DB4401∕T 208-2023 在运电子式交流电能表状态评价与更换技术规范(广州市).pdf

ICS 17.220.20CCS N 224401广州市地方标准DB4401/T 2082023在运电子式交流电能表状态评价与更换技术规范Specification for evaluation and replacement of AC electricity meters inservice2023-03-10 发布2023-04-10 实施广州市市场监督管理局广州市市场监督管理局发 布DB4401/T 2082023I目次前言.III1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 通用技术要求.24.1 运行误差.24.2 时钟日计时误差.34.3 时钟示值误差.34.4 仪表常数.34.5 铭牌.34.6 外观.35 现场检测技术要求.35.1 现场检测条件.35.2 现场检测计量标准器及主要配套设备.35.3 电能表现场检测项目.45.4 电能表现场检测方法.46 检测结果处理.66.1 测量数据修约.66.2 试验结果处理.67 状态评价与更换技术管理要求.67.1 总体要求.67.2 电能表状态评价.77.3 电能表更换.77.4 异常/异议电能表现场确认.77.5 使用周期延长规则.7附录 A（规范性）抽样方法及抽样结果的判定.8A.1 批的形成.8A.2 抽样.8附录 B（规范性）电能表在线状态监测方法.10B.1 原理.10DB4401/T2082023IIB.2 质量控制方法.10附录 C（规范性）现场检测工作原理图.13图 B.1 电能表在线状态监测的原理结构框图.10图 B.2 台区拓扑结构.11图 C.1 单相电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）.13图 C.2 三相四线电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）.13图 C.3 三相三线电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）.14图 C.4 三相四线电能表现场检测工作框图（直接接入模式）.14图 C.5 三相三线电能表现场检测工作框图（直接接入模式）.15表 1 单相电能表和三相电能表的运行误差限(适用于现场检测).2表 2 现场检测条件及其允许偏差.3表 3 检测装置的准确度等级及最大允许误差.4表 4 检测装置允许的实验标准差.4表 5 相对误差修约间距.6表 A.1 抽样的批、样本量、接收数及备用表数.8表 A.2 抽样的样本量及接收数和拒收数.9表 B.1 电能表计量功能失效诊断方法.10DB4401/T 2082023III前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广州市工业和信息化局提出。本文件由广州市工业和信息化局归口。本文件起草单位：广州计量检测技术研究院、广东电网有限责任公司广州供电局、南方电网科学研究院有限公司。本文件主要起草人：马青亮、郭斌、钱斌、许丽娟、罗奕、任明珠、曾宪毅、邓建斌、冯兴兴、党三磊、范杏元、赵烨。DB4401/T 20820231在运电子式交流电能表状态评价与更换技术规范1范围本文件规定了在运电子式交流电能表的通用技术要求、现场检测技术要求、检测结果处理、状态评价与更换技术管理要求。本文件适用于由电网企业、社会化售电公司集中管理的在运电子式交流电能表（以下简称电能表）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2828.2-2008计数抽样检验程序第 2 部分：按极限质量(LQ)检索的孤立批检验抽样方案DL/T 448-2016电能计量装置技术管理规程JJG 596-2012电子式交流电能表JJG 691-2014多费率交流电能表JJF 1139-2005计量器具检定周期确定原则和方法JJG（粤）062-2021在运电子式交流电能表OIML G20-2017基于抽样检查的在用公用事业表的监督（Surveilance of utility meters in service onthe basis of sampling in spections）3术语和定义JJG（粤）062-2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电子式交流电能表AC electricity meter用于测量交流电能、由电流和电压作用于固态（电子）元件而产生与被测电能成正比输出的电能表。3.2台区transformer district一台变压器的供电范围或区域。3.3运行误差operating error电能表在现场运行条件下的计量误差。3.4电能表在线监测平台on-line state monitoring platform of electrical meters通过采集到的电能计量数据，对电能表运行误差进行在线监测的平台。DB4401/T208202323.5计量异常事件metering abnormal events电能表运行中计量功能发生故障，导致电能表计量功能失效的事件，包括电能表飞走、电能表倒走以及电能表停走等。3.6计量失准metering failure电能表出现计量异常事件或运行误差超过规定的误差限值的事件。3.7现场检测in service test对运行中电能表，在现场进行的实负载检测。3.8交流电能表现场检测装置field detection device of AC electricity meter用于现场测试电能表并给出电能表运行误差的测试设备。4通用技术要求4.1运行误差电能表的基本误差采用相对误差表示。在规定的现场检测条件下，电能表的基本误差限应满足表 1规定。如果电能表应用于测量双向电能，则表 1 中的规定适用于每一方向的电能测量。表 1单相电能表和三相电能表的运行误差限(适用于现场检测)直接接入经互感器接入功率因数 cosb电能表准确度等级0.2Sc0.5Sc12负载电流Ia运行误差限（%）0.01InI0.05In10.41.00.05IbI0.1Ib0.02InI0.05In11.52.50.1IbIImax0.05InIImax10.20.51.02.00.05InI0.1In0.5L0.51.00.8C0.51.00.1IbI0.2Ib0.05InI0.1In0.5L1.52.50.8C1.50.2IbIImax0.1InIImax0.5L0.30.61.02.00.8C0.30.61.0当用户特殊要求时0.25L0.51.03.50.2IbIImax0.1InIImax0.5C0.51.02.5aIb基本电流；Imax最大电流；In经电流互感器接入的电能表额定电流，其值与电流互感器次级额定电流相同；经电流互感器接入的电能表最大电流Imax与互感器次级额定扩展电流（1.2In，1.5In或 2In）相同。b角是星形负载支路相电压与相电流间的相位差；L感性负载，C容性负载。表中未给定值，如 0.5Lcos1 用内插法求出，并按照四舍五入原则保留 1 位小数。c对 0.2S 级、0.5S 级电能表只适用于经互感器接入的有功电能电能表。DB4401/T 208202334.2时钟日计时误差在现场检测条件下，其内部时钟日计时误差限为1.0s/24h。4.3时钟示值误差在现场使用条件下，电能表的日期应准确，其时间显示与国家授时中心标准时间（北京时间）指示的误差应小于 10min，否则应进行校时或更换电能表。4.4仪表常数电能表测试输出与显示器指示的电能量变化之间的关系，应与铭牌标志的常数一致。4.5铭牌运行电能表的铭牌至少应包括以下内容：名称和型号；制造厂名；制造计量器具许可证标志、编号或计量器具型式批准标志、编号；产品所执行的标准；顺序号和制造年份；参比频率、参比电压、参比电流和最大电流；仪表常数；准确度等级；仪表适用的相数和线数；计量单位；II 类防护绝缘包封仪表应有双方框符号“回”。4.6外观仪表外观完好，内部无杂物，按钮正常，显示清晰，封印应完好无损。5现场检测技术要求5.1现场检测条件运行电能表的现场检测条件及其允许偏差应不超过表 2 规定。检测电能表时，应无明显的冲击负荷，电能表封印完好无损，工作场所不存在影响检测的无法清除的障碍物，不存在明显的安全隐患。表 2现场检测条件及其允许偏差现场检测条件参比值要求现场检测温度范围-10+55电网频率参比频率0.5%电网电压参比电压10%波形正弦波波形畸变因数小于 3%5.2现场检测计量标准器及主要配套设备5.2.1交流电能表现场检测装置DB4401/T208202345.2.1.1最大允许误差和实验标准差现场检测电能表所用的现场检测装置准确度等级、最大允许误差和允许的实验标准差应满足表 3、表 4 的规定。表 3检测装置的准确度等级及最大允许误差被检有功电能表准确度等级0.2S0.5S12检测装置有功测量的准确度等级0.050.10.20.2功率因数有功测量的最大允许误差（%）单相和平衡负载时cos10.050.10.20.20.5L0.8C0.070.150.30.30.5C0.10.20.40.4有特殊要求时0.25L0.20.40.80.8不平衡负载时cos10.060.150.30.30.5L0.080.20.40.4表 4检测装置允许的实验标准差有功测量的准确度等级0.050.10.2功率因数有功测量允许的实验标准差（%）10.0050.010.020.5L0.0070.020.035.2.1.2功能要求检定装置应具备接线检查、工作误差、仪表常数、时钟日计时误差、时钟示值误差项目的试验功能。5.2.2标准时钟准确度检测装置内部的标准时钟测试仪日计时误差限为0.05s/24h，时钟示值误差应满足1s。5.3电能表现场检测项目电能表现场检测项目包括以下要求：外观检查；运行误差试验；时钟日计时误差试验（适用于表内具有计时功能的电能表，必要时）；时钟示值误差试验（适用于表内具有计时功能的电能表）；仪表常数试验。5.4电能表现场检测方法5.4.1外观检查DB4401/T 20820235用目测和触摸方式进行外观检查，有下列缺陷之一的电能表判定为外观不合格：a)铭牌标志不符合 4.5 要求；b)铭牌字迹不清楚且已无法辨别，影响到读数或计量检测；c)液晶或数码显示器缺少笔画、断码；指示灯不亮等现象；d)表壳损坏，视窗模糊、固定不牢或破裂；e)封印破坏；f)无首次检定证书或检定合格证。5.4.2运行误差试验5.4.2.1试验负载点的选择检测电能表运行误差时通常按现场运行的负载进行试验，现场负载电流应大于表 1 设置的最小计量电流（直接接入式电能表电流0.1Ib、经互感器接入式电能表电流0.05In）。5.4.2.2确定电能测量运行误差标准电能表与被检电能表都在连续工作的情况下，用被检电能表输出的脉冲控制标准电能表计数来确定被检电能表的相对误差。被检电能表的相对误差?按式（1）计算：=m0mm 100（%）.(1)式中：m被检电能表实测脉冲数；m0算定（或预置）的脉冲数，按式（2）计算。?0=?0?.(2)式中：N被检电能表低频或高频脉冲数；C0标准表的（脉冲）仪表常数，单位为 imp/kWh；CL被检电能表的（脉冲）仪表常数，单位为 imp/kWh；KI、KU标准表外接的电流、电压传感器变比。当没有外接电流、电压传感器时，KU和KI都等于 1。要适当地选择被检电能表的脉冲数 N 和标准表外接的传感器量程或标准表的倍率开关档，使算定（或预置）脉冲数和实测脉冲数满足每次测试时限不少于 5 s。5.4.2.3仪表常数试验5.4.2.3.1计读脉冲法在现场运行负载条件下，在被检电能表计度器末位改变 1 个数字后，开始计数，到下一次该电能表计度器末位再次改变时记录的脉冲数 N，应符合式（3）要求。?=?100+?0(%).(3)式中：0标准表的已定系统误差，不需修正时00；W被检电能表停止运行与运行前示值之差，单位为 kWh；DB4401/T20820236W标准电能表显示的电能值（换算为 kWh）。在此，要使标准表与被检电能表同步运行，运行的时间要足够长，以使得被检电能表记度器末位一字（或最小分格）代表的电能值与所记的W之比（%）不大于被检电能表等级指数的 1/10。若标准表显示位数不够多，可用计数器记录标准表的输出脉冲数 m。若标准表经外配的电流、电压互感器接入，则 W 要乘以电流、电压互感器的变比。5.4.3时钟日计时误差试验在现场运行负载条件下，用检测装置测电能表时基频率输出，按 JJG 691-2014 中 6.4.7 要求连续测量 5 次，每次测量时间为 1min，取其算术平均值，试验结果应满足 4.2 的要求。5.4.4时钟示值误差试验电能表显示日期应准确，按 JJG 691-2014 中 6.4.8 方法计算电能表时钟示值误差 T，按式（4）计算。T=T T.(4)式中：T标准时钟测试仪的显示时刻，单位为 s；T被检电能表的显示时刻，单位为 s。测量时钟示值误差 T，试验结果应满足 4.3 要求。6检测结果处理6.1测量数据修约按照表 5 的规定，将电能表相对误差的末位数修约为修约间距的整数倍。测量数据修约方法按照JJG 596-2012。表 5相对误差修约间距电能表准确度等级0.2S0.5S12修约间距（%）0.020.050.10.2判断电能表的相对误差是否超过表 1 规定，一律以修约后的结果为准。日计时误差的修约间距为 0.01s/24h。判断电能表的日计时误差是否超过第 4.2 条规定，以修约后的结果为准。6.2试验结果处理对于电能表在线监测平台提供的异常电能表和用电客户提出异议的电能表，检测结果不合格时，应及时更换；检测结果合格时，可继续使用。7状态评价与更换技术管理要求7.1总体要求DB4401/T 208202377.1.1电能计量技术机构应根据电能表检定规程规定的检定周期、本文件规定的抽样方案、运行年限、安装区域和实际工作量等情况，制定每年（月）电能表的状态评价计划。7.1.2对于运行中的电能表，应按制造厂商、订货（生产）批次、型号等划分抽样批量（次）范围，然后抽取其样本开展状态评价，以确定整批表是否更换。7.1.3抽样方法及抽样结果的判定按附录 A。7.1.4判定为合格批的，该批表可以继续运行，每年再进行状态评价；判定为不合格批的，应将该批表全部更换。7.1.5静止式电能表使用年限不应超过其设计寿命。7.2电能表状态评价7.2.1通过在线采集电能计量数据，基于电能表计量功能判断与计量误差计算模型，远程在线监测与评价电能表运行状态，该项目需经现场确认后给出检测结果。电能表计量功能异常判断方法和计量误差监测方法按附录 B。7.2.2可将 DL/T 448-2016 中 8.4 所要求的电能表运行质量检验结果应用于电能表状态评价，即电能表状态评价工作包括在现场开展的在线检测和在实验室开展的室内检测两部分，实验室检测要求按照 JJG596-2012 规定进行。7.3电能表更换电能表的更换应遵守以下规定：a)电能表运行质量检测判定为不合格批次的，应根据电能计量装置运行年限、安装区域、实际工作量等情况，制定计划并及时更换；b)更换电能表时宜采取自动抄录、拍照等方法保存底度等信息，存档备查；贸易结算用电能表拆回后至少保存一个结算周期。7.4异常/异议电能表现场确认对出现计量功能异常、计量失准的异常电能表和用电客户提出异议的电能表，应优先考虑现场检测，根据现场实际情况，如需拆回检定，以拆回检定结果作为最终检定结果。现场检测工作框图按附录 C进行。7.5使用周期延长规则已满更换周期的在运电能表/电能表批，可根据检定结果和依据 JJF 1139-2005，合格的可延期使用，一般不超过 JJG 596-2012 中 6.6 条规定检定周期的 50%，同时电能表累计运行时间不应超过设计寿命；不合格的应停止使用。对于延期使用的电能表，应通过在线状态监测持续监控其运行状态。DB4401/T20820238A A附录A（规范性）抽样方法及抽样结果的判定A.1批的形成按以下规则形成批：a)形成批的电能表为在线状态监测为正常的电能表；b)形成批的电能表具有相同的额定电压、基本电流、最大电流、准确度等级等特性；c)形成批的电能表生产应有相同标准依据和技术要求；d)形成批的电能表应具有相同的生产厂家、规格型号、电能表制造年份或最后检验年份相互间不应超过 12 个月；e)形成批的电能表安装使用条件应符合电能表生产企业制定的要求，而且使用条件应相仿；f)采用极限质量水平 LQ=5%，使用方风险 10%，批的形成应符合表 A.1 的数量条件。表 A.1抽样的批、样本量、接收数及备用表数序号批量 N样本量 n备用表数a1025100%检验100%检验226502863519034749115038851512804296281500501075011200801681201320012525932011000020040101000135000315631135001 以上500100a依据 OIML G20-2017 中 8.3 条，为抽样时最多的备用表数，备用表数和样本量之和超过了批量 N 时，采用 100%检验。A.2抽样A.2.1抽样要求抽样应符合以下要求。a)抽样应遵循 GB/T 2828.2-2008，按照随机抽取的原则，根据表 A.1 所列的抽样要求对在用电能表进行检测。b)抽样时，应考虑到以下情况：1)电能表已损坏；2)电能表的封印已遭人为破坏；3)电能表因各种原因已无法拆下（适用于拆回检定）；DB4401/T 208202394)拆下后不能被正常检定的（适用于拆回检定）；5)考虑到拆除和运输对电能表的损坏的可能，抽样时必须考虑备用表的选取和替换。c)如果电能表有 b)情况的，则启用备用表。A.2.2电能表不合格数的确定将检测不合格的电能表累加得到电能表批的不合格数 d。A.2.3电能表批的合格判定按表 A.2 判定接受和拒绝结果。当 dRe，拒绝该批，该批电能表不符合要求，应及时更换。当 dAc，接受该批，该批电能表符合要求，可继续使用。表 A.2抽样的样本量及接收数和拒收数序号样本量 n不合格数 d接收数 Ac拒收数 Re102801234013380144201550016801271253482005693151011105001819DB4401/T208202310B B附录B（规范性）电能表在线状态监测方法B.1原理本方法是一种适用于接入计量自动化系统可实现在线状态监测的电子式交流电能表（以下简称电能表）运行质量监测方法。电能表在线状态监测原理框图见图 B.1。图 B.1电能表在线状态监测的原理结构框图基于计量自动化系统在线状态监测功能，采集电能表电参数和时间数据，进行数据关联分析，实时发现存在飞走、倒走、示值不平等计量功能异常的电能表。基于能量守恒定律，运用树形拓扑关系，构建电能表运行误差分析模型，基于电能表定时冻结电量，计算每只电能表误差分布和动态变化趋势，发现计量失准的电能表。对计量异常电能表应及时进行现场确认，确保在运电能表计量准确可靠。B.2质量控制方法B.2.1计量功能智能诊断通过采集的电能表运行数据，对电能表计量功能进行在线监测与诊断。当监测到电能表出现表 B.1中的计量功能异常事件，则判定为计量功能失效。表 B.1电能表计量功能失效诊断方法计量功能异常事件判定方法电能表飞走按式（B.1）进行电能表倒走按式（B.2）进行DB4401/T 208202311表 B.1电能表计量功能失效诊断方法（续）计量功能异常事件判定方法电能表示值不平按式（B.3）进行电能表时钟异常按式（B.4）进行电能表误差自监测异常电能表自监测误差绝对值超限阈值其中：2 级表误差自监测阈值 2%，1 级表误差自监测阈值 1%，0.5 级表误差自监测阈值 0.5%，0.2 级表误差自监测阈值 0.2%。注：当电能表直接接入时，倍率为1；经互感器接入时，倍率为互感器的实际变比。EF=E1/E2,EF 1.(B.1)式中：E1电能表日电量；E2用户日可能最大用电量（电能表最大电流额定电压24h）。ED=E1 E2,ED 0.(B.2)式中：E1电能表日冻结正向有功总电能示值；E2前一天的电能表日冻结正向有功总电能示值。ES=E En?m 0.01,ES 10min.(B.4)式中：tn每只运行电能表时间；t0北京时间。B.2.2电能表运行校准基于能量守恒定律，运用树形拓扑关系，构建电能表运行误差分析模型，以总表作为标准器，利用总表与被校电能表的定时冻结电量，建立方程组并求解得到电能表运行误差。拓扑结构如图 B.2 所示。图 B.2台区拓扑结构根据能量守恒定律，“总表供电量”=“所有分表用电量之和”+“线路损耗”+“固定损耗”，即式（B.5）：DB4401/T208202312?(?)=?=1?(?)(1?(?)+?(?)+?0?.(B.5)式中：?分表总数；?(?)计量周期 i 供电总表供电量；j(i)计量周期 i 分表 j 计量值；ej分表 j 的估计相对误差；ey线损率；e0固定损耗。以总表作为校准装置校准各分表，则以总表的计量 y(i)近似总供电 y(i)，即式（B.6）：?(?)=?=1?(?)(1?(?)+?(?)+?0?.(B.6)当积累 n 个周期的数据后，可得到由 N 个方程组成的方程组，即式(B.7)：?1(1)(1?1)+?2(1)(1?2)+.+?(1)(1?)+?(1)+?0=?(1)?1(2)(1?1)+?2(2)(1?2)+.+?(2)(1?)+?(2)+?0=?(2)?1(3)(1?1)+?2(3)(1?2)+.+?(3)(1?)+?(3)+?0=?(3).?1(?)(1?1)+?2(?)(1?2)+.+?(?)(1?)+?(?)+?0=?(?).(B.7)方程组(B.7)中，y(i)为已知量，共包括 n=N 个方程，当数量大于或等于 P+2 时，可求解出未知ej、ey和e0，从而得到各分表运行误差。以上是通过计算得到电能表运行误差的过程。当电能表运行误差计算结果超过电能表在线状态监测误差限值时，判定电能表计量失准。DB4401/T 208202313CC附录C（规范性）现场检测工作原理图原理图见图 C.1、图 C.2、图 C.3、图 C.4、图 C.5。图 C.1单相电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）图 C.2三相四线电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）DB4401/T208202314图 C.3三相三线电能表现场检测工作框图（电流钳接入模式）图 C.4三相四线电能表现场检测工作框图（直接接入模式）DB4401/T 208202315图 C.5三相三线电能表现场检测工作框图（直接接入模式）