BDJ系列标准电子式电能表周期检定时常见问题解析

撰稿：国网河北省电力公司电力科学研究院 刘润民

电子式电能表是以微电子电路为基础的用来计量电能的一种专门仪表。它主要是由输入级（是由电压或电流互感器、精密分压电阻或取样电阻组成）、乘法器、P／f变换电路和计数、显示、控制器组成。

1 误差线性不好

线性不好是指标准电能表在大负荷情况下，功率因数为1.0时所测误差与功率因数为0.5（L）时所测的误差相差很大，而调节可变电容效果甚微，这种现象多数是由于表内元器件使用时间长，参数发生变化所致。

打开机壳，首先将功率因数为1.0时的误差调整好，再将可变电容的两端并上或串上一个无极电容（一般为100pF），进行替代试验，使其容量发生一定的变化以校正功率因数为0.5时的误差。当误差合格后，将电容固定焊好，然后再将此表全面校验一次，使误差达到要求为止。

2 功率指示异常

2.1 功率指示不对

如1台BDJ型标准电子式电能表，电压量程为100V 和200 V 两 档，200 V、5 A 功 率 指 示 不 对。从电子表输入级的电压变换电路开始逐级往后检查。针对故障现象，测试电流互感器初级200V 档上的2个固定限流大电阻，它们的额定阻值均为49.8kΩ，而经测量后发现其中一个电阻小于额定阻值，将此电阻焊下，测试其电阻的阻值仅为27 kΩ，远小于额定阻值。换上一个相同阻值的电阻，故障排除。

由于BDJ型表采用的乘法器是电流型时分割乘法器，而输入级的主要作用是将待测的电压、电流通过电压变换电路和电流变换电路后，按比例变换成适合后级乘法器工作的小信号，即iu、ii，然后将iu、ii交流信号以微小的时间间隔分割成许多段，并把每个小段看作瞬时的直流分量，经调宽调幅后，再经滤波器滤除交流，得到平均功率，即有功功率。如果其中一个限流电阻的阻值变小，就会导致iu信号变小，这样经乘法器相乘后，所得到的平均功率就小于额定功率，从而造成功率指示不对的故障。

在电压变换电路中，元件的损坏会造成功率显示不正常，如W1、W2或W3，它们都是各档大电阻的微调电阻，主要用来调满度值。当它们其中一个出现故障，轻则不能调整误差，重则（如开路）会使该路断路，无法将待测电压转换成交流信号iu，因此，也就不会有功率显示。

又如打开1 台BDJ－1A 型电子式单相功率标准电能表后盖检查各元件，发现整流稳压集成片很热。断开电源，观察反面的印刷线路板，发现由于线路板塑料垫木螺丝拧得过紧，使MCT815CT 稳压集成片的两个焊脚点短路，导致没有＋15V 电压输出。＋15V 电压是为运算放大器μA741 和LM308 积分放大器提供工作电压的，当它们失去＋15V 工作电压后，就不能正常工作，从而出现以上所述的故障。因此，将已短路的集成片焊下，换1个同型号的稳压片，故障消除。

2.2 功率指示数很小且不稳

当1台BDJ－1A 型单相电子式标准电能表加额定电压220V、电流5A 后，功率指示只在8～30 W之间变化。根据经验，最初怀疑乘法器有问题，经测试乘法器4只管子均正常。再查误差调节部分，发现可变电阻的阻值不对（调节时，误差无变化）。焊下此电阻后，经测量发现此电阻的阻值为无限大，说明此电阻内部已开路。换上一个相同阻值的电阻后，功率指示正常。

造成功率指示不正常的原因还有乘法器出现问题。乘法器由4个场效应管组成，它们每对的参数是相同的，只要其中有一只管子参数发生变化，就会影响功率的准确指示，从而造成误差超差。电阻分压板上的几个固定电阻有问题。当恒流源中的开关管出现问题时，也会使功率指示不正常。

2.3 三相功率指示不同

一台电能表检定装置所采用的标准表型号为BDJ－3Ac，三相功率指示不一样。其中U 相和W 相指示正常，V 相指示不正常。打开标准表的后盖，沿V 相电压回路逐步进行检查，如图1所示。

图1 BDJ－3Ac标准三相电能表部分电路原理

先测试了电压互感器的一次和二次电压均正常，然后在检查其它元件时发现运算放大器A741集成电路发热，于是，断开电源将此片取下，放到U 相或W 相上，测试各脚电压均正常，加上额定电压、电流后功率指示正常，说明此片是好的。测试C11和G3、G4两只对管的各脚电压均正常，当测试G5场效应管脚电压时，发现此管脚电压与其它两相所测的电压不一样，因此测试此管参数果然漏极电阻发生变化（变小），此管的漏极电流ID（即输出电流）的大小决定于沟道两端电压VDS和沟道电阻rd（即输出电阻），它们之间的关系为：ID＝UDS／rd，rd减小，ID就增大，所以导致了μA741集成片发热，换同一型号管子后V 相功率指示恢复了正常。但当切断负载电压、电流后，三相功率仍有显示，按复位键失效，按其它键出现乱跳字现象，于是进一步观察，发现M2764AF1集成片各脚与插座接触不良，其附近的集成片也有些松动，将它们安牢后，一切故障排除。