感應(yīng)型電能表的溫度誤差及其調(diào)整方法

感應(yīng)型電能表的溫度誤差及其調(diào)整方法
國家專設(shè)的計(jì)量部門對(duì)全國各地計(jì)量局執(zhí)行計(jì)量規(guī)程采取逐級(jí)監(jiān)督手段，其目的是掌握好計(jì)量這桿公平稱，感應(yīng)型電能表是一種測量電能的公平稱。在運(yùn)行中的電能表必須定期或不定期的進(jìn)行校驗(yàn)，準(zhǔn)確無誤的計(jì)量電能量、是各地供電局、所一項(xiàng)主要工作。現(xiàn)就在電能表校驗(yàn)中對(duì)溫度誤差補(bǔ)償方法，應(yīng)注意的問題談?wù)撘幌聜€(gè)人見解。
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　　1　感應(yīng)型電能表的溫度誤差

　　在運(yùn)行和校驗(yàn)中的電能表，其環(huán)境溫度的變化將會(huì)引起電能表基本誤差值的變化，出現(xiàn)溫度誤差。如在額定電壓、標(biāo)定電流及額定頻率下環(huán)境溫度自額定溫度改變至規(guī)定的工作條件溫度范圍內(nèi)的任一溫度時(shí)，由此引起的電能表的相對(duì)誤差改變?cè)趽Q算為溫度每改變10。C時(shí)不應(yīng)超過下表的規(guī)定值。

　　功率因數(shù)
　　允許的相對(duì)誤差改變%
　　1.0級(jí)
　　2.0級(jí)
　　3.0級(jí)
　　sinφ=1

　　±0．5

　　±1．0

　　——

　　sinφ=0.5　 (感性)

　　±0．75

　　±1．5

　　——

　　sinφ=1

　　——

　　±1．0

　　±1．5

　　sinφ=0.5(感性或容性)

　　——

　　±1．5

　　±1．5

　　在電氣機(jī)械式測量儀表中，感應(yīng)型電能表是受溫度影響最嚴(yán)重的一種。電能表受溫度誤差因素較多，但主要有以下二個(gè)方面。

　　(1)永久磁鐵制動(dòng)力矩的變化。

　　永久磁鐵的制動(dòng)力矩DD為：DD=KDφ2DV

　　式中KD——比列系數(shù)

　　φD——永久磁鐵的磁通量

　　V——園盤切割φD為線速度

　　依據(jù)永久磁鐵的制動(dòng)力矩公式，制動(dòng)力矩DD與磁通φD的平方成正比。當(dāng)溫度升高時(shí)，其磁分子熱運(yùn)動(dòng)量加劇，使永久磁鐵的磁通量逐步減少，電能表的誤差將向正的方向變化；當(dāng)溫度降低時(shí)，磁性增強(qiáng)、制動(dòng)力矩增大，其誤差向負(fù)方向變化。儀表多采用MT型鋼、溫度系數(shù)為0.02～0.04/。C、當(dāng)溫度每升高10。C、其永久磁鐵磁通量φD將減少0.2%～0.4%，同時(shí)制動(dòng)力矩也減少0.4%～1.6%、至使圓盤轉(zhuǎn)速增加0.4%～1.6%，儀表的誤差是向正的方向變化0.4%～1.6%。

　　(2)電壓電磁鐵工作磁通φu和工作電壓U之間相角β的變化，當(dāng)電能表的運(yùn)行環(huán)境溫度變化時(shí)其電壓線圈的阻值同時(shí)也發(fā)生變化，運(yùn)行中的溫度每升高1℃，其電壓線圈的銅線電阻要升高0.4%，就會(huì)引起流過電壓線圈的電流Iu和U之間的相角變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，電壓線圈的電阻ru增加，Iu和U之間的夾角減小，即φu和U之間的角度β減小。因?yàn)椋害?Ψ=β-α1這相當(dāng)于Ψ角減小，又因?yàn)檗D(zhuǎn)矩M=cfφIφusinΨ，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)減小。此時(shí)電能表誤差向負(fù)變化；反之向正變化。

　　另外，還有其它因素也直接影響電能表的溫度特性，如電壓、電流和鐵芯工作磁通的變化；園盤電阻率的變化引起渦流變化；鐵芯導(dǎo)磁率的變化；相位補(bǔ)償裝置電阻值的變化等。

　　2　溫度誤差的補(bǔ)償

　　電能表使用廣泛，安裝在室內(nèi)或室外，其周圍環(huán)境溫度變化較大，我國南北方冬夏溫差約在20°～40。CC之間，存在電能表因溫度附加誤差所引起的誤差，必須進(jìn)行補(bǔ)償，加裝電能表溫度補(bǔ)償裝置及調(diào)整方法有以下幾種。

　　(1)在永久磁鐵上加裝補(bǔ)償片。

　　通常在永久磁鐵上加裝磁性合金片，如圖1。該補(bǔ)償片用鐵鎳合金材料制成，它有很高的負(fù)溫度系數(shù)。當(dāng)溫度越升高的快，導(dǎo)磁率降低越快，通過補(bǔ)償片的磁通φD′就減少，此時(shí)穿過園盤的磁通φD相應(yīng)增加。制動(dòng)力矩增大，補(bǔ)償了因溫度升高引起永久磁鐵磁通減少給電能表帶來的正誤差；溫度降低時(shí)，補(bǔ)償片的導(dǎo)磁率增加補(bǔ)償電能表的負(fù)誤差。

　　(2)在電磁鐵上加裝補(bǔ)償片。

　　在電磁鐵上加裝補(bǔ)償片，如圖2所示。當(dāng)溫度升高時(shí)，永久磁鐵上的制動(dòng)力矩減少，轉(zhuǎn)速變快。由于補(bǔ)償片的導(dǎo)磁率降低，而使磁通φI的磁路的磁阻增大，φ1減小，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩減小之后轉(zhuǎn)數(shù)變慢，起到了補(bǔ)償作用。也可以把補(bǔ)償片加裝在電壓電磁鐵的工作磁路上。

　　(3)利用電流電磁鐵的相角誤差調(diào)整裝置。

　　電流電磁鐵的相角調(diào)整裝置如圖3所示。

　　當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻絲的電阻值增大，流過它的電流減小，因而αI角減小，電能表的誤差向正方向變化，從而補(bǔ)償了功率因數(shù)低時(shí)因β角減小而引起的負(fù)誤差。

　　3　溫度誤差調(diào)整應(yīng)注意的問題

　　電能表溫度誤差補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償效果，取決于補(bǔ)償裝置的溫度特性。為了使電能表在較寬的溫度范圍內(nèi)都得到補(bǔ)償作用，在使用與調(diào)整中應(yīng)掌握不同型號(hào)電能表的溫度特性，運(yùn)行中的電能表周圍溫度進(jìn)行調(diào)試。如在冬季環(huán)境溫度為5。C時(shí)調(diào)試電表時(shí)，額定負(fù)載的誤差為±1.0%，其溫度系數(shù)為+0.001/。C。在夏季環(huán)境溫度為30～35。C，電能表的額定負(fù)荷下的誤差為-1%。比如冬季電能表周圍溫度在5。C時(shí)誤差則為：-1%+［0.001×(1-35)］×100%=-4%上述所列的電能表應(yīng)怎樣調(diào)整?一般電能表按規(guī)定作出以20。C標(biāo)準(zhǔn)溫度的特性曲線和全負(fù)載cosφ=1.0和cosφ=0.5兩種情況下誤差和溫度的關(guān)系。來求出其平均溫度系數(shù)。再依據(jù)溫度特性曲線或溫度系數(shù)對(duì)電能表進(jìn)行誤差調(diào)整。

　　拿以上的例子為探討：如第一種情況下，我們計(jì)算一下電能表的溫度附加誤差為：

　　0.001×(5-20)×100%=-1.5%

　　式中：20為規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。此時(shí)將電能表誤差調(diào)整為-1.5%，在夏季35。C時(shí)使用此表誤差為：

　　-1.5%+［(35-5)×0.001］×100%=1.5%

　　此電能表如運(yùn)行在5。C～35。C之間，其誤差變化范圍為-1.5%～+1.5%之間，全年平均誤差為零。

　　第二種情況下的誤差也應(yīng)調(diào)整為+1.5%。在cosφ=0.5額定負(fù)載下誤差的調(diào)整應(yīng)根據(jù)溫度特性曲線進(jìn)行調(diào)整即可。對(duì)以上所調(diào)整后的正、負(fù)誤差變化范圍，全年無論什么季節(jié)、高、低溫度在5。C～35。C之間，對(duì)電能表調(diào)整的誤差率都符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

沒圖啊，溫度影響有那么大嘛？？