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5感应式电能表的误差特性和误差调整装置

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感应式电能表电能计量误差的分析

感应式电能表电能计量误差的分析

感应式电能表电能计量误差的分析电能计量直接关系到电力系统各项经济技术指标的实现,然而随着电网用电波动的加剧,峰谷差愈来愈大,计量系统在大幅度的工况变化中工作,使其计量误差增大,已成为电能计量不可忽视的问题。

本文对感应式电能表的计量误差进行了简要分析。

标签：感应式电能误差1 电能计量表的工作原理电能计量通常包括单相电路、三相三线电路和三相四线电路有功无功的计量。

计量装置主要部件是电能表,为了扩大量程需要,计量装置需加配部件,通常由计量用电流互感器和电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。

如果对象是低压小电流的电能计量则可通过一只电能表及电压电流回路构成计量装置来实现计量,而对于计量对象为高压大电流时则可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置来实现。

众所周知,电能是功率对时间的积分,公式为:,其中,电能和功率的意义是不同的,但其数学表达式仅仅表现在时间参数上,电力领域研究电能计量时主要是以电功率的测量为主,通过电表来完成电功率与电能之间的数量转换,在表达电能时可以以电功率来表示。

两部制电价在我国广为推行,主要以有功电量作为电费的收缴依据,无功电能的计量主要作用在于对用户功率因数的考核上,一般电能计量分析均以有功計量为主。

电能计量装置通常包括五部分:PT、CT、二次回路、电能表以及电能计量柜,电能计量的准确与否,与前四个部分的关系最为密切。

实践表明,只有电能计量装置综合误差是衡量电能计量装置准确与否的唯一指标,而对于任何一个部分的误差,如电能表的误差,都不能代表整套计量装置的计量误差。

从理论上讲,电能计量装置的综合误差γ由三个部分组成,即电能表的相对误差γb、互感器的合成误差γh,PT二次压降引起的误差γd,它们之间有这样的表达式:γ=γb+γh+γd。

2 感应式电能表的误差分析2.1 基本误差电能表的基本误差会随着负载电流和负载功率因数变化而产生变化,它们之间存在着一个关系曲线,这个曲线即误差的特性曲线。

感应式电能表现场校验误差分析

感应式电能表现场校验误差分析

感应式电能表现场校验误差分析电能表计量准确与否直接关系着电力系统各项经济技术指标的实现，但运行中的电能表由于各种原因时常出现误差超过正常范围的现象，成为电能计量不可忽视的一个重要问题。

本文对感应式电能表各种负载下的误差进行分析，并提出一些处理措施。

标签：电能表现场校验误差分析0 引言电能是我国经济建设和人民生活的一种重要能源，电能表作为电能计量与经济结算的主要工具，其计量的准确性直接关系着电力系统各项经济技术指标的实现，直接关系着国家与人民的利益，因此必须保证电能表计量的准确。

但运行中的电能表由于各种原因时常出现误差超过正常范围的现象，对电能表进行校验显得十分重要。

现场校验不需要拆卸电能表，不需要中断电能表的计量，能在不中断用电的情况下完成校验，可以真实地记录电能表实际工况下的故障情况，近年来成为测试电能表计量误差的常用方法。

下面，本文以感应式电能表为例，针对电能表现场校验方法，就电能表计量误差进行分析，并提出一些有效的处理措施。

1 感应式电能表工作原理及误差特性1.1 感应式电能表工作原理对于感应式电能表来说，其转盘是一个导体，在交变磁通的作用下产生感应电流，此时转盘成为载流导体，载流导体在磁场中受到电磁力的作用，因电磁力力矩作用而使得转盘发生转动。

穿过电能表转盘的磁通，包括电压磁通和电流磁通，而在电能表工作过程中，实际上在其转盘的不同位置一共有三个磁通穿过。

磁通最大值在一个周期内移动，经过三个磁极时，磁场不断重复移动形成旋转磁场，最终由感应电流与电压工作磁通相互作用产生电磁力，形成驱动力矩，使转盘根据负载大小转动。

但要使转盘在恒定的负载下做等速旋转，则必须对转盘施加一个同驱动力矩大小相等方向相反的反作用力矩，也就是制动力矩，制动力矩与转盘的转速成正比变化，以阻止转盘加速转动，在感应式电能表中，制动力矩由永磁铁来实现。

1.2 感应式电能表误差特性感应式电能表依靠驱动力矩来驱使转盘转动，依靠制动力矩来阻止转盘加速转动，最终实现对负载的计量。

电能表计量误差产生的原因及调整方法

电能表计量误差产生的原因及调整方法

电能表计量误差产生的原因及调整方法作为电力企业运营过程中的主要测量工具电能计量装置准确性对企业的经济效益以及社会效益具有重要影响，能否准确进行电能计量是电力管理部门必须要重视的问题。

电能表是用来测量电能的仪表，按结构和工作原理可分为感应式、电子式和机电一体式电能表，其中电子式电能表又可进一步分为全电子式和机电脉冲式电能表。

感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘的轴（蜗杆）带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间量累积的过程，因此感应式电能表的好处就是直观，动态连续，停电不丢数据；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，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。

电子式电能表计量精度高、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。

电能表作为当前电能计量和经济结算的主要工具，它的准确与否直接关系到电力企业与用户的经济利益，因此了解电能表计量误差产生的原因，并对其进行误差调整显得十分重要。

一、电能表产生误差的原因从理论上说，为了使电能表在各种负载电流下能够计量准确，它必须具备下列两个条件：①摩擦力矩与补偿力矩相等；②圆盘转速与功率成正比，制动力矩与圆盘转速成正比。

实际情况中，这些条件不可能在所有工作状态下实现，因为摩擦力矩是圆盘转速的复杂函数，不是一个不变的常数；另外由于铁芯材料的原因，电能表在不同负载状态下，磁通与电流之间并不存在严格的正比关系。

制动力矩中，由工作磁通产生的部分制动力矩与非工作磁通成正比，当负载变化较大时，它对总制动力矩的影响也较大。

由于上述原因，电能表在实际计量中不可避免地会产生偏差。

电能表除了在正常情况下产生误差以外，还有由于电压、频率以及温度的变化所引起的附加误差。

二、电能表计量误差分析与调整电能计量装置包括电能表、互感器和二次接线三部分，其误差亦主要由这三部分引起，即电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差，三者的代数和统称为综合误差。

电能计量简答题

电能计量简答题

1、电能计量装置主要部件及作用？答：主要部件：1）计量用电流互感器、电压互感器2）电能表3）互感器与电能表之间的二次回路。

附属部件：1）试验接线盒2）失压断流计时仪3）铅封4）电能计量箱5）电能量集抄设备。

作用：（1）电力市场中作为电能量贸易结算依据（2）发电厂用于计量厂用电量（3）供电公司用于测量每条线路的实际线损（4）工农业客户用于计算单位产品耗电量，核算产品的电能成本（5）各单位用于计算下属部门的分电量2、什么是电流互感器的比差和角差？答：电流互感器在运行中会产生变比误差，简称比差；还有相位角误差，简称角差。

角差一般为正，比差一般为负。

为保证电流互感器的准确度，电流互感器二次匝数要比理论值适当减少0.5—2匝，以补偿实际电流互感器由于存在很小的激磁安匝数而引起的负的比差。

3、使用电流互感器注意事项？答：（1）电流互感器运行中二次不允许开路（2）电流互感器必须按减极性连接（3）高压电流互感器k2端要可靠接地（4）高压供电客户负荷大时，采用高供高记计量方式；低压供电客户的负荷电流为50A以上时，电流表不宜直通，应采用电流互感器接入方式（5）为防止窃电可将电流互感器二次侧的k1、k2端用一小盒罩住，并加上铅封（6）户外安装的电流互感器，当互感器至电能表距离较长时宜采用二次电流为1A的电流互感器4、选择使用电压互感器的注意事项？答：（1）电压互感器应选用符合国家标准，并经有关部门鉴定为质量优良，准许进入电力系统的产品（2）要正确选择电压互感器的额定电压，选择时该额定电压应大于接入的被测电压的0.9倍，小于1.1倍。

（3）按要求的相序接线，防止接错极性，否则将引起某相的线电压升高√3倍，引起错误计量。

二次侧要可靠接地，以防一次侧的高压窜入二次侧造成危害，保证人身及电能表的安全。

（4）二次侧运行中严禁短路，否则造成烧断一次侧熔断器。

（5）正确选择电压互感器的二次额定容量。

（5）对于互感器也要像其他计量设备一样，进行周期性检定和现场校验。

浅谈感应式电能表与全电子式电能表结构原理及优缺点 肖兴发

浅谈感应式电能表与全电子式电能表结构原理及优缺点 肖兴发

浅谈感应式电能表与全电子式电能表结构原理及优缺点肖兴发发表时间：2018-01-05T17:28:06.237Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：肖兴发[导读] 摘要：二十世纪八十年代，感应式电能表作为一种传统的电能表,在电能计量工作中发挥了极大的作用。

（东莞供电局计量中心广东东莞）摘要：二十世纪八十年代，感应式电能表作为一种传统的电能表,在电能计量工作中发挥了极大的作用。

随着电力逐步走向市场,用电营销对电能计量工作提出了更高的要求,电能计量表要承担的功能也越来越多,如在电力系统中,为引导用户更为效、合理、均衡地利用电能,避免尖峰负荷的出现,提高系统的负荷率, 达到电网经济运行的目的,需要对用户实行分时计量;又如为对电能计量装置进行在线监测、远方遥控,需要对电能表进行远方通信等。

同时,随着社会的发展,交易的电量越来越大,供、用双方对自身的权益也越来越关心,这就对电能计量表计的准确度等级提出了越来越高的要求，普通感应式电能表受其结构和原理上的制约,如要进一步提高其准确度和拓展功能已很困难。

此时,微电子技术和单片机应用技术的发展和普及,为电能表多功能高精度的实现创造了有利条件,正是在这种背景和条件下,电子式电能表得以出现并得到了飞速发展。

关键词：感应式电能表；全电子式电能表；工作原理；优缺点随着时代的发展及科技的日新月异,电能计量从传统型的感应式电能表逐步转变为全电子式电能表进行计量。

作为一名电能计量技术人员也应与时俱进，在熟悉传统型感应式电能表的基础上，学习各种新型电能表的工作原理及其校验技术。

一、感应式电表工作原理与基本结构 (一)、感应式电表工作原理感应式电能表有很多种类,但它们的基本结构大同小异,一般都由驱动元件、转动元件、制动元件、调整装置、基架、轴承、计度器、铭牌、端钮盒、表壳等构成。

当电能表接入交流电路后,电压线圈的两端加上线路电压,电流线圈通过负载电流，这时电压线圈中通过电流在电压铁芯中产生了电压工作磁通;电流通过电流线圈时在电流铁芯中产生了电流工作磁通穿过圆盘时,分别在圆盘上感应出滞后于它们90度的感应的电动势分别在圆盘上关生涡流，由于电压工作磁通和电流工作磁通产生的涡流、电流工作磁通和电压工作磁通产生的涡流在空间上不相重合,而且在时间上存在着相位差,根据电磁学原理,它们分别为一对在时间上有相位差,且在空间相对位置不同的电流和磁通,因此都会产生力的作用。

感应式电能表电能计量误差分析_梁希文

感应式电能表电能计量误差分析_梁希文
1.感 应 式 电 能 表 的 数 学 模 型
在研究感应式电能表的计量误差之前，首先需要建立感应式电能 表的数学模型，感应式电能表在畸变波形下产生的计量误差不仅与电 表的特性而且还与实际的谐波情况有关。
为了建立畸变波形下的感应式电能表计量误差模型， 从原理出 发，突出主要因素，忽略一些次要因素。 因此，提出下列假设条件：
图 3 电压线圈的感抗-频率关系曲线图 Fig3 Voltage coil Inductance versus frequency
图 4 电压线圈的电压－电流关系曲线图 Fig4 Voltage coil voltage versus current
由实验结果可见，电压线圈的电阻随着频率的增加而增大。 在低 频带，电压线圈电阻值以较快的速度增加，当进入 1KHz 后 ，其 增 长 速 度明显减慢。 与电压线圈的电阻值的频率特性相反，电压线圈的阻抗 值则随着频率的增加而明显减小。 而且其减小的速度在低频带明显比 高频带时要快。 阻抗值因频率变化而变化的范围明显要比电阻值因频 率变化而变化的范围大。
从 公 式 （5）可 以 发 现 ，当 感 应 式 电 能 表 产 生 计 量 误 差 来 源 于 三 个
方面：电压线圈的磁饱和现象，转盘的阻抗以及电压线圈的电阻值。 由
此可以作三个假设，从而分析当忽略电压线圈磁饱和现象，转盘的阻
抗以及电压线圈的电阻值时感应式电能表误差的变化，从中找出三个
因素中使感应式电能表产生最大计量误差的影响因素。
科技信息
○科教前沿○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2009 年 第 7 期
感应式电能表电能计量误差分析
梁希文 （清远市质量计量监督检测所 广东 清远 510518）

感应式电表计量误差分析与解决

ｉ圈 ｉ ： ｌ
—
。 。 。 。 。 。
动 力 与 电 气工 程
感应 式 电表 计量 误 差 分析 与解 决
闰 凤 萍 （ 襄樊市 计量所 湖北 襄樊 ４ １ ０ ） ４ 展 ， 随 各种 强大的 负载 量不断增 加， 其非 线性 、 冲击性 以及不平衡性 导致 电力 系统 的 电流 发生畸 变 。 感应式
前突出的问题有以下几点。
（） 格 率 低 ， 差 严 重 。 １合 超 （ ） 窃 电现象 严重 ： ２偷 感应式 电能 表 由于
电流 、 电压接 线 端 子 外 露 ， 容 易 采用 改 接 很 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 。 （ ） 表方式 单 一落 后 ： ３抄 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 、 算 的 工作 量越 来越 大 。 核
２ 影响电能表计量误差的因素和解决方案
２ １ 影 响 电能 表计 量误 差的 因素 影 响 感应 式 电能 表 基 波 电能 计 量 的 ｝
非线 性 负载 实 现 低 供 电系 统 出现 谐 波 污 染 的 源 头 ， 是导 致 感 应 式 电表 计 量 出 也 现 误 差 的 主 要 因 素 。 然 现 代 电子 技 术 发 虽 滤 波 器 滤 除 进 入 电能 表 的 高 次 谐 波 ， 电 使 展 很 快 ， 感应 式 电 表 在 稳 定 性 和 价 格 方 但 能表 只 反 映 基波 电能 。 种 方 案 ， 这 由于计 费 面 还 是 具 有 很 明 显 的 优 势 。 只按基波进行计费 ， 电力 部 门和 线 性 用 户 随 着 我 国对 供 电系 统 谐 波 治 理 力 度 的 虽 然 受 到 了 谐 波 的 影 响 ， 在 付 费 上 却 避 不 断 加 大和 逐 渐 到 位 ， 应 式 电表 被 分 为 但 感 免 了 因 谐 波 而 引起 的 额 外 损 失 ； 非 线 性 各 种 不 同类 型 的 电表 计 量 ， 未 来 电 力 系 对 在 负 荷 用 户 来 讲 ， 然 全 部 承 担 了 基波 电 能 统 发 展 中还 有 很 广 阔 的 空 间 ， 是 还 没 有 虽 但 的 费 用 ， 还 远 不 能 补 偿 电力 系统 因 其产 有效 措 施 减 少 谐 波 源 用 户 向 系统 注 入 的谐 但 生 谐 波 而 受 到 的 损 失 。 方 案 在 电 能 的计 波量 ， 法从 根 本 上 解 决污 染 的 问 题 ， 了 此 无 为 量上是合理 的， 较易实现。 也 更 好 的 保 持 电 力 系 统 的 稳 定 运 行 ， 用高 利 分 别 计 量 谐 波 功 率 和 基 波 功 率 。 以 科 技 软 件 系 统 作 为工 作 的 界 面 ， 以 有 效 可 可 用 宽 频 带 功率 电能 表 和 工频 基波 电能 表 配 的 弥 补 电表 计 量 的 误 差 ， 减 小 电 力 部 门 可 合使用 ， 既可 以 测量 出基 波 功 率值 ， 可测 的 经 济 损 失 。 还 出谐 波 功率 的 潮 流 大 小 和 方 向 。 样 可 以 这 对 非 线 性 用 户按 其 所 产 生 的谐 波 给 以 经济 参考 文献 上 的惩 罚 ， 补 偿 电 力部 门 和 线 性 用 户 的 【】邓志 ， ， 波 功 率 对 感 应 式 有 功 电 度 以 １ 等 谐 损 失 。 方 案计 费合 理 ， 使非 线 性 用 户在 该 还 表 计 量 的 影 响 【】 中 国 电机 工程 学 报 ， Ｊ。 ２ ２， ００ ４． 经 济 上 承 担 了对 谐 波 这 一 公 害 的 责 任 ， 但 实 施 较 难 ， 本较 高 。 成 ［ ２ 】杨 学 昌 ， 邓春 ． 型 基 波 和 谐 波 电 能 同 新 对… 般用户 ， 由于 其 反 送 或 接 受 的 谐 时 计 量 电 能 表 【】 电 工 电 能 新 技 术 ， Ｊ． ２ ０７． ０ 波 功 率 的 量 较 少 ， 采 用 第 １ 方案 ， 可 种 以降 ３ 王群 ． 力谐 波 对 电度 表 计 量 电 低成本 。 于大、 对 中型 非 线 性 用 户 ， 以 采 ［】耿 芸 玲 ， 可 用 第２ 方 案 ， 惩 罚性 的措 施 来 保证 电网 种 用 和 补 偿 电 容 器 的 影 响 ［】 电 工 技 术 ， Ｊ． ２ ０８． ０ 的可靠运行 。 ２ ４ 把好 几个 关 ， 保 电能表 计量准 确性 ． 确 【】叶 佳 曼 ， ４ 潘斌 军 感 应式 电表 计量 误 差 分 电能 表是 供 电企 业 与用 户进 行 电能 交 析 与 解 决 【】 电脑 知 识 与 技 术 ， 究 开 Ｊ． 研 发 ，０６ １） ２ ０ （０ ． 易 的 一 杆 秤 ， 杆 秤 的 准 确 与 否 直 接 关 系 这 到 供 电企 业 与 用 户 的切 身 利 益 ， 因此 ， 了 为 保证这杆秤的准确性 ， 保证 国 家 和 用 户 的

《电能计量》教学大纲

《电能计量》教学大纲课程英文名称：electrical energy measuration课程编号：020*******课程类型：必修学时：56 其中：实验学时：0 课外学时：0学分：3.5适用专业：农业电气化与自动化一、课程的性质和任务本课程是农业电气化与自动化专业的一门主要专业课。

通过该课程的学习，使学生掌握交流感应式电能表和电子式电能表的结构和工作原理、互感器的结构和工作原理、电能计量装置的接线方式、自动抄表技术和电能计量现场应用的新技术，为学生今后从事电力系统发、供、用电过程中的电能计量工作打下良好的基础。

二、相关课程的衔接先修课程：《电路》，《模拟电子技术》，《数字电子技术》，《电机与拖动》三、教学的基本要求1．掌握交流感应式电能表和电子式电能表的结构和工作原理2．掌握互感器的结构、工作原理、检验、选择及使用3．掌握电能计量装置的正确接线方式及接线检查方法4．掌握自动抄表技术5．熟悉电能计量现场应用的新技术6．了解电力负荷控制技术四、教学方法与重点、难点教学方法：采用多媒体教学和电能表实物教学。

重点：电能计量装置的正确接线方式及接线检查方法，自动抄表技术。

难点：电能计量装置接线检查的相量图法。

五、建议学时分配表六、课程考核考核方式闭卷考试，平时成绩占20%，期末试卷成绩占80%。

七、教材及主要参考书教材：王月志主编《电能计量技术》中国电力出版社2007.9参考书：[1] 黄伟主编《电能计量技术》中国电力出版社2004.7[2] 杜蒙祥主编《电能计量》中国水利电力出版社2004.7[3] 祝小虹主编《电能计量》中国电力出版社2006.8八、教学内容第一章交流感应式电能表的结构和工作原理1．教学内容（1）单相感应式电能表的结构（2）单相感应式电能表的工作原理（3）三相感应式电能表的结构和工作原理（4）计度器的积算原理2．教学基本要求掌握交流感应式电能表的结构及工作原理。

3．重点、难点重点：交流感应式电能表的工作原理。

感应式电能表资料


M (1/ T )
T 0
mdt
若p p sin t，ip I p sin(t )，则
M (1/ 2)
T 0
I
p
p
sin
t
sin(t
)dt
KI
p
p
cos
➢ 作用在转盘上的瞬时力矩有两个，分别为：
m1 = c1U iPI
m2 = c2I iPU
➢ 一个周期内的平均转矩如下:
M1 = K1IPI U cos = K1IPI U sin M2 = K2IPU I cos(90o + ) = -K2IPU I sin
U 4.44UU f
在一定的电压线圈匝数和一定的电源频率下，电压磁通大致与外加电压成正比，即
U U
根据磁路欧姆定律，流经电流线圈的负载电流I和电流工作磁通 I 的关系为：
I ( 2II )/ RM
I I
代入驱动力矩的表达式，得 MQ K'UI sin
单相电能表要准确实现有功电能计量需要使驱动力矩与有功功率P UI cos 成正
M I KI 2I n, MU KU U2 n
27
第二节 感应式电能表的误差特性
b) 电流抑制力矩 MI 随负载电流的三次方变化，驱动力矩MQ随电流 的一次方变化，当负载电流变化时，将破坏它们之间的比例关 系，出现电流抑制力矩产生的误差，为电流抑制误差。
c) 电压抑制力矩 MU 随负载电压的三次方变化，电能表一般在接近 额定电压下运行，测定基本误差在额定电压下进行，所以电压 抑制力矩 MU只随转速变化，和制动力矩转速变化的基本作用相 同，对电能表不会引起明显附加误差。
25
第二节 感应式电能表的误差特性
误差原因：电能表在工作过程中除驱动力矩和制动力矩外，还有 抑制力矩、摩擦力矩和补偿力矩等附加力矩的作用，将破坏转盘 转速和负载功率成正比的关系，引起电能表计量误差。

[关于电能计量装置误差因素及控制措施的分析]磁耦合无线电能传输实验误差分析

[关于电能计量装置误差因素及控制措施的分析]磁耦合无线电能传输实验误差分析摘要：本文作者主要从技术角度出发，对电能计量误差的产生机理进行了分析,并结合多年的工作实践经验，对如何降低电能计量误差的方法做了归纳总结，供同行参考。

关键词：电能计量装置;误差因素;控制措施：TM93:A前言电力系统计量装置是电力企业经营的主要测量工具,计量的准确性直接影响到企业的经济效益和社会效益,电能计量的准确与否是电力管理部门关心的重要问题。

电能计量故障及差错的发生,影响到客户所用电量的准确计算、电费的及时回收及线损的准确计算,因此预防和避免电能计量故障及差错,是电能计量工作的一项重要内容。

1．目前电能计量存在的问题1.1.高压出线侧不具备电能计量的条件由于以前发电厂的供电量是按发电机出口电量减去厂用电量来考核的,目前还有部分电厂的计量点设在发电机出口,高压出线侧没有电能计量装置,因此不能准确地计量关口电量。

1.2.目前关口电能表普遍采用国产三相两元件感应式电能表,在结构和功能上存在缺陷。

1.3.电压互感器二次导线压降引起的计量误差较大。

1.4.关口表现场校验方法不合理。

1.5.互感器准确度不符合规程要求。

2．电能计量装置误差因素分析2.1．电能表误差电能表的误差可以分为3种,即电能表的负载特性误差、生产误差以及不当使用误差。

电能表的基本误差随负载电流和功率因数变化而变化的关系曲线称电能表的负载特性。

图1为常用感应式电能表的负载特性曲线,可以看出：在小负载范围内(I=5%Ib～40%Ib)电能表误差较大,这是因为在低负载时转矩很小,只要补偿力矩小于摩擦力矩,误差就向负的方向变化。

此情况下相位角误差影响很小,电流自制动力矩可视为零。

cosφ=0.5时的转矩比cosφ=1时的转矩小1倍,摩擦力相对比较小,补偿力矩大于摩擦力矩,所以cosφ=0.5的负载特性曲线有较大的正值。

当负载增加,工作转矩增加, 摩擦误差和非线性误差相对减小, 加上此时的电流自制动力矩又不很大,所以综合误差变小。

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（一）、满载误差及其调整装置
电能表在满负载下运行时，影响其误差的主要因素是制动
力矩，包括永久磁钢产生的制动力矩、摩擦力矩、电流和
电压抑制力矩。
在标定电流和cosφ =1的条件下运行时，永久磁钢产生的
制动力矩占整个制动力矩的95％。
满载调整装置又称为制动力矩调整装置。它是通过改变电
能表永久磁铁的制动力矩来改变圆盘的转速。
芯非线性 ） ： cosφ =1为负误差，
cosφ =0.5为正误差
3.负荷电流在标定电流的30%～100%时，为正误差
（电流铁芯非线性 ）
4.负荷电流大于标定电流的100%时，为负误差
负荷电流抑制力矩
六、电能表误差调整装置
误差调整装置是改善电能表的工作特性和满足准确度要求 不可缺少的组成部分。 单相电能表装有满载调整、轻载调整、相位角调整和防 潜装置。三相电能表还有平衡调整装置。
电流抑制力矩
电流抑制力矩
M I K I 2 n KI 3 I
电流抑制力矩与负载电流的三次方成正比。而驱 动力矩只与负载电流的一次方成正比。因此电流抑制 力矩比驱动力矩随负载电流变化的速度快的多，结果 就出现了电流抑制力矩引起的负误差，简称电流抑制 误差。
电压抑制力矩
电压抑制力矩：M
U
PX——电能表反映的功率，W；
P。——被测电路中的实际功率，W。 γ =（nx－n。）/ n。× 100%
nx—电能表圆盘的实际转速，r／s；
n。—电能表圆盘的理论转速，r／s。
二、电能表误差产生的原因
按其产生的原因分，电能表的误差又可分为基本 误差和附加误差。 1.基本误差：电能表在规定的条件下（电压为额定值、频
四、感应式电能表的附加误差
电能表的负载特性只说明了在规定的外界条件下 电能表的基本误差随负载电流和功率因数的变化
而变化的规律。
实际运行中的电能表所处的外界条件，常常与规
定的条件是不同的。例如：电压、频率、环境温
度、波形畸变、自热、倾斜及不稳定运行等。这
些条件变化后，电能表的误差就会改变，我们把
这个误差的改变量称为电能表的附加误差。
4、补偿力矩
电能表在轻负载运行时，电流抑制力矩、摩擦力 矩和电流铁芯磁化曲线的非线性均引起的负误差。若 不进行补偿，则电能表不可能准确工作。 为此，在电能表内设置轻载调整装置，使其产生
和驱动力矩方向相同的附加力矩，以补偿上述因素引
起的负误差，称为补偿力矩。 轻载调整装置一旦位置调整固定后，其补偿力矩
（一）、电压影响 当电压线圈上的电压与其额定电压不同时，因Φ U的变化 引起的附加误差，叫电压附加误差。简称电压误差γ U。 电压误差γ U随电压变化的关系曲线，称为电压特性曲线。 当U>UN时， γ U为负；
当U<UN时， γ U为正 U/U 当U↗时：MU↗较多，且由于线圈受热及导磁率系数的非 N 线性，Φ U并不与U成比例地↗，故误差趋向负值。 在轻载时，由于轻载补偿力矩↗的影响，使电压特性曲线 变化有所缓和。
率为 5 0 Hz环境温度为+23°C、无外磁场影响）测得的相
对误差。基本误差是由电能表的内部结构决定的。 2.附加误差：电能表在运行中，由于电压、频率、温度等 外界条件变化的影响而产生的误差。
三、基本误差产生的几个方面
1、抑制力矩 2、摩擦力矩 3、电流铁心磁化曲线的非线性
1、抑制力矩
转盘在驱动力矩作用下连续转动时， 一方面切割制动磁通而形成制动力矩， 另一方面还切割电压、电流工作磁通而 形成阻碍转盘转动的力矩--抑制力矩MI 。 抑制力矩使电能表出现负误差。
3、电流铁心磁化曲线的非线性
铁心的磁化曲线是非线性的，则电流工作磁通与
负载电流的关系是非线性的，而不是我们所假定的线
性关系。 曲线1为铁心的磁化曲线 直线2为理想的磁化曲线。 a点对应的电流为电能表的 标定电流Ib。 b点对应的电流为电能表的 额定最大电流Imax。
三个负荷段的误差特性
(1)当负载电流<标定电流时（轻负荷时）： 电流工作磁通与曲线1相对应 <直线2相对应的磁通。 则电能表的驱动力矩与功率不成正比例，而是偏小， 导致电能表转速降低，出现负误差。 (2)当Ib<负载电流<Imax时： 曲线1对应的磁通>直线2对应的磁通值，使电能表 出现正误差。 (3)当负载电流>额定最大电流时： 使电能表出现负误差。
电能表的频率误差特性为：
cosφ =1时：f<50Hz时，γ f为正；f>50Hz时，γ f为负。 cosφ =0.5时：f<50Hz时，γ f为负；f>50Hz时，γ f为正。
1．幅值频率误差 cosφ =1.0时，由于频率变化而产生的附加误差，叫幅值 频率误差。 在U、I不变的情况下，当f变化时，由于铁芯线圈阻抗的 变化引起Φ I、 Φ U的变化。 cosφ =1.0，f↗，使Φ U、Φ I↘，则驱动力矩↘，Υ f为负 f↘，使Φ U、Φ I↗，则驱动力矩↗，Υ f为正
在检定及安装电能表时应保 持垂直，以减小倾斜误差。
（五）、自热影响
电能表接入电路运行时，串联电路和并联电路产生的热量，
会使测量机构中的各个部件受热，这种现象称为自热。 把电能表通电后，电磁元件由冷状态到达热稳定状态这段 时间内电能表误差的变化，称为电能表的自热影响。
自热影响对运行中的计费电能表意义是不大的。 因为接入电路后的运行时间比热稳定所需时间 （60min）长得多。
一时间内消耗的电能多，
则产生正的附加误差。
当负载电流频繁波动变化时，电能表转盘转动时具有惯 性，阻止转盘的力矩比原有制动力矩要大得多，因而由 原来转速达到新的稳定转速所需的时间要长得多。必然 产生较大的正附加误差。
校验电能表时，在改变负载电流值后，一般须在该负载电
流下运行一段时间，使电能表转速稳定后，才可以测定电
2．相位角频率误差 cosφ ＜1.0时，由于频率变化而产生的附加误差，叫相位 角频率误差。
频率变化时，由于相位角补偿片及补偿线圈、转盘以及铁
心线圈的铁损均随频率变化，以致使Φ U、Φ I之间的相角
差相应地变化 cosφ =0.5（感性）时： f↗，铁心损耗 ↗，损耗角↗， Ψ 角↗，Υ f为正； f↘，铁心损耗 ↘，损耗角↘， Ψ 角↘， Υ f为负。
（四）、倾斜影响
电能表在使用或检定时，如果偏离垂直位置，其误差要 发生变化。 电能表倾斜时，造成转动元件在轴承中发生位移，在转动 元件上产生侧压力，引起轴承的摩擦发生变化，并影响了 驱动力矩和制动力矩之间的平衡关系，使电能表转速发生 变化，引起误差，且多为负误差。
在轻载情况下，尤其是起动 试验时，倾斜引起的误差则 不可忽视，可能造成起动试 验不合格。
1．幅值温度误差
当cosφ ＝1.0时，由于温度的变化而引起Φ T、Φ I、Φ U
的大小发生变化所产生的温度附加误差。 在温度↗时： ①永久磁铁的磁分子热运动加剧，使Φ T↘，制动力矩↘； ②转盘、相位角调整装置等导体的电阻↗，损耗↘，使 Φ I、Φ U均略有↗；但电压线圈电阻的↗却使Φ U有所↘， 两者相抵消，驱动力矩基本不变。
能表基本误差，这主要是为了减少冲击负载影响的附加误
差。
五、电能表的负荷特性曲线
基本误差随负载电流和负载功率因数变化的关系 曲线称为电能表的基本误差特性曲线，简称电能表的
负载特性。负载特性曲线反映了电能表内部各电磁量
对电能表基本误差的影响情况。
四种不同负荷大小的误差特性
1.当负荷电流低于标定电流的5%时： 电能表的误差表现为正误差，且误差值大，特性不稳 定。（补偿力矩大于摩擦力矩等） 2.负荷电流在标定电流的5%～30%时 （电流铁
电能表误差的基本概念 感应式电能表的附加力矩及附加误差 感应式电能表的负载特性曲线 感应式电能表的误差调整装置
一、误差的表示方法
误差的表示方法有两种：绝对误差和相对误差 1：绝对误差是电量的测得值与实际值（也称真
值）之差，可表示为：
Δ W＝ WX－ W。
WX——电能表测得的电量，kW· h；
1.当负载电流由小到大瞬时
建立时，因转动元件有惯性，
从原来转速达到新的稳定转
速要经过一段时间。则电能
表在这段时间内所计电能要
比负载在同一时间内消耗的
电能少，产生负的附加误差
2.当负载电流由大的到小 瞬时建立时，因转动元件 有惯性，电能表转速由大
到小也要经过一段时间，
使得电能表在这段时间内
所计量的电能比负载在同
在校验普通电能表时或使用标准电能表时，则必
须注意自热的影响。为避免自热影响，校验电能
ห้องสมุดไป่ตู้
表时，必须对被校表进行预热。待达到热稳定后
方能进行校验。
（六）、电压、电流波形畸变的影响 （1）通入电能表的电压、电流为正弦波时，由于铁芯线
圈的非线性，也会造成电压、电流工作磁通的波形为非正
弦波形。因而电能表的驱动力矩除基波电压、电流工作磁
电能表误差趋向正。
2．相位角温度误差 当cosφ ＜1时，由于温度的变化引起aU角变化所产生的
温度附加误差。
当温度↗时： ①电压线圈的电阻↗，使aU角↘，故β 角↘，Ψ 角↘； 驱动力矩减小。 产生负的附加误差
②圆盘电阻↗，Ф U磁路上的有功损耗↘，aU角↘，Ψ 角↘
3．温度误差的补偿方法 温度误差补偿装置多是补偿幅值温度误差的，其常用方 法是利用热磁合金片。
的大小和方向就不变。补偿力矩与负载电流大小无关，
与电压的平方成正比。补偿力矩若过补偿会引起电能
表的正误差。
轻负载补偿装置
轻负载补偿原理
原理见误差调整装置 的分析
（ C ）电压铁芯下设置铜片A 轻载调整装置一旦位置调整固定后，其补偿力矩的大 小和方向就不变。补偿力矩与负载电流大小无关，与电压 的平方成正比。补偿力矩若过补偿会引起电能表的正误差。