专利名称：能计量电能计量误差的电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电测量技术领域，特别涉及一种能够计量电流互感器、电压互感 器、电能表误差的电能表。目前，电能表主要是计量电能量(有功电能、无功电能、视在电能、基波电能、谐波 电能、基波有功电能，基波无功电能、谐波有功电能、谐波无功电能、分时计量电能等)， 不论电能表釆用什么样的原理，比如，电磁感应式电能表，或是电子式电能表；不论电能 表是什么接入方式，比如，直接接入式、经互感器接入式，或是经万能互感器接入式；不 论电能表的使用环境有什么不同，比如户内式，还是户外式；不论电能表具有什么样的功 能，也不论是国内生产的，还是国外进口的，都是用来计量电能。由于许多电力用户用电量较大，对于电流超过100A的用户，必须安装电流互感器， 对于使用电压超过660V的用户，还必须安装电压互感器。像所有计量仪器一样，电流互感器、电压互感器和电能表本身也有计量误差，因此， 实际用电量和电能表显示的用电量不同，这就是电能计量误差。发明内容本发明的目的是减小这种电能计量误差，也就是尽量减小实际用电量和电能表显示的 用电量差别。从而提供一种能计量电能计量误差的电能表。 本实用新型的目的可通过以下措施来实现本实用新型包括壳体，壳体中IPi、 IN^ IP2、 IN2、 IP3、 IN3和IP4、 IN4是四个电流的 输入端，VP卜VN卜VP2、 VN2和VP3、 VN3是三个电压的输入端，电流ADC单元和电 压ADC单元，功率因数相位测量电路单元，功率、电能测量电路单元，频率测量电路单元， 有效值测量电路单元，CPU，校表脉冲生成器，电能、频率转换器，显示器，通信接口， CF1 和CF2; LF1、 LF2; LF3、 LF4;其中，电流的向量)通过IP!、 IN" IP2、 IN2、 IP3、 IN3 和IP4、 IN4四个电流的输入端输入电流ADC;电压的向量^通过VP!、 VN卜VP2、 VN2 和VP3、 VN3三个电压的输入端；输入电压ADC;参考电压分别输入电流ADC单元和电 压ADC单元；电流ADC单元和电压ADC单元分别输出到功率因数相位测量单元、功率、 电能测量单元、频率测量单元和有效值测量测量单元；功率因数相位测量单元、功率、电 能测量单元、频率测量单元和有效值测量单元均分别联接到CPU、校表脉冲生成器和电能、 频率转换器；CPU分别联接显示器、通信接口、校表脉冲生成器和电能、频率转换器；校 表脉冲生成器分别联接到CF1及CF2接口；电能、频率转换器分别联接LF1、 LF2、 LF3和LF4接口。本实用新型的电能表为直接接入式或经互感器介入式或经万用互感器接入式电能表。 CPU在电能表壳体内或电能表壳体外。CPU通过数字输入输出的通信接口连接通信。本实用新型由于采用上述电路构造，使之具有的有益效果是在不提高电流互感器、电压互感器和电能表准确度等级的情况下，减小了由于电流互感器、电压互感器和电能表本身误差带来的电能计量误差；同时提高了电能计量值的置信度，减小了测量结果的不确 定度。这种电能表可以在不更换电流互感器和电压互感器的情况下，有效提高电能计量精 度。合理兼顾供电者和用电者双方的利益。

图1是本实用新型的电路原理图；图2是第1个实施例用于的单相电能表的电路原理图； 图3是第2个实施例用于单相电能表的电路原理图； 图4是第3个实施例用于的单相电能表的电路原理图； 图5是第4个实施例用于的单相电能表的电路原理图； 图6是第5个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图7是第6个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图8是第7个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图9是第8个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图10是第9个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图11是第IO个实施例用于三相三线电能表的电路原理图； 图12是第11个实施例用于三相四线电能表的电路原理图； 图13是第12个实施例用于三相四线电能表的电路原理图； 图14是第13个实施例用于三相四线电能表的电路原理图； 图15是第14个实施例用于三相四线电能表的电路原理图。.具体实施方式
本实用新型
以下结合附图和实施例作以详细的描述-如图所示，本实用新型包括壳体，壳体中HV IN" IP2、 IN2、 IP3、 IN3和IP4、 IN4 是四个电流的输入端，VP!、 VN卜VP2、 VN2禾卩VP3、 VN3是三个电压的输入端，电流ADC 单元和电压ADC单元，功率因数相位测量电路单元，功率、电能测量电路单元，频率测 量电路单元，有效值测量电路单元，CPU,校表脉冲生成器，电能、频率转换器，显示器， 通信接口， CF1禾口CF2; LF1、 LF2; LF3、 LF4;电流的向量)通过IPi、 IN" IP2、 IN2、 IP3、 IN3和HV IN4四个电流的输入端输入电 流ADC;电压的向量&通过VP卜VN卜VP2、 VN2和VP3、 ，3三个电压的输入端；输入电压ADC;参考电压分别输入电流ADC单元和电压ADC单元；电流ADC单元和电压ADC 单元分别输出到功率因数相位测量单元、功率、电能测量单元、频率测量单元和有效值测 量测量单元；功率因数相位测量单元、功率、电能测量单元、频率测量单元和有效值测量 单元均分别联接到CPU、校表脉冲生成器和电能、频率转换器；CPU分别联接显示器、通 信接口、校表脉冲生成器和电能、频率转换器；校表脉冲生成器分别联接到CF1及CF2接 口；电能、频率转换器分别联接LF1、 LF2、 LF3和LF4接口。电能表为直接接入式或经互感器介入式或经万用互感器接入式电能表。CPU在电能表 壳体内或电能表壳体外。CPU通过数字输入输出的通信接口连接通信。本实用新型的电能表可以是直接接入式的、经互感器介入式的或经万用互感器接入式 的。本实用新型的电能表，可以测量有功电能、无功电能、视在电能、基波电能、谐波电 能、基波有功电能，基波无功电能、谐波有功电能、谐波无功电能、分时计量电能。具体地说本实用新型将经过检验的电流互感器、电压互感器和电能表误差输入电能表 中，将电能表采集的数据按照式(1)、 (2)、 (3)和(4)加以运算，即可以得到由于电流 互感器、电压互感器和电能表本身误差带来的电能计量误差。 单相电能表误差的计算Y尸Yw屮ep+0.0291(5 c — 5p)tg4(%) (1)三相四线电能表误差的计算Y2=YW+1/3X ep2+ ep3) + ( ec1+ ec2+ ec3)〕 +0.0097 (( S cl+S c2+S c3)—(Spl+ Sp2+ Sp3)〕 tg由(％) (2)当两只电压互感器为V形连接时，三相三线电能表误差的计算Y3=Y +1/2X (( e pl2+ ep32) + ( ecl+ e c3)) +0.0084 〔( Scl+ Sc3) — ( Spl2+ Sp32))+0. 014549X 〔(SC1+Sc3) — (Spl2+Sp32)) tg4+0. 28868X ((ep32—epl2) + ( e c3_"))tg(J) (%) (3)当三只电压互感器为Y形连接时三相三写电能表误差的计算 Y4=Yw+l/6 (2 ( epl + ep2 + e p3) +3 "cl + Sc3)〕 +0.0084 ( 5 cl — Sc3) -0.2887 (e cl — e c3) tg* +0. 00485 (3 ( S cl + S c3) —2 ( S pl + S p2 + S p3)) tg* (%)(4)式(1)至式(4)中 Yf—电能表的误差；h、 Y2、 Y3、 —-各类电能计量装置的箱体误差；ec—-电流互感器的比差；eP-—电压互感器的比差；Se-一电流互感器的角差；Sp—-电压互感器的角差；*一-电流回路与电压回路的相位角；epl-— A相电压互感器的比差；ep2—_ B相电压互感器的比差；ep3— C相电压互感器的比差；e。「一 A相电流互感器的比差；e。2 —- B相电流互感器的比差；"3 -— C相电流互感器的比差；S。,-一 A相电流互感器的角差；Sc2_-- B相电流互感器的角差；Srf - — C相电流互感器的角差；Spl —- A相电压互感器的角差；Sp2 B相电压互感器的角差；Sp3 -— C相电压互感器的角差；epl2 —-接于A相和B相之间的电压互感器的比差；￡ p32 -—接于C相和B相之间的电压互感器的比差；Spl2 —-接于A相和B相之间的电压互感器的角差； Sp32-—接于C相和B相之间的电压互感器的角差。要想得到由于电流互感器本身误差带来的电能计量误差，只要将式(1)、 (2)、 (3)和 (4)中电压互感器和电能表的误差项去掉，即可以计算出电流互感器本身误差带来的电能计量误差；同样，要想得到由于电压互感器本身误差带来的电能计量误差，只要将式(l)、 (2)、 (3)和(4)中电流互感器和电能表的误差项去掉，即可以计算出电压互感器本身误差带来的电能计量误差；要想得到由于电能表本身误差带来的电能计量误差，只要将式(l)、 (2)、 (3)和(4)中电压互感器和电联互感器的误差项去掉，即可以计算出电能表本身误差带来的电能计量误差。要想得到更准确的电能计量值，只要将相应误差的修正值与电能表(原来电能表)测量所的电能值相加，就可以得到消除了电流互感器、电压互感器和电能表本身误差获得的更为准确的电能值。 本实用新型工作原理如下图l是本发明的电路原理图；图2是第l个实施例用于的单相电能表的电路原理图， 这个实施例是单相电能表是经电流互感器和电压互感器接入的；图3是第2个实施例用于 单相电能表的电路原理图，这个实施例是单相电能表经电流互感器而不经电压互感器接入 的；图4是第3个实施例用于的单相电能表的电路原理图，这个实施例是单相电能表经电 压互感器不经电流互感器接入的；图5是第4个实施例用于的单相电能表的电路原理图。 这个实施例是单相电能表是不经电压互感器和电流互感器接入的；图6是第5个实施例用 于三相三线电能表的电路原理图，这个实施例是三相三线电能表是经电流互感器和电压互感器(两只电压互感器为V型连接)接入的；图7是第6个实施例用于三相三线电能表的电 路原理图，这个实施例是三相三线电能表经电流互感器而不经电压互感器接入的；图8是第 7个实施例用于三相三线电能表的电路原理图，这个实施例是三相三线电能表是经电压互 感器而不经电流互感器接入的；图9是第8个实施例用于三相三线电能表的电路原理图， 这个实施例是三相三线电能表是不经电压互感器和电流互感器接入的；图10是第9个实施 例用于三相三线电能表的电路原理图，这个实施例是三相三线电能表经电流互感器和电 压互感器(三只电压互感器为Y型连接)接入的；图11是第10个实施例用于三相三线电能 表的龟路原理图，这个实施例是三相三线电能表经电压互感器(三只电压互感器为Y型连接) 接入的；图12是第11个实施例用于三相四线电能表的电路原理图，这个实施例是三相四线电能表经电流互感器和电压互感器接入的；图13是第12个实施例用于三相四线电能表 的电路原理图，这个实施例是三相四线电能表经电流互感器接入的；图14是第13个实施例 用于三相四线电能表的电路原理图，这个实施例是三相四线电能表是直接接入的；图15是 第14个实施例用于三相四线电能表的电路原理图，这个实施例是三相四线电能表经电压 互感器接入的。图1是本发明的电路原理图。图1中包括IPl、 INi、 IP2、 IN2、 IP3、 IN3和IP,4、 IN4是四个电流,的输入端；VP卜 VNt、 VP2、 VN2和VP3、 VN3是三个电压的输入端；)是电流的向量、6是电压的向量； 参考电压；电流ADC电压ADC;功率因数相位测量电路；功率、电能测量电路；频率 测量电路；有效值测量电路；CPU;校表脉冲生成器；电能、频率转换器；显示器；通信 接口； CF1禾口CF2; LF1、 LF2; LF3、 LF4。，目互关系和联接如下 )是电流的向量；电流的,向量)通过IR、 IN,、 IP2、 IN2、 IP3、 IN3和IP4、 IN4是四个电流 的输入端；输入电流ADC; ^是电压的向量；通过VP,、 VN,、 VP2、 VN^nVP3、 VN3是三个电压 的输入端；输入电压ADC;参考电压输入电流ADC和电压ADC。电流ADC和电压ADC输入 功率因数相位测量、功率、电能测量、频率测量和有效值测量；功率因数相位测量、功率、 电能测量、频率测量和有效值测量联接CPU、校表脉冲生成器和电能、频率转换器。CPU 联接显示器、通信接口、校表脉冲生成器和电能、频率转换器。校表脉冲生成器联接CPU 和CF1和CF2接口。电能、频率转换器联接CPU和LF1、 LF2、 LF3和LF4接口。结合附图l详细说明实现本发明的原理和实施方案IP"肌、IP2、 IN2、 IP3、 IN3和m、 IN4是四个电流的输入端，)是电流的向量，)是 电流互感器输入的次级电流，电能表电流回路由此输入的电流；可以使用电流互感器(或 钳型电流互感器)输入，也可以使用分流器输入。这都是电工原理描述过的基本原理，只 要使用的互感器或者电阻能保证精度就可以了 。
VP^ VK、 VP2、 VN2和VP3、 VN3是电压的输入端，它和IP、 IN输入端是同样的输入端，& 是电压的向量；^是电压互感器输入的次级电压，电能表电压回路由此输入的电压；可以 使用电压互感器(或电流型电压互感器)输入，也可以使用分压器输入。根据需要，这样 的接口可以有多个，例如，单相电能表，IP、 IN和VP、 VN各一个；根据防窃电的需要，也 可以是IP、 IN两个VP、 VN—个；三相三线电能表，IP、 IN和VP、 VN各两个；根据防窃电的 需要，也可以是IP、 IN三个VP、 VN两个；当电压互感器Y型连接时，也可以是IP、 IN两个VP、 VN三个；三相四线电能表，IP、 IN和VP、 VN各三个；根据防窃电的需要，也可以是IP、 IN 四个VP、 VN三个；由于结构和功能都是一样的，所以不再重复叙述。ADC为模拟/数字转换器，电流ADC就是将电流量转换为数字量，电压ADC就是将电压量 转换为数字量。其实，他们是一样的，因为ADC模拟/数字转换器的实质是一个电压/数字转 换器，电流ADC就是使用采样电阻，让电流通过采样电阻，测量采样电阻的压降，就是利用 欧姆定律将电流转换为电压，电流ADC实质上就是一个电压ADC，只是输入端的取样方法不 同。对不同的量转换为数字量，我们只要根据欧姆定律将被测量加以转换，利用ADC将模拟 量转换为数字量。根据测量的需要，可以使用多路A/D模拟/数字转换器，也可以使用多片 A/D模拟/数字转换器，根据不同的测量范围，可以使用A/D内置或外加放大器，也可以使 用A/D外置放大器。参考电压是外接的基准电压，如果A/D模拟/数字转换器己经内置的基 准电压精度能够满足需要，可以不再外置参考电压。电流、电压有效值测量单元主要为寧字，号处理电路，根据测量精度和使用环境的需 要，可以取得有效值，也可以取得向量)和&。功率、电能测量单元主要为数字乘法或模拟乘法器，以及信号处理电路。功率因数相位测量单元对信号进行功率因数和相位处理。频率测量单元主要测量频率。当电流向量)与电压向量&相乘时，结果就是功率。电能测量单元将功率对时间积分，或将功率乘以时间，这可以由芯片内的电能测量单元完成，也可以由单片机完成，或由PC机完成。将电能测量 单元测量的电能，按照电能表采集的信息，电能表采集的数据按照式(1)、 (2)、 (3)和(4)加以运算，即可以得到由于电流互感器、电压互感器和电能表本身误差带来的电能计量误 差。将相应误差的修正值与电能表(原来电能表)测量所的电能值相加，就可以得到消除 了电流互感器、电压互感器和电能表本身误差获得的更为准确的电能值。电能-脉冲转换器就是将电能的值转换成频率与电能成比例的脉冲，LF1、 LF2输出与有 功电能成正比的脉冲(普通的未加修正的有功电能)；LF3、 LF4输出与无功电能成正比的脉 冲(普通的未加修正的无功电能)；，LF1、 LF2也可以输出与有功电能成正比的脉冲(经过 修正的更准确的有功电能)；LF3、 LF4输出与无功电能成正比的脉冲(经过修正的更准确的 无功电能)；或者，LF1、 LF2输出与有功电能成正比的脉冲(普通的未加修正的有功电能)； LF3、 LF4输出与有功电能成正比的脉冲(经过修正的更准确的有功电能)；或者，LF1、 LF2 输出与无功电能成正比的脉冲(普通的未加修正的有无电能)；LF3、 LF4输出与成正比的脉 冲(经过修正的更准确的无功电能)；这些都可以由软件设定。LF1、 LF2输出与有功电能成 正比的脉冲；LF3、 LF4输出与无功电能成正比的脉冲；校表脉冲生成器，生成校表脉冲CF1 和CF2，专门作为校表之用。由通信口将信号送至CPU，CPU可以使用单片机，也可以使用工 控机；CPU将数据处理后，送至LED数码显示器或LCD液晶显示器显示、送打印机打印。也可 以通过通信口和上位机连机，或与数据传输系统连接，或送打印机打印。这些功能可以集成在一个或几个芯片内，或者使用具有相应功能的芯片和元件组合而 成，这都不影响本发明的实施。上述功能和方法在本发明中是基本相同的，在以后的实施 例中不再重复。图2是第l个实施例用于的单相电能表的电路原理图。这个实施例是单相电能表是经 电流互感器和电压互感器接入的。图2中A是电路的相线(即火线)，N是电路的零线，电流互感器CT的初级L" U与电路 的相线连接，电流互感器CT次级与电流互感器CT单相电能表的接线端1和3连接；电压互感 器PT的初级A与相线连接，X与零线连接；电压互感器PT的次级a单相电能表的接线端2连接， x与单相电能表的接线端4和5连接。这样，电流互感器CT，通过单相电能表的接线端1和3， 向单相电能表提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP、 IN。电压互感器PT，通过单相 电能表的接线端2和5，向单相电能表提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP、 VN。电流输入端IP、 IN将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是将电流量转 换为数字量；电压输入端VP、 VN将电压信号加至模拟/数字转换器电压ADC，电压ADC就是将 电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图3是第2个实施例用于单相电能表的电路原理图。这个实施例是单相电能表经电流 互感器而不经电压互感器接入的。图3中A是电路的相线(即火线)，N是电路的零线，电流互感器CT的初级L,、 U与电路 的相线连接，电流互感器CT次级与电流互感器CT单相电能表的接线端1和3连接；不使用电压互感器PT，电路的相线A直接与单相电能表的接线端2连接，电路的零线X与单相电能表的 接线端4和5连接。这样，电流互感器CT，通过单相电能表的接线端1和3，向单相电能表提 供电流的信号，信号被加至电流输入端IP、 IN。电压通过单相电能表的接线端2和5，向单 相电能表提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP、 VN。其实现的原理和过程与图l是 一样的。这里不再重述。图4是第3个实施例用于的单相电能表的电路原理图。这个实施例是单相电能表经电 压互感器不经电流互感器接入的。图4中A是电路的相线(即火线)，N是电路的零线，电路的相线A，与单相 电能表的电流回路接线端1和3串联；电压互感器PT的初级A与相线连接，X与零 线连接；电压互感器PT的次级a单相电能表的接线端2连接，x与单相电能表的 接线端4和5连接。这样，电流互感器CT，通过单相电能表的接线端1和3，向单 相电能表提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP、 IN。电压互感器PT，通 过单相电能表的接线端2和5，向单相电能表提供电压的信号，信号被加至电压 输入端VP、 VN。其实现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图5是第4个实施例用于的单相电能表的电路原理图。这个实施例是单相电能表是不经电压互感器和电流 互感器接入的。图5中A是电路的相线(即火线)，N是电路的零线，电路的相线A，与单相电能表的电 流回路接线端1和3串联；电路的相线A (即火线)与单相电能表的接线端2连接，电路的零 线N与单相电能表的接线端4和5连接。这样，电路通过单相电能表的接线端1和3，向单相电 能表提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP、 IN。电路通过单相电能表的接线端2和5， 向单相电能表提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP、 VN。电流输入端IP、 IN将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是将电流量转 换为数字量；电压输入端VP、 VN将电压信号加至模拟/数字转换器电压ADC，电压ADC就是将 电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图6是第5个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电能 表是经电流互感器和电压互感器(两只电压互感器为V型连接)接入的。图6中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流互感器CT的 初级L、 L2与电路A相的相线连接，电流互感器CT次级与三相三线电能表的接线端1和3连接; 电流互感器CL的初级U、 L2与电路C相的相线连接，电流互感器CT次级与三相三线电能表的 接线端6和8连接；电压互感器PL的初级A,与A相线连接，X (即A》与B相的相线连接；电压 互感器PTi的次级A与三相三线电能表的接线端2连接，x (即a》与三相三线电能表的接线 端4和5连接；电压互感器PT3的初级A3与C相线连接，X (即A》与B相的相线连接；电压互感 器PT3的次级a3与三相三线电能表的接线端7连接，x (即a》与三相三线电能表的接线端4和 5连接。这样，电流互感器CT，通过三相三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A 相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP" IN1;电流互感器CTc，通过三相三线电能 表的接线端6和8，向三相三线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PL，通过三相三线电能表的接线端2和5，向三相三线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP^、 VN12。；电压互感器PL,通过三相三线电能表的接线 端7和5，向三相三线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP32、 VN32。电流输入端IP,、 IN,和IP3、 IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VP^ VNu和VP32、 VN32将电压信号加至模拟/数字转换器 电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一样的。这 里不再重述。图7是第6个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电能 表经电流互感器而不经电压互感器接入的。图7中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流互感器CT的 初级Li、 L2与电路A相的相线连接，电流互感器CT次级与三相三线电能表的接线端1和3连接； 电流互感器CTe的初级L,、 L2与电路C相的相线连接，电流互感器CT次级与三相三线电能表的 接线端6和8连接；电路A相的相线直接与三相三线电能表的接线端2连接，电路B相的相线直 接与三相三线电能表的接线端4和5连接；电路C相的相线直接与三相三线电能表的接线端7 连接。这样，电流互感器CT，通过三相三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A 相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP,、 IN1;电流互感器CT"通过三相三线电能 表的接线端6和8，向三相三线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PL,通过三相三线电能表的接线端2和5，向三相三线电能表AC相提供电压 的信号，信号被加至电压输入端VP,2、 VN12。；电压互感器PT"通过三相三线电能表的接线 端7和5，向三相三线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP32、 VN32。其实 现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图8是第7个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电能 表是经电压互感器而不经电流互感器接入的。图8中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流电路A相的 相线与三相三线电能表的接线端1和3串连；电路C相的相线与三相三线电能表的接线端6和8 串连；电压互感器PT,的初级A,与A相线连接，X (即A》与B相的相线连接；电压互感器PL 的次级ai与三相三线电能表的接线端2连接，x (即a》与三相三线电能表的接线端4和5连接； 电压互感器PT3的初级A3与C相线连接，X (即A2)与B相的相线连接；电压互感器PT3的次级a3 与三相三线电能表的接线端7连接，x (即a》与三相三线电能表的接线端4和5连接。这样， 电路A相的相线，通过三相三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A相提供电流的 信号，信号被加至电流输入端IPh IN1;电路C相的相线，通过三相三线电能表的接线端6 和8，向三相三线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感 器Pt，通过三相三线电能表的接线端2和5，向三相三线电能表AC相提供电压的信号，信号 被加至电压输入端VPu、 VN12。；电压互感器PT"通过三相三线电能表的接线端7和5，向三 相三线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP32、 VN32。电流输入端IPi、 IA和IP3、 IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VPu、 VI^和VP32、 VN32将电压信号加至模拟/数字转换器 电压ADC,电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图9是第8个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电能 表是不经电压互感器和电流互感器接入的。图9中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流电路A相的 相线与三相三线电能表的接线端1和3串连；电路C相的相线与三相三线电能表的接线端6和8 串连；电路A相的相线与三相三线电能表的接线端2连接，x (即a》与三相三线电能表的接 线端4和5连接；电压互感器PT3的初级A3与C相线连接，X (即A》与B相的相线连接；电路C 相的相线与三相三线电能表的接线端7连接，电路B相的相线三相三线电能表的接线端4和5 连接。这样，电路A相的相线，通过三相三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A 相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IPh IN1;电路C相的相线，通过三相三线电能 表的接线端6和8，向三相三线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PT,，通过三相三线电能表的接线端2和5，向三相三线电能表AC相提供电压 的信号，信号被加至电压输入端V^、 VN12。；电压互感器PT3，通过三相三线电能表的接线 端7和5，向三相三线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP32、 VN32。电流输入端IPh IN,和IP" IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC， 电流ADC就是将电流量转换为数字量；电压输入端VPm VNi2和VP32、 VN32将电压 信号加至模拟/数字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其 实现的原理和过程与图l是一样的。这里不再重述。图10是第9个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电能 表经电流互感器和电压互感器(三只电压互感器为Y型连接)接入的。图10中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流互感器CT 的初级L、 L2与电路A相的相线连接，电流互感器CT次级与三相三线电能表的接线端1和3连 接；电流互感器CTe的初级Lt、 L2与电路C相的相线连接，电流互感器CTe次级与三相三线电能 表的接线端6和8连接；电压互感器PL的初级A与A相线连接；电压互感器PT2的初级A2与B相 的相线连接；电压互感器PT3的初级A3与C相线连接；三只电压互感器的X端连接，构成人工 中性点。电压互感器PL的次级a,与三相三线电能表的接线端2连接，电压互感器PT2的次级 a2与三相三线电能表的接线端4和5连接；电压互感器PT3的次级a3与三相三线电能表的接线 端7连接，三只电压互感器的X端连接，构成人工中性点。这样，电流互感器CT，通过三相 三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A相提供电流的信号，信号被加至电流输入 端IP^ IN1;电流互感器CTc，通过三相三线电能表的接线端6和8，向三相三线电能表的C相 提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PL，通过三相三线电能表的 接线端2，向三相三线电能表A相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VPh VN1(J电压互 感器PT"通过三相三线电能表的接线端5，向三相三线电能表B相提供电压的信号，信号被 加至电压输入端VP2、 VN2。电压互感器PL，通过三相三线电能表的接线端7，向三相三线电 能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP3、 VN3。电流输入端IP" IN,和IP3、 IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VPh VNk、 VP2、 VN2和VP" VN3将电压信号加至模拟/数字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一 样的。这里不再重述。图11是第10个实施例用于三相三线电能表的电路原理图。这个实施例是三相三线电 能表经电压互感器(三只电压互感器为Y型连接)接入的。图ll中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电路A相的相线 连接，电路A相的相线与三相三线电能表的接线端1和3串连；电路C相的相线与三相三线电 能表的接线端6和8串连；电压互感器PL的初级A与A相线连接；电压互感器PT2的初级A2与B 相的相线连接；电压互感器PT3的初级A3与C相线连接；三只电压互感器的X端连接，构成人 工中性点。电压互感器PL的次级^与三相三线电能表的接线端2连接，电压互感器PL的次 级a2与三相三线电能表的接线端4和5连接；电压互感器PT3的次级a3与三相三线电能表的接 线端7连接，三只电压互感器的X端连接，构成人工中性点。这样，电流互感器CT，通过三 相三线电能表的接线端1和3，向三相三线电能表的A相提供电流的信号，信号被加至电流输 入端IP,、 IN,;电流互感器CTc，通过三相三线电能表的接线端6和8，向三相三线电能表的C 相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PT,，通过三相三线电能表 的接线端2，向三相三线电能表A相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VPi、 VN1Q电压 互感器PT"通过三相三线电能表的接线端5，向三相三线电能表B相提供电压的信号，信号 被加至电压输入端VP2、 VN2。电压互感器PT"通过三相三线电能表的接线端7，向三相三线 电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP3、 VN3。电流输入端IPi、 IN,和IP" IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VP,、 VNu、 VP2、 VN2和VP3、 VN3将电压信号加至模拟/数 字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图1是 一样的。这里不再重述。图12是第11个实施例用于三相四线电能表的电路原理图。这个实施例是三相四线电 能表经电流互感器和电压互感器接入的。图12中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流互感器CT 的初级U、 L2与电路A相的相线连接，电流互感器CT次级与三相四线电能表的接线端1和3连 接；电流互感器CTa的初级L,、 L2与电路B相的相线连接，电流互感器CTB次级与三相四线电能 表的接线端4和6连接；电流互感器CTe的初级U、 L2与电路C相的相线连接，电流互感器CTc 次级与三相四线电能表的接线端7和9连接；电压互感器PL的初级Ai与A相线连接；电压互感 器PT2的初级A2与B相的相线连接；电压互感器PL的初级A3与C相线连接；三只电压互感器的X 端连接，与电源零线N相连。电压互感器PT,的次级ai与三相四线电能表的接线端2连接，电 压互感器PT2的次级a2与三相四线电能表的接线端5连接；电压互感器PT3的次级a3与三相四线 电能表的接线端8连接，三只电压互感器的X端连接，与电源零线N相连。这样，电流互感器 CT，通过三相四线电能表的接线端1和3，向三相四线电能表的A相提供电流的信号，信号被 加至电流输入端IP!、 IN1;电流互感器CTB ，通过三相四线电能表的接线端4和6，向三相四 线电能表的B相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP2、 IN2;电流互感器CT"通过三 相四线电能表的接线端7和9，向三相四线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;电压互感器PL，通过三相四线电能表的接线端2，向三相四线电能表A相提供 电压的信号，信号被加至电压输入端VP" VN"电压互感器PL，通过三相四线电能表的接 线端5,向三相四线电能表B相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP2、 VN2。电压互感 器PL，通过三相四线电能表的接线端7，向三相四线电能表AC相提供电压的信号，信号被 加至电压输入端VP3、 VN3。电流输入端IPh IN,和IP3、 IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VP,、 VNu、 VP2、 VN2和VP" VN3将电压信号加至模拟/数 字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图1是 一样的。这里不再重述。图13是第12个实施例用于三相四线电能表的电路原理图。这个实施例是三相四线电 能表经电流互感器接入的。图12中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电流互感器CT 的初级L、 U与电路A相的相线连接，电流互感器CT次级与三相四线电能表的接线端1和3连 接；电流互感器CTB的初级L、 L2与电路B相的相线连接，电流互感器CTB次级与三相四线电能 表的接线端4和6连接；电流互感器CTe的初级L,、 L2与电路C相的相线连接，电流互感器CTc 次级与三相四线电能表的接线端7和9连接；电路C相的相线与C相线连接；电路A相的相线与 三相四线电能表的接线端2连接；电路B相的相线与三相四线电能表的接线端5连接；电路C 相的相线与三相四线电能表的接线端8连接，电源零线N与三相四线电能表的接线端11连接。 这样，电流互感器CT，通过三相四线电能表的接线端1和3，向三相四线电能表的A相提供电 流的信号，信号被加至电流输入端IPh IN1;电流互感器CTB ，通过三相四线电能表的接线 端4和6，向三相四线电能表的B相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP2、 IN2;电流互 感器CTc，通过三相四线电能表的接线端7和9，向三相四线电能表的C相提供电流的信号， 信号被加至电流输入端IP3、 IN3;A电压通过三相四线电能表的接线端2，向三相四线电能表A 相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP。 V队。B相电压通过三相四线电能表的接线 端5，向三相四线电能表B相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP2、 VN2。 C相通过三 相四线电能表的接线端7，向三相四线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端 VP3、 VN3。电流输入端IP" IN,和IP" IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VP,、 VN,、、 VP2、 VN2和VP3、 VN3将电压信号加至模拟/数 字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图1是 一样的。这里不再重述。图14是第13个实施例用于三相四线电能表的电路原理图。这个实施例是三相四线电 能表是直接接入的。图14中A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电路A相的相线 与三相四线电能表的接线端1和3连接；电路B相的相线与三相四线电能表的接线端4和6连 接；电路C相的相线与三相四线电能表的接线端7和9连接；电路A相的相线与三相四线电能 表的接线端2连接；电路B相的相线与三相四线电能表的接线端5连接；电路C相的相线与三相 四线电能表的接线端8连接，电源零线N与三相四线电能表的接线端11连接。这样，A相电流通过三相四线电能表的接线端1和3，向三相四线电能表的A相提供电流的信号，信号被加至 电流输入端IPb IN1; B相电流通过三相四线电能表的接线端4和6，向三相四线电能表的B 相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP2、 IN2; C相电流通过三相四线电能表的接线 端7和9，向三相四线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3;A电压 通过三相四线电能表的接线端2，向三相四线电能表A相提供电压的信号，信号被加至电压 输入端VPh V&。 B相电压通过三相四线电能表的接线端5，向三相四线电能表B相提供电压 的信号，信号被加至电压输入端VP2、 VN2。 C相通过三相四线电能表的接线端7，向三相四线 电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP3、 VN3。电流输入端IPh IN3BIP3、 IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VPi、 VI 、 VP2、 VN2和VP" VN3将电压信号加至模拟/数 字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一 样的。这里不再重述。图15: A是电路A相的相线，B是电路B相的相线，C是电路C相的相线，电路A相的相线与 三相四线电能表的接线端1和3连接；电路B相的相线与三相四线电能表的接线端4和6连接； 电路C相的相线与三相四线电能表的接线端7和9连接；电压互感器PL的初级&与A相线连接； 电压互感器PL的初级A2与B相的相线连接；电压互感器PL的初级A3与C相线连接；三只电压 互感器的X端连接，与电源零线N相连。电压互感器PT,的次级a,与三相四线电能表的接线端2 连接，电压互感器PT2的次级a2与三相四线电能表的接线端5连接；电压互感器PL的次级a3与 三相四线电能表的接线端8连接，三只电压互感器的X端连接，与电源零线N相连。这样，A 相电流通过三相四线电能表的接线端1和3，向三相四线电能表的A相提供电流的信号，信号 被加至电流输入端IP,、 IN1; B相电流通过三相四线电能表的接线端4和6，向三相四线电能 表的B相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP2、 IN2; C相电流通过三相四线电能表的 接线端7和9，向三相四线电能表的C相提供电流的信号，信号被加至电流输入端IP3、 IN3; 电压互感器PL，通过三相四线电能表的接线端2，向三相四线电能表A相提供电压的信号， 信号被加至电压输入端VPh VN1Q电压互感器PT"通过三相四线电能表的接线端5，向三相 四线电能表B相提供电压的信号，信号被加至电压输入端VP2、 VN2。电压互感器PT3，通过三 相四线电能表的接线端7，向三相四线电能表AC相提供电压的信号，信号被加至电压输入端 VP3、 VN3。电流输入端IPi、 INi和IP" IN3将电流信号加至模拟/数字转换器电流ADC，电流ADC就是 将电流量转换为数字量；电压输入端VP" VNk、 VP2、 VN2和VP" VN3将电压信号加至模拟/数 字转换器电压ADC，电压ADC就是将电压量转换为数字量。其实现的原理和过程与图l是一 样的。这里不再重述。
权利要求1. 一种能计量电能计量误差的电能表，它包括壳体，其特征在于壳体中IP1、IN1、IP2、IN2、IP3、IN3和IP4、IN4是四个电流的输入端，VP1、VN1、VP2、VN2和VP3、VN3是三个电压的输入端，电流ADC单元和电压ADC单元，功率因数相位测量电路单元，功率、电能测量电路单元，频率测量电路单元，有效值测量电路单元，CPU，校表脉冲生成器，电能、频率转换器，显示器，通信接口，CF1和CF2；LF1、LF2；LF3、LF4；其中，电流的向量id="icf0001" file="S2008200703488C00011.gif" wi="1" he="4" top= "86" left = "51" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>通过IP1、IN1、IP2、IN2、IP3、IN3和IP4、IN4四个电流的输入端输入电流ADC；电压的向量id="icf0002" file="S2008200703488C00012.gif" wi="2" he="5" top= "93" left = "61" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>通过VP1、VN1、VP2、VN2和VP3、VN3三个电压的输入端输入电压ADC；参考电压分别输入电流ADC单元和电压ADC单元；电流ADC单元和电压ADC单元分别输出到功率因数相位测量单元、功率、电能测量单元、频率测量单元和有效值测量测量单元；功率因数相位测量单元、功率、电能测量单元、频率测量单元和有效值测量单元均分别联接到CPU、校表脉冲生成器和电能、频率转换器；CPU分别联接显示器、通信接口、校表脉冲生成器和电能、频率转换器；校表脉冲生成器分别联接到CF1及CF2接口；电能、频率转换器分别联接LF1、LF2、LF3和LF4接口。
2、 根据权利要求l所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于所述电能表为 直接接入式电能表.
3、 根据权利要求l所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于所述电能表或 经互感器介入式电能表。
4、 根据权利要求l所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于所述电能表经万用互感器接入式电能表。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于 所述CPU在电能表壳体内。
6、 根据权利要求1或2或3或4所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于 所述CPU在电能表壳体外。
7、 根据权利要求1或2或3或4所述的能计量电能计量误差的电能表，其特征在于 所述CPU通过数字输入输出的通信接口连接通信。
专利摘要本实用新型公开了一种能计量电能计量误差的电能表，它包括壳体，壳体中IP₁、IN₁、IP₂、 IN₂、IP₃、IN₃和IP₄、IN₄是四个电流的输入端，VP₁、VN₁、VP₂、VN₂和VP₃、VN₃是三个电压的输入端，电流ADC单元和电压ADC单元，功率因数相位测量电路单元，功率、电能测量电路单元，频率测量电路单元，有效值测量电路单元，CPU，校表脉冲生成器，电能、频率转换器，显示器，通信接口，CF1和CF2；LF1、LF2；LF3、LF4；本实用新型在不提高电流互感器、电压互感器和电能表准确度等级的情况下，减小了由于电流互感器、电压互感器和电能表本身误差带来的电能计量误差；同时提高了电能计量值的置信度，减小了测量结果的不确定度。
文档编号G01R22/10GK201122172SQ200820070348
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者于建军, 彭黎明, 彭黎迎 申请人:彭黎迎