基于工频交变磁场干扰的电能误差测量系统

功率因数角由0°变成ε，产生误差。电压电流功率因数角矢量图如图5所示：


5.计算机测量软件
计算机软件操作界面分成三部分：工具栏、检定项目窗口、检定数据窗口。操作步骤如下：
第一步：录入电能表型号和制造商等信息。
第二步：设置检定项目参数及检定点。生成检定数据。并保存为方案，方便下次测量直接调用。
第三步：检定。超差检定点系统发生报警。
第四步：数据处理及保存，最后导出Word报表打印。
软件主界面如图6所示


6.检定系统的应用

云南电网使用本检定系统对某公司0.2级三相四线电能表、1.0级单相电能表进行检定。
（1）0.2级三相四线电子式多功能电能表（变换电路为互感器）规格：3×100 V,3×1.5 A,5000 imp/kWh。表1为磁场垂直作用电能表X、Y、Z正交截面磁场引入的电能误差。
表1三相四线电能表磁场引入误差
Tab.1 Error due to alternating magnetic field of three phase four wire meter

Δφ		0°	90°	180°	270°
δ(%)	X面	-0.004	0.05	0.01	0.05
	Y面	-0.01	0.03	-0.01	-0.02
	Z面	-0.01	-0.02	0.01	0.02

表中Δφ为励磁电流同电能表工作电压的相位差。
（2）1.0级单相电子式多功能电能表（变换电路为分流器），规格：220 V，5 A，3200 imp/kWh。
其测试曲线图如图7所示，图7中红色曲线为Δφ=90°时，磁场方向θ与磁场引入电能误差曲线。蓝色曲线为励磁电流与工作电压相位角与电能误差曲线。


其中最不利相位为±90°，最不利方向为磁场垂直方向，即文中定义的电能表Z正交截面方向。因为大部分电能表分流器和互感器需采用平躺的安装方式。

7.结论
电流变换回路采用分流器较互感器电能表易受工频交变磁场影响。在最不利相位和最不利方向同时成立的情况下，上文中1.0级单相电能表磁场引入的误差超出《JJF12453-2010安装式电能表型式评价大纲特殊要求静止式有功电能表（0.2S、0.5S、1和2级）》要求。
生产厂家为了提高抗电磁干扰能力，可在电能表壳内衬添加薄层高磁导率材料作为总屏蔽层，减少电磁干扰。
参考文献
[1]JJF1245.3-2010,安装式电能表型式评价大纲特殊要求静止式有功电能表（0.2S、0.5S、1和2级）[S]
[2]JJG596-2012电子式交流电能表检定规程[S]
[3]（波兰）Slawomir Tumansk Handbook of Magnetic Measurements[M].北京：机械工业出版社
[4]李宝树.电磁测量技术[M].北京.中国电力出版社.
[5]周碧红，石雷兵，韩志强等.工频外磁场对电子式电能表影响[J].上海计量测试，2011,6