量巨大，而且对于配电运行过程中无法实现对于配电系统的主站服务系统和所有的配电主站系统设备的相互连接监控，而电网配电子站系统就是为了解决配电系统自动化运行中的这一问题。在电网配电系统中，配电子站系统主要负责配电开关以及相关监控设备的自动管理和监控，同时对于配电系统的这些设备在整个配电系统运行过程中实现对于系统运行中需要的数据采集以及运行监控和维护等功能。在配电系统运行过程中，配电网子站系统还负责对于配电系统运行中的通信装置系统进行相关处理和监控。总之，在电网配电站系统中设置配电子站自动化系统不仅可以帮助配电主站系统完成对于整个配电系统的自动化运行与监控，还在一定程度上对于电网配电系统的自动化成熟提供了一定的支撑。

2.3 智能电网配电终端系统自动化改造

在电力系统中，实现电网配电的终端系统的自动化与自动化改造主要是为了对于电网配电系统中的相关设备进行实时的监控运行，在实现电网配电系统的遥控功能和故障识别检测等功能的基础上，帮助电网配电系统的主站系统和子站系统实现对于整个配电系统运行的自动实施和监控，保证整个电网配电系统的安全稳定运行。在电网配电终端系统中，变电站开闭所自动化的终端是在光纤双以太网连接技术的基础上进行数据库的采集和服务器连接的，配电系统的主站自动化终端系统则是使用无线连接或者光纤连接等其它一些连接方式进行数据的连接采集的。这样的配电系统终端配置是一种能够进行灵活配置的系统装置，应用范围也相对较广，但是也可以针对相关系统配置进行相关的改造设置，以满足系统运行中的各种需求。

3智能电网配电自动化改造效益的维护

在电力系统改革中，对于电网系统的建设、改造和维护对于电力事业的发展以及电力系统的升级都有着很大的积极意义。同样进行电网配电自动化改造也是对于电网管理和技术相结合的新出发点，对于电网建设的管理以及电网技术的提升都有着十分重要的意义。在电网建设发展中，由于电网本身的一些特征，使得电网管理以及维护工作具有很大的困难性，而电网配电自动化的实现以及相关改造实施对于电网建设的管理和维护有很大的帮助，因此，为了实现电网配电自动化中的电网运行安全和稳定，应注意对于配电自动化系统的终端设备或者通信电缆等进行定期的管理和维护，在保证电网配电自动化运行的情况下，保证电网配电自动化改造效益，保证电网运行稳定。

结语

对于电网配电系统的自动化改造既是对电网系统建设和电力系统改革要求的实现，同时又对电力事业技术的进步和发展有着巨大的推动作用，值得进行关注研究。

参考文献

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目前，电力已经成为国家的最重要能源。就民用电力来说，随着国民经济的不断发展和人民物质生活水平的日益提高，对电力的需求也越来越高。但是，当前居民用电的管理相对落后。在我国，大部分取悦仍然运用传统的“先用电、后抄表、再付费”的用电管理方式，这种人工抄收记录的方式的的用电管理模式不但给居民的生活带来了诸多不便，也给管理部门造成了人力、物力、财力上的极大浪费，而且工作效率较低，它的弊端日益显露，用电管理模式的改革势在必行。目前全国大部分电力公司、电业局完成了用电营业计算机管理系统的开发和应用。用电管理正朝着信息化、网络化、现代化的方向迈进。

1 电子式智能电表的概述

1.1 电子式智能电表的优越性及应用

电子式智能电表，是在电子式电表的基础上，研制开发出的一种高科技产品。

它主要采用了电子集成电路的设计，不论在使用性能上还是操作功能上电子式智能电表都具有极大的优势它不仅体积小的特点、还可以进行远程操控、有效防止窃电、及时预付用电费用等功能，而且可以通过修改智能电表的控制软件中参数，来实现对智能电表各种使用功能的控制。除此之外，由于智能电表采用电子元件设计方式，电子式智能电表还具有功耗低、精度高、过载和工频范围广等优越性。

由于电子式智能电表各方面的特点及优越性，它在很多方面有着相当广泛的应用。主要包括：

（1）电能的计量。

（2）用户用电极限需求量的预测。

（3）用电数据的管理。

（4）电能表运行异常的监控。

（5）智能化需求侧管理。

（6）提高配电网负荷预测的准确性的应用。

（7）费用控制功能的应用。

（8）服务电力客户等。

1.2 电子式智能电表的分类及功能

目前，从全国范围来看，按照智能电表的结构不同，上大致可分为机电一体式和智能电表全电子式智能电表两大类；根据抄表方式的不同，电子式智能表可划分为总线制集中抄表和电力载波抄表两种类型。从20世纪90年代开始，电了式多功能电能表大面积推广，其功能表现为：电能计量和复费率功能；最大电能需求量记录功能；电能量冻结与存储功能；负荷曲线记录功能；独立的RS485通信接日和红外通信接日功能；电压和电流的测量功能；失压记录功能等。

2 电子式智能电表的发展前景

随着科技的进步和能源开发领域的日新月异，电子式智能电表在新能源用电利用、优化资源配置、提高负荷预测系统的准确性、用电系统故障分析、智能化用等诸多领域都显示了它广阔的市场前景和发展空间。

2.1 将有助于优先使用新能源和优化能源配置

利用电子式电表的智能系统，可以帮助人们优先使用风电、太阳能等新能源。准确地进行用电负荷预测，从而指导新能源的优化调度。这样可以根据用户的不同需求作出即时的反应，将很好地实现住宅节能自动化和优化新能源使用管理等功能，为配电系统与主电网中新能源系统的协调控制奠定坚实的基础，有利于用电企业更好地解决和处理分布式能源与配电网并网运行时还存在诸多问题，将最大限度地提高电网运营的安全性和能源配置的有效性。

2.2 将有利于提高负荷预测的准确度和用电安全指数

随着智能电表的日益推广应用，用电大户可以根据自身用电量的需要向供电公司上传用电计划，供电企业将根据用户计划用电量、用电时间和各用户用电计划的顺序作为负荷预测的基本参数，通过电子式智能电表的智能程序对负荷预测系统实施自动干预，这将大大提高负荷预测的精准度，从而减少电网备用容量，提高电网经济效益。与此同时，供电企业可以根据智能电表对用户用电情况实时监测的反馈信息，对异常状态进行即时在线分析、动态跟踪和自动控制，可以提高负荷预测的准确度和用电安全指数。

2.3 将促进智能用电技术的新发展

智能电表可以通过高科技手段可以对电网运行数据（电压、电流和功率等）进行即时采集，实现了供电企业由人工抄表向自动抄表转型，是智能用电发展的显著标志。以智能电表为网关通过双向实时通信，会带动自动编制、优化有序的用电方案以及自动检测和效果评估等新技术的开发与研制，其结果必将促进智能用电新技术的发展。

3 电子式智能电表给用户带来的好处

与传统的机械电表先比，电子式智能电表具有体积小、精度高、耗能低等优越性。它给用户带来的好处是多方面的。对于普通用电用户而言，它能够根据用户预先设置的用电计划分配用电量，为用户节约用电开支；对于电力企业而言，减少了人工成本，提高了用户用电量的准确性，提高了企业的经济效益；对于整个国家而言，电子式智能电表的广泛应用，不仅是国家科技发展的需要，也有助于节能减排目标的实现。

4 结束语

电子式智能电能是当代微机技术、数字通讯技术与计量技术的完美结合，它的推广和应用，是缓解当前电力供需矛盾、实现电力资源智能化管理、提高供电管理部门工作效率、满足现代用电用户缴费需求、解决当前电力企业发展过程中各种问题的新办法，也是促进电力企业和谐、健康发展的新途径。

参考文献

[1]李宝树，陈万昆.智能电表在智能电网中的作用及应用前景[J].电气时代，2010（9）：28-30.

[2]王思彤，周晖，袁瑞铭等.智能电表的概念及应用[J].电网技术，2010，34（4）：17-23.

[3]聂.对智能电网中智能电表技术的展望[J].湖北电力，2010（34）3：47-48.

篇11

中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0116-02

目前国内研制生产的电子式单、三相多功能、预付费、复费率电度表已经被广泛使用。其功能齐全，可靠性、准确度都明显地超过了传统的机械式电能表，有的高准确度多功能电度表的设计制造水平已经达到了国际先进水平。同时也改变了过去对电子式电度表不可靠、不稳定的旧观念，展示了电子式电度表的优越性。随着电力部门城网与农网改造、一户一表工程的需要，国内各种电子式电度表的需求量逐年在上升。随着单相电子式电度表市场的扩大，国产三相电子式多功能、复费率、预付费电度表也广泛被推广使用，改变了过去0.2级、0.5级高准确度关口表选用进口表的状况。

1 正文

1.1 机械式及电子式电能表的工作原理

机械式电能表的原理为感应式，表计在电压电流线圈的电磁感应状态下驱动表计转盘进行转动，并带动计度器计量，从而实现电能表进行有功负载计量。

电子式电能表的工作原理图为电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送至放大电路缓冲放大，再由高精度计量芯片转换为数字信号，高性能微控制器负责对数据进行分析处理。由于采用高精度计量芯片，计量芯片自行完成前端高速采样，计量算法稳定，高性能微控制器仅需要管理和控制计量芯片的工作状态。同时数据传输的链条减短，从而减少了数据错误的可能，有足够的时间来精确测量电能数据，极大提高了电量及瞬时量的实时性，从而使电能表的计量准确度有了保障。

1.2 机械式及电子式电能表的优缺点

机械式电能表一般情况下表计的过负载比较强，因表计的电压线圈的线径及匝间绝缘较好，对一般的高次谐波及负载冲击不会造成表计不走，在使用中的机械表的故障也相对较少，出现的故障表基本为雷击造成高电压引起电压线圈线径击穿或用户长时间大电流过载引起电流线圈外部保护朔料套融化烧坏；缺点就是机械表的灵敏度不是很高，一般是指表计在低负荷时，表计转盘的驱动力度较小，起动电流在0.5%的情况下表计才能驱动转盘转动，一般窃电方式都是电流进出线短接，一火一地、计度器上做手脚及改变误差，相对较单一。

电子式电能表的优点主要是很多功能上比较完善，如费率、需量、时间、有无功四象限、事件记录等，另电子表计量灵敏度很高，表计在起动电流0.2%的情况下也能正常发出脉冲，误差线性较好，但缺点就是表计因内部元器件达到几百或上千个，对工艺要求很高，一个电阻或电容出现失效或虚焊都能造成表计死机或不计量，对环境或用电要求也是较高。

1.3 电子式电能表的常见问题

（1）电子式电能表采用计度器显示和数字显示器各有什么优缺点？

计度器显示。

优点—— 当电子表内部出现故障时，可以很直接的读出电量数据。

缺点—— 采用电磁原理驱动字轮，容易实施窃电行为；另外，由于是机械动作，存在卡字现象，影响计量。

数字显示。

优点—— 电量数据存储在非易失性存储器中，不容易被攻击；可以显示除电量以外的更多表计信息内容；也不存在卡字等影响计量的现象；抄表人员可以方便直观的抄读相关表计信息。

缺点—— 当表计出现黑屏故障时，不能直接从显示器上读出电量数据，只能通过通讯口读出或修复后读出。

（2）电表出现飞走现象主要有哪些原因？

电表测量到的功率超过该表计3倍最大电流条件下的功率时，认为表计飞走。普通电子表通过测试脉冲输出的频率来测算，当测试脉冲输出的频率超过该表计3倍最大电流条件下输出的脉冲频率时认为飞走。出现飞走的原因主要有。①计量芯片损坏。②电流、电压采样回路器件失效。③焊接、清洗等生产控制问题。④用电环境恶劣导致器件损伤。

（3）数字显示的电表出现黑屏现象主要有哪些原因？

1）电源故障。现象：表计上电时显示器没有任何反应，且加上电压、电流后无脉冲输出；原因。①变压器、压敏电阻等元件在高电压的冲击下被烧坏，使电表的电源开路。②连接线接触不良（插针接口）。

2）管理电路故障。现象：表计加上电压、电流后不显示，不能通讯，但脉冲输出正常；原因：主芯片在电网电压突变或高静电的作用下被击穿。

3）显示驱动故障。现象：表计上电后不显示，但能进行正常的通讯，脉冲输出正常；原因：虚焊或显示器损坏。

4）参数设置错误。现象：表计在某个时间段能显示（针对显示区间可设置的表）。

（4）液晶屏”黑了”数据是否会丢失？

由电表工作原理可知，电表所计量的电量等数据，是保存在非易失性存储器（EEROPM）中，它就象电脑中的硬盘，存储器（EEROPM）的特性是当工作电源不正常后，工作状态处于掉电状态，不再改写数据，且在掉电状态下的数据至少可保存10年。所以，在存储芯片未损坏的情况下，电表所计电量的数据不会丢失。

（5）液晶屏“黑了”的电表数据如何读出？

读出电表数据的方法可分为以下两种情况。

①仅显示器黑屏，计量、通讯正常。直接用配套的软件通过通讯口读出电表数据；

②显示器黑屏，且不能正常通讯。能直接修复的，修复后读出数据；不能修复的，将存储器取出后安装到同一款表计的好表中读出。

推算，尽量细致的算出能与实际用电电量相差无几的电量。最好不要发生，如果发生应尽早解决。

（6）液晶屏“黑了”的电表能正常计量吗？

分两种情况。

①显示屏不显示，但脉冲输出正常，且RS485口或红外通讯口工作正常。这种情况不会影响计量，一般是显示屏机械损伤或显示驱动电路故障。

②显示屏不显示，且RS485口或红外通讯口工作不正常。这种情况电表不计量。因为液晶显示的电能表都是通过主芯片进行显示驱动和通讯管理的，而主芯片是电能表核心，又是电量的累加、分时处理、数据转存、通讯输出等功能的实现者。出现显示屏不显示，且RS485口或红外通讯口工作不正常时，意味主芯片没有正常工作，电量计量就无法实现。

（7）多功能表出现计量问题有哪些原因？

1）费率电量比例失常。原因：电表时钟乱或费率时段参数错误。由于总电量计量正确，所以相对来说对收费影响不大，处理起来相对容易；

2）电量少计或多计。原因：①计量芯片损坏。②电流、电压采样回路器件失效。③焊接、清洗等生产控制问题。④用电环境恶劣导致器件损伤。

（8）多功能表通电不显示有哪几种原因造成？

造成液晶不显示的原因非常多，可以说一个很小的器件不良都可能造成。发生后按实际情况而定.在生产和安装前的几个常见原因。

①端子接线没接对。

②内部电压连线在运输中脱落或移位。

③部分元件的焊接不够充分，在振动作用下失效。

在运行过程中或运行后的部分常见的原因。

1）电源部分：①变压器、压敏电阻等元件在高电压的冲击下被烧坏，使电表的电源开路。②信号连接线接触不良（插针接口）使信号传输受阻。

2）主板部分：①主板上的电源在元件的连焊（电容、主芯片、液晶屏管脚等）情况下被拉下来，②主芯片在电网电压突变或高静电的作用下被击穿等等。

（9）带停电显示功能的表计，按键时不显示是什么原因？

有的表是在设计时对停电显示进行了次数的限制，达到了限定次数就不再给唤醒。只有再次上电后，才能进入下一个循环次数显示。

（10）一只表中红外通讯接口和485通讯接口同时存在的优点是什么？

①红外通讯作用：红外通讯一般是进行近距离的通讯（15m）应用，它是通过红外线进行数据传输的，不需要任何传输介质，操作方便，不需要接触电表就可以进行抄读操作。用于立柱上没有接通讯线和不便操作的表计通讯问题，给生产和电力局的校验也起到方便。

②485通讯一般是用于长距离的通讯或用于长距离的通讯转接（终端和多功能表之间的通讯），当然也可以近距离通讯，用于把表计的数据通过转换进行远距离的传送。

2 结论

目前生产电子式电能表的厂家众多，良莠不齐，针对电子式电能表计所出现的各种常问题我们进行分析，发现问题各种各样，为了保证电能表这杆电能计量贸易结算的“秤”能不在计量收费问题上出漏子，就必须要定时检查电表的运行情况，对发生的问题进行对症处理，积极面对电子式电能表在使用过程中出现的问题，提出合理有效的解决方案，够保证电子式电能表的安全可靠运行。同时，按照现在科技的发展，电子式电能表也在不断在发展，从性能到功能，再到智能化，帮助电力部门实现为用户提供有效、舒适的用电服务的目标。

参考文献

[1] 刘静，张娜.全电子式多功能电能表常见故障及处理办法[J].农村电工.2009（9）.

[2] 翟蓊.电子式电能表与机械电能表的性能分析.科技资讯，2006（26）.

篇12

教学目标要求电工电子专业的学生必须要在生产实习教学的过程中来了解掌握专业技能和中级工应知应会标准，这些专业技能的掌握和中级工应知应会标准需要在三年内实现。近年来，以职业高中学生的具体实际为标准，我们在教学中把专业思想教育作为教学重点，讲究教学方法，使教学目标阶段化，同时努力激发学生在学习方面的兴趣，这些措施的实施都取得了良好的效果。

一、培养学习兴趣

搞好技能教学的基础条件就是兴趣，学生只有对技能训练有了兴趣，学生才能积极主动地去做。而教学要做的非常重要的工作就是实施各种办法来调动学生的学习兴趣和积极性，使被动转化为主动，使教学效果达到最优。比如在一次练习安装日光灯电路的课堂后，学生对学习技能非常热情，有的甚至还积极要求参加电工兴趣小组，那堂课的具体过程是这样的：一名同学在做通电实验的过程中，出现了中间不亮，灯管两头发红的现象，可是学生们都不知道这是什么原因造成的。我把学生们聚集在一起，了解到这种情况在日常生活中会经常遇到，好多学生在家里就经常遇到这种情况，但是问其原因没有人知道，于是，我把启辉器中的小电容拿去，当看到日光灯又重新亮起来的时候学生都非常兴奋。

二、改革教学技能

传统的教学模式一般是先进行理论知识的讲解，然后才是电工电子技能训练，这样的教学模式使技能训练和理论相互分离，从而导致学生不能及时对所学知识进行强化巩固，使理论知识与实践训练相互脱节。为此可以改革教学方法，变传统的教学模式为理论实践一体化，技能教学与理论教学同步进行，二者互相渗透互相融合，既节省了时间精力，也使学生热情高涨，这种方法在教学过程中得到了成功运用。比如电机控制中电动机按钮连锁控制正反转电路，工作原理分析难度很大，如果只是在课堂上讲授理论知识，一味地纸上谈兵，学生是很难真正理解的，是很难有一个感性认识的，但是在实验室里对学生进行演示，让学生直观地看到演示效果，紧接着再进行实践训练，学生便很快地掌握了工作方法和原理。

三、技能教学目标的阶段化

要以学生对知识和技能的实际掌握和理解程度为标准，特别是针对中职电工电子类专业的学生来说，可以在具体的教学过程中把整个教学目标阶段化来循序渐进地实现整体目标，一开始，让学生学习一些最基本、最简单仪器仪表及元器件的识别和掌握，以期达到学生能熟练和正确地使用仪器仪表对电路进行测试来判断电路是否正常工作。紧接着，对学生进行安装及检测实际电路的训练，使学生切实掌握仪器仪表检测的方式方法以及规范化操作需要注意的问题。接着，为了使学生的综合能力得到进一步的提高，可以通过设置故障的教学方法来锻炼学生的实践操作能力。最后，为了训练学生的实战能力，可以采用模拟考核的形式。

以上各个阶段有自己明确的目标，学生在学习的过程中，不仅使实习的难度大大降低，而且学生也有明确的目标来指导自己的行动。

四、课堂训练与实际问题相结合

针对学生对不断重复简单的操作兴趣淡然的问题，我们实行了在实习课中首先进行课题分析与讲解，然后再由具体的课题联系到经常出现在日常生活中的电路故障现象，来说明故障产生的原因和维修时要注意的问题的教学方法，这样就把课堂训练内容与实际问题融合起来了。比如在学习导线连接的基本功能时，许多同学对此没有兴趣，甚至会非常反感。鉴于这个问题，我们及时采取了措施，首先让学生运用所学的知识积极开展有关探寻故障产生的原因的讨论，分析是什么原因导致故障的产生，再由我们给出故障产生的原因：之所以会出现上述的情况是因为接点不稳固而导致接触不良、接触电阻增大，当电流流通后，就会产生上面的问题。这样的实际事例可进一步提高学生在日常生活解决家庭线路故障等实际问题的能力。

由于知识和经验有限，以上只是我在技能教学过程中的肤浅认识，希望能够在以后的教学中不断探索新的教学方法来提高教学效果。

篇13

基于当前高温高负荷季节的来临，孝感城区内部分路灯低压配网（380V/220V）线路因为供电半径过大，加之受当初改造资金的限制、线路导线线径过小、线路末端负荷过大和城区季节性用电等因素的影响，线路末端电压普遍偏低（低于额定电压220V），为此，我们将“电能表在线路电压低于额定电压状态下各区段计量误差”作为实验课题，并进行了细致的计量误差测试与分析。

（一）电子式单相电能表低电压状态下误差测试与分析

按照不同生产厂家、不同生产年份、不同类别进行分类，共选取6只电子式单相电能表进行测试，列表如下：

电能表类别 规格 型号 精度 生产厂家 生产年份 出厂表号

单相电子式电能表（机械计度器） 220V、

5（40）A DDS516 2.0 武汉奥统电气有限公司 2006年 019238

单相电子式电能表（机械计度器） 220V、

5（40）A DDS71 2.0 江苏林洋电子有限公司 2008年 019808

单相电子式电能表（机械计度器） 220V、

5（40）A DDS33 2.0 杭州西子集团有限公司 2008年 025315

单相电子式电能表（机械计度器） 220V、

5（20）A DDS388 2.0 北京博纳电子有限公司 2004年 000875

单相电子式电能表（液晶显示） 220V、

5（40）A DDS516-R 2.0 武汉奥统电气有限公司 2007年 027130

单相电子式电能表（液晶显示） 220V、

5（40）A DDS7-R 2.0 江苏林洋电子有限公司 2008年 010612

经过测试，我们从电能表基本误差、工作电压、计度器工作性能、工作电流等四方面的影响进行综合分析：

1、电能表基本误差影响

按照湖北省电力公司电能表技术条件及JJG596-1999《电子式电能表检定规程》中的各项要求，我们分两种情况进行了测试。

在额定电压（220V）的28%～120%范围内（61.6V～264V，此范围超出了省公司技术条件和检定规程中对测试电压的要求）、标定电流、功率因数为1.0和0.5（感性）时，分别依次对电能表进行基本误差测试，测试结论表明，在省公司技术条件中所要求的额定电压的70%～120%（154V～264 V）范围内，各电能表基本误差均在合格范围内（从-0.28%～+0.22%）。但在额定电压的28%～60%（61.6V～132V）范围内测试时，部分电能表基本误差超差（从-3.86%到+2.68%）。

在额定电压220V的50%（110V）、工作电流为Imax～0.1Ib范围内，功率因数为1.0和0.5（感性）时分别依次对电能表进行基本误差测试，测试结论表明，工作电流在Imax（最大电流）～0.5Ib（40A～2.5A）范围内变化时，基本误差在合格范围内。工作电流在0.2Ib～0.1Ib（1A～0.5A）范围内变化时，基本误差在（-1.63%～5.18%）范围内，各厂家生产的电能表基本误差特性各有不同。

2、工作电压影响

经过测试，电能表在额定电压的28%-120%（61.6V～264V）范围内，其脉冲输出性能、电能表准确计量电量的能力各有差异。测试表明：

（1）江苏林洋生产的有两种型号的单相电子式电能表：一种计度器为液晶显示（DDS71-R）的电能表，当工作电压低于264V高于110V时，电能表既有脉冲输出又能准确计量；当工作电压低于110V时，电能表无脉冲输出，且不计量；当工作电压低于132V高于77V时，电能表有脉冲输出但不计量（不走字）。

（2）武汉奥统生产的有两种型号单相电子式电能表，一种计度器为液晶显示（DDS516-R）的电能表，当工作电压在低于264V高于176V时，电能表既有脉冲输出又能准确计量；另一种为机械计度器（DDS516）的电能表，当工作电压低于264V高于88V时，电能表既有脉冲输出又能准确计量；当电压低于88V高于61.6V时，电能表有脉冲输出但不计量（不走字）。

（3）北京博纳电子有限公司生产的DDS388 型单相电子式电能表（机械计度器），当工作电压低于264V高于110V时，电能表既有脉冲输出又能准确计量；当工作电压低于110V高于88V时，电能表有脉冲输出但不计量（不走字）。

（4）杭州西子集团有限公司生产的DDS33型单相电子式电能表（机械计度器），当工作电压低于264V高于110V低于时，电能表既有脉冲输出又能准确计量；当工作电压低于110V高于77V时，电能表有脉冲输出但不计量（不走字）。

3、电能表计度器工作性能影响

本次测试的电能表按电能表的计度方式不同分为机械（字轮式）计度与液晶显示计度两种，测试过程中，我们对电能表进行了走字试验，机械计度器的电能表在40%、50%的额定电压时（厂家不同，情况有差异），电能表能准确计量，液晶显示的电能表在额定电压的50%Ue（110V）、80%（176V）时（厂家不同，情况有差异），电能表才能准确计量。

4、工作电流影响

当工作电压为额定电压的50%（110V）、工作电流在Imax～0.1Ib（40A～0.5A）范围内变化时，对电能表基本误差影响较大，厂家不同各有差异。

（1）杭州西子集团有限公司生产的DDS33型单相电子式电能表（机械计度器），Imax（40A）时，电能脉冲输出不稳定，基本误差在（-16.50%～+0.12%）范围内，电能表不能准确计量，但是工作电流在1/2Imax～0.1Ib（20 A～0.5A）范围内变化时,基本误差（+0.09%～+0.40%）范围内，电能表能准确计量。

（2）江苏林洋生产的DDS71-R、DDS71型单相电子式电能表，工作电流在Imax（最大电流）～0.5Ib（40A～2.5A）范围内变化时，基本误差在合格范围内，电能表能准确计量。当工作电流在0.2Ib～0.1Ib（1A～0.5A）范围内变化时，基本误差在（-1.63%～-5.18%）范围内，电能表不能准确计量。

经过测试，可得出如下结论：

结论一、当工作电压低于61.6V时，即无脉冲输出又不能计量；当工作电压低于110V高于61.6V时，有脉冲输出但不能准确计量；当工作电压低于264V高于110V时，电能表能准确计量。

结论二、液晶显示计度器比机械计度器的电能表准确计量的工作电压范围相对要窄一些，液晶显示计度器其工作电压须高于110V (武汉奥统生产的要高于176V)才能准确计量，机械计度器其工作电压高于88V(武汉奥统的要高于110V)方可准确计量。

结论三、当工作电压在110V，电流在Imax～0.1Ib（40A～0.5A）范围内变化时，对电能表计量的准确性有影响。

（二）感应式单相电能表低电压状态下误差测试与分析

本次测试，共选取不同型号、不同规格的3只运行中电能表，列表如下：

电能表类别 规格 型号 精度 生产厂家 生产年份 出厂表号

感应式单相电能表 220V、

2.5（10）A DD862 2.0 华立集团有限公司 2000年 187483

感应式单相电能表 220V、

1.5（6）A DD862-4 2.0 华立集团有限公司 1997年 130288

感应式长寿命单相电能表 220V、

5（20）A DD58 2.0 华立集团有限公司 2003年 005146

测试前提：在JJG307-2006《机电式交流电能表检定规程》中规定的检定条件下，我们对3只电能表进行了检定，检定均合格。针对运行中农村电网端电压偏低的问题，我们做了以下测试，经过测试，我们从工作电压、工作电流两方面的影响进行分析。

1、工作电压影响

在工作电流恒定为5A，当工作电压在额定电压的10%～120%（22V～264V）范围内变化时，电能表能够计量，但基本误差超出其准确度范围（在-55.53%～+1.59%范围内）。测试表明，当工作电压高于50% Ue（110V）时，电能表能准确计量，当工作电压低于50% Ue（110V）时，电能表不能准确计量。

2、工作电流的影响

在工作电压为50%Ue（110V）、当工作电流在Imax～0.1Ib范围内变化时，电能表能够计量，但是基本误差超出其准确度范围（12.85%～-0.23%%范围内），但是测试表明，感应式长寿命单相电能表的基本误差变化范围相对要小（在-2.33%～-0.25%%范围内）。

二、感应式电能表、电子式电能表性能比较

电子式电能表与普通感应式电能表（机械表）相比，具有以下几个特点：

1、功能强大。通过对单片机程序软件的开发，电子式电能表可实现正、反向有功、四象限无功、复费率、预付费、远程集中抄表等功能。即一块多功能表可相当于七块表，并能实现这七块表所不能实现的分时计量、数据自动抄读等功能，同时，表计数量的减少，有效地降低了二次回路的压降，减少了表计本身的功耗，提高了整个计量装置的可靠性和准确性。

2、准确度等级高且误差稳定。感应式电能表的准确度等级一般为0.5级到3级，并且由于机械磨损，误差很容易发生变化，而电子式电能表可方便地利用各种补偿轻易地达到较高的准确度等级，并且误差稳定性很好，电子式电能表的准确度等级一般为0.2S级到2级。

3、启动电流小且误差曲线平整。感应式电能表要在0.3%Ib下才能启动并进行计量，而电子式电能表非常灵敏，在0.1%Ib电流下就能开始启动进行计量，且误差曲线好，在全负荷范围内误差几乎为一条直线，而感应表的误差曲线变化较大，尤其在低负荷时误差较大。

4、频率响应范围宽。感应式电能表的频率响应范围一般为45～55Hz，而电子多功能表的频率响应范围为40～1000 Hz。

5、受外磁场影响小。感应式电能表是依靠移进磁场的原理进行计量的，因此外界磁场对表计的计量性能影响很大。而电子式电能表主要是通过乘法器进行运算的，其计量性能受外磁场影响小。

6、便于安装使用。感应式电能表的安装有严格的要求，若悬挂水平倾度偏差大、甚至明显倾斜，将造成电能计量不准。而电子式电能表采用的是静止式的计量方式，无机械旋转部件，因此不存在上述问题，加上体积小，质量轻，便于使用。

7、过载能力大。感应式电能表是利用线圈进行工作的，为保证其计量准确度，一般只能过载4倍。而全电子式多功能表可过载6～10倍。

8、防窃电能力更强。窃电是我国城乡用电中一个无法回避的现实问题，感应式电能表防窃电能力较差。例如AD7751能通过两个电流互感器分别测量相线、零线电流，并以其中大的电流作为电能计量依据，从而实现防止短接电流导线等的窃电方式。可为供电企业减少经济损失。

9、功耗小。一块电子表一年的自耗电量为8.76kWh，而一块感应式电能表一年自耗电量43.8kWh，能耗是电子表的5倍。

但电子式电能表也存在如下一些弱点：

1、维修较复杂。全电子式电能表线路较复杂，维修工作需要具有一定电子技术的专业人员来承担。

2、若质量不过关，表计容易死机、黑屏，从而造成极其严重的计量数据混乱。

3、受目前电子器件寿命的制约，电子式电能表的寿命大约为10年，与长寿命技术电能表相比寿命还不长。

两种类型表计的性能比较

类别 感应式电能表（机械表） 电子式电能表

准确度（级） 0.5～3.0 0.2S～2.0

频率范围（Hz） 45～35 40～2000

启动电流 0.03Ib 0.001 Ib

外磁场影响 大 小

安装要求 严格 无

过载能力 4倍 6～10倍

功耗 大 小

电磁兼容性 好 差

寿命 普通表5～10年，长寿命表20～25年 10年

日常维护 简单 较复杂

功能 单一、难扩展 完善、可扩展