发布时间：2023-09-18 17:19:35
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的电子的电势能样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
[关键词]：电子式 电能表 防窃电
随着科学技术的发展，电子式电能表逐渐替代了感应式机械电能表，而电子式电能表的窃电手段更加隐蔽，给查处带来了很大的难度。供电企业一方面要加强管理，加大宣传力度，完善相关法律法规，还要在技术上堵塞漏洞。
下面就窃电现象形成的特点和对策作简要分析。
1 窃电行为的类型
窃电行为的种类很多，主要有以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为；磁场干扰的窃电行为；增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为；移动或移除电能表接线的窃电行为；增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。
2 常规电子式电能表在防窃电方面的缺陷
在传统的电子式电能表设计中，由于以下几种原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为。仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据；大多数没有使用很可靠的铅封；一些窃电方式很容易操作，但是很难检测，对于即使是非常简单的窃电行为也无能为力。
3 电子式电能表的防窃电功能研究
3.1表壳和电表箱的防窃电技术
表壳是对付窃电的第一道防线。这就要求电力系统的管理人员加强自身管理的同时，也要对使用的电能表提出要求：采用聚碳酸酯的表壳或者金属的表壳，电表有出厂铅封，把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗窃电行为。
使用特制的电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。如铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱箱门的非法打开。
3.2防磁场干扰窃电
永久磁场和电磁场都会影响电表的正常计量。窃电者在电表附近放置强磁磁铁或大线圈都能干扰电表的正确计量，达到窃电的目的。强磁磁铁还能使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电压降低或者消失。强磁磁铁靠近表壳将减小功率的测量值，甚至能将功率减小到0。由于磁铁的影响范围比较小，所以电流互感器在表壳内的位置对抵御磁铁的干扰是相当有帮助的。大线圈产生的电磁场会影响电能表中大多数的元器件，例如，锰铜电阻、电流互感器、核心的电子器件等。为防止磁场干扰，电能表内部元器件的位置及其安装位置是非常重要的。应把易受磁场影响的敏感器件尽量放置在贴近电能表背面的地方，因为通常窃电者很难从电能表背后干预电表的正确计量；应保持易受磁场影响的敏感器件远离电能表的顶部和两边，因为顶部和两边是容易粘附磁铁的地方。
磁屏蔽是一种非常有效的防止磁场干扰的做法，首先我们可以使用金属外壳的电流互感器，屏蔽磁场对它的影响。其次我们可以在表壳内衬薄层金属，以屏蔽整个电能表模块。但是这种做法将增大原材料、生产及安装的成本。
3.3防电流不平衡窃电
正常的电流不平衡体现为接地现象的存在，窃电时的电流不平衡包括任何的火线和零线的测量所得到的负载电流不相等的情况，这是由于窃电者旁路部分电流，导致电表的测量值小于真实值。窃电者可能用简单的短接进出电表的接线端，这种窃电行为比较容易实施。窃电者可以在几秒内移除短路线，所以很难查处这种窃电。
要检测电流的不平衡就不可避免增加电表的成本，必须要额外增加一个电流传感器，以实现零线的电流检测；由于隔离原因，可以在第一路的电流通道上选用低成本的锰铜电阻，但是另一路就必须使用成本相对较高的电流互感器。对于单相表，可以同时测量火线和零线的电流来检测电流是否不平衡。此外，还要求电能表的计量芯片具有两个独立的ADC来进行两个电流通道(火线、零线)和一个电压通道的采样，并自动比较两个电流通道的电流大小，实现电流不平衡时的检测和防窃电测量。
3.4防电流反向窃电
调换进出线或者利用变压器施加低压反向大电流是窃电者经常采取的窃电行为。窃电者企图让电表负计量，使汁量值向后退，这种窃电行为比接地或旁路电流的窃电行为更具侵害性。
电流反接时的防窃电，要求计量模块有自动检测电流反向功能，不需要任何的辅助元器件就能实现电流反向的检测。同时，可以给电能计量模块预置电流反向时的处理方式，如电流反向时取功率或电能的绝对值为测量值等等。
对于电流反接时的防窃电，有一点需要注意，当负载电流非常小的时候，可能会出现错误的电流反向警告。可以设定一个电流反向检测的最小电流极限，当小于这个最小电流极限时，关闭电流反向检测功能，防止错误的电流反向警告。
3.5防移除电压窃电
移除电压表现为移除电表接线中的一路，通常窃电者移除零线，使得电表没有电网电压的进入，导致电表不能正常计量或不能工作。对付这种窃电行为，可用一个低成本的电流互感器CT，从其余的连接电表导线中流经的电流上窃取很小的电能给电能表供电，使电能表实现防窃电测量。由于受到电能表成本、电能表表壳的尺寸以及电子元器件能够承受的最大电流等诸多因素的影响，选择从电流上窃电的CT是受限制的，因此能从电流上窃电给电能表供电的电能也受限制。当负载电流大于1A-2A时应能实现电能表的防窃电测量，而当负载电流很小时，能从电流上窃取的电能将不能胜任电能表供电，因此，需要采用低功耗计量芯片。
采用移除电压，CT供电进行防窃电测量时，测量的精度已难以保证。由于没有电压信号存在，功率因数和外部电压的测量已经不可能实现。一般可以使用额定电压，功率因数0.9～0.95作为估计值进行计量。此外窃电者还可能会附加电容、电感、电阻等器件及其组合来干扰对电压的正常检测，此时体现为低电压、低功率因素，窃电者通过这些附加的元器件来改变电压的特性进行窃电。对于这种窃电行为，应设定低电压、低功率因数的门槛，越限给出报警。
关键词：电能表； 制造工艺； 质量稳定性； 单板老化
中图分类号：
TN71034
文献标识码：A
文章编号：1004373X(2012)13
0176
02
收稿日期：20120221
0引言
电子元器件是组成电子产品的核心［1］，电子元器件质量的高低和寿命的长短直接决定了包括电子式电能表在内的所有电子产品的使用寿命。另外，合理的工艺设计\[2\]和制造也是影响到产品质量的又一个重要因素。因此，为保证出厂后产品的使用质量可靠，必须在产品出厂前验证影响其质量稳定性\[3\]的因素。有些电表厂家做了整机通电老化，虽然这种方式可靠性好，但整机通电老化会使生产效率大打折扣，并且劳动量会增加很多。
近两年，随着电网改造的逐渐完成，电能表更新换代也在紧张进行中。面对这个巨大的市场需求，各个厂家都在为自己的生产能力不断扩展规模，引进先进的生产线，然而在不断提高生产能力的同时，也要考虑生产效率和生产成本。以下介绍低成本投入保证高效率的生产的单板老化方式［4］。
1老化对象
根据电能表产品的分类，被老化对象可以分为两大类：单相表和三相表。
1.1单相表
国内单相表使用电压统一为AC 220 V,因此可以实现老化电源的统一。因此要求电能表设计一致的电源输入接口，这样在电能表电路板单板被老化时，接口才能统一。
1.2三相表
三相表的设计相对单相表而言稍微复杂一些。一般情况下三相表要求功能较多，这样三相表就会由电源板和逻辑板组合而成，为了实现电源板和逻辑板生产互不干涉，可以采用两种单板分开单独老化。
由于产品的生产是根据用户实际需求而制作的，因此电源板也根据产品要求有AC 55.7 V，AC 100 V，AC 220 V和AC 380 V之分。逻辑板的设计也受到各地招标规约的限制电源输入接口不能完全一致，然而为了实现单板老化的便捷，要求逻辑板设计时需要一致的电源排列顺序。
2老化工装
单板老化架要实现操作便捷性、可维护性、使用安全性\[5\]等基本原则。架体组成可分为独立老化托盘、多层老化架体、表头显示箱等三大组成部分。
独立老化托盘根据单个托盘所能承载能力［6］，设计不同尺寸。托盘根据尺寸大小设计多个老化工位，为防止单板在托盘上出现互相碰撞，需要再固定上防撞隔断。
多层老化架体根据单个老化架的承载能力、单层托盘间距要求、托盘大小等因素设计老化架体的尺寸，当然也要受到老化室［7］入口的限制。
表头显示箱是老化架体工作时需要显示各个输入电压值的指示箱，里面装载电压电流表头，实时显示电压电流值，对电源波动起到实时监控的作用。同时表头箱又承载电源开关的功能。
3老化方案
3.1单相表老化方案
由于单相表使用电源的统一性，其单板老化实现更方便一些，只需提供统一的电源接口，即可完成便捷的单板接线操作。老化是在通电时进行，因此单板老化架与老化托盘之间的连接也是比较关键的问题。这里建议采用暗线方式，老化托盘与架体之间采用弹簧卡子可靠接触方式实现。这样老化托盘在架体轨道上可以方便插拔，不受连接线的限制。单相表电源输出电路如图1所示。
3.2三相表电源板老化方案
由于三相表电源板存在多种电源输入规格，因此在老化架体取电后需要将其转化成多路输出的不同值电源电压［8］，这些不同值的电源电压可以通过制作多路输出大功率交流隔离变压器来实现，同时这些经过隔离的电源电压对后端的安全也起到了很好的保护作用。三相表电源板输出电路如图2所示。
3.3三相表逻辑板老化方案
三相表逻辑板电源输入接口一般情况都是直流电源，因此需要做交流变直流的转换，根据逻辑板直流电源的需求配置不同型号的开关电源，通过断路器开关单独控制电源输出，同时输出电源通过数显表显示，每路电源输出加大过载的单向二极管［9］，防止电源反串烧坏其他低输出电源,三相表逻辑极电路如图3所示。
4结语
本文论述了电子式电能表单板老化在生产中的实施方法，该方法设备投入小，电源转换便捷，能够很快见效。通电老化工艺符合国标老化规范［10］并结合实际生产合理安排工艺流程。其他电子产品的单板老化同样可以参照此模式进行适当更改。
参考文献
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［10］王酣,吴京燕,陈大为.集成电路高温动态老化系统校准规范［S］.北京：全国无线电计量技术委员会，2007.
作者简介：
何小辉男，1981年出生，河南许昌人，助理工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。
崔艳华女，1981年出生，河南许昌人，助理工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。
刘静然男，1967年出生，河南许昌人，工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。
项立卫男，1983年出生，河南许昌人，助理工程师。主要从事电力电子、仪器仪表研究工作。
关键词：电网建设；智能电网；配电自动化；改造策略；分析
中图分类号：TP27 文献标识码：A
在电网建设中，配电网系统一直充当着电力系统和电力用户之间的重要连接角色。在电力事业发展中，配电网系统的建设和改造是保障整个电力系统对于电力用户供电服务质量的可靠与稳定的重要体现。随着电力事业的发展和电力体制改革的不断深化，电力企业的电网建设与发展也面临着巨大的挑战，实现智能电网下的配电网的自动化改造也是电力企业应对电力事业发展和电力体制改革的重要措施和表现，同时智能电网配电自动化改造也对于电网自动化建设发展也有着重要的推进作用。
1智能电网配电自动化的发展
配电自动化的实现是电力体制改革和电力事业发展的重要表现，按照我国电网建设中配电自动化的发展情况来看，智能电网配电自动化的发展主要经历了配电自动化开关设备相互配合、配电网络通信自动化和配电控制自动化等三个阶段。
1.1 配电系统开关设备配合的自动化阶段
配电网实现自动化开关设备相互配合的阶段主要就是电网的配电系统中的主要配电设备并没有建立相应的计算机网络系统或者相关通信网络等，配电系统中的重要配电设备，比如重合器和分段器的使用对于配电系统的自动化功能主要体现在，当配电系统出现故障或者发生问题时，配电系统就会通过配电开关设备之间的相互配合，对配电系统的故障区域以及系统进行隔离或者维护等，以保证配电系统对于电力用户供电服务的正常和稳定。自动化开关设备相互配合情况下实现的配电系统自动化对于配电系统的供电可靠和稳定具有一定的积极作用，但同时它的配电自动化的实现也具有一定的局限性，主要表现在它的自动化知识存在于配电系统发生故障的时候，并且实现自动化的维护需要定期对设备进行维护，并不能够实现最佳的安全和稳定的自动化维护。
1.2 配电通信网络自动化阶段
配电系统通信网络自动化阶段最显著的特征就是配电系统通信网络以及后台计算机网络的应用，这对于配电系统的自动化功能是很大的一个提升。电力配电系统中通信网络以及馈线终端。后台计算机网络等的应用在配电系统正常运行情况下也能够实现自动化控制，这对于配电系统的运行安全以及稳定有很大程度上的保证。而且通信网络在配电系统中的应用实现对于配电系统的遥控维护实施推进也有很大的作用。
1.3 配电系统自动控制阶段
配电系统的自动控制阶段其实就是配电系统中对于自动控制功能的添加阶段，这是电力配电系统在计算机技术的不断发展进步的背景下，在配电系统开关设备相互配合自动化和配电系统通信网络、馈线终端以及后台计算机网络应用基础上对于配电系统的自动控制功能的增加。这一阶段配电自动化不仅能够实现对于配电系统正常运行和远程遥控的自动化，还一定程度上增加有关地理、调度和故障监控等自动化监控功能，实现配电系统的综合自动化控制和管理，对于配电系统的安全稳定运行有极大的保证。
2智能电网的配电自动化改造
在电力系统的体制改革和建设中，对于智能电网的配电系统实施自动化改造是一项较为复杂并且较大的工程。从电网配电系统的系统结构上来讲，实施智能电网的配电系统的自动化改造主要就是对于电网配电系统的配电主站系统的自动化以及电网配电子站系统自动化、电网配电终端自动化三个系统结构进行改造。
2.1 智能电网配电主站自动化系统改造
在电力系统中，电网配电系统的主站系统主要是由电网配电SCADA主站系统和电网配电软件系统、电网配电子系统三个部分组成，因此在对于智能电网配电的主站自动化系统进行改造时，也是从电网配电的这三个系统组成部分进行相关的改造实施。
电网配电的数据采集和监控系统，也就是配电电网的SCADA主站系统，它是整个电网配电的重要控制系统，对于整个配电系统的运行有着重要的决定和影响作用。配电电网的数据采集和监控系统中主要包含有配电电网的远程终端设备的服务器以及数据采集和监控服务器、地理位置监控服务器、调度以及报表工作站等。其中电网配电系统中的远程终端设备服务器也是配电系统的前置机服务器，电网配电系统中前置机服务器有很多台，在配电电网系统运行的过程中，如果配电电网的一台前置机服务器出现故障，那么配电系统将会自动将相关系统运行收据转移到另一台前置机服务器中，从而保证整个配电系统的正常运行。在配电电网系统运行的过程中，电网配电的主站系统中，配电网子站系统的服务器装置主要负责向配电系统中的主前置机服务器进行数据信息的发送，配电系统的主前置机接收到子站服务器的数据信息之后会通过一定的处理后进行存储并实现共享。
电网配电主站系统中的应用软件系统是为帮助电网配电系统在实现自动化改造之后，对于配电系统的正常运行技术要求满足而进行的系统故障的诊断和维护等。这对于电网配电系统的自动化实现以及配电系统对于电力用户的电力供应稳定等都有着重要的作用。需要注意的是在进行电网配电系统的应用软件系统功能的实施前需要进行相关的系统检测，以保证电网配电系统自动化功能实施。最后，电网配电主站系统中的配电管理系统主要是对于地理位置的自动监控功能的实现。电网配电系统中的地理信息监控系统对于配电系统的遥控以及地理监控自动化都有着控制实施作用。
2.2 智能电网配电子站自动化系统改造
在智能电网系统中，对于配电子站系统自动化的改造主要是为了避免配电网系统中的主站系统对于整个配电网运行多并且广的系统控制中不能够完全实现的自动化控制功能，比如配电网系统中的一些配电设备不仅数量巨大，而且对于配电运行过程中无法实现对于配电系统的主站服务系统和所有的配电主站系统设备的相互连接监控，而电网配电子站系统就是为了解决配电系统自动化运行中的这一问题。在电网配电系统中，配电子站系统主要负责配电开关以及相关监控设备的自动管理和监控，同时对于配电系统的这些设备在整个配电系统运行过程中实现对于系统运行中需要的数据采集以及运行监控和维护等功能。在配电系统运行过程中，配电网子站系统还负责对于配电系统运行中的通信装置系统进行相关处理和监控。总之，在电网配电站系统中设置配电子站自动化系统不仅可以帮助配电主站系统完成对于整个配电系统的自动化运行与监控，还在一定程度上对于电网配电系统的自动化成熟提供了一定的支撑。
2.3 智能电网配电终端系统自动化改造
在电力系统中，实现电网配电的终端系统的自动化与自动化改造主要是为了对于电网配电系统中的相关设备进行实时的监控运行，在实现电网配电系统的遥控功能和故障识别检测等功能的基础上，帮助电网配电系统的主站系统和子站系统实现对于整个配电系统运行的自动实施和监控，保证整个电网配电系统的安全稳定运行。在电网配电终端系统中，变电站开闭所自动化的终端是在光纤双以太网连接技术的基础上进行数据库的采集和服务器连接的，配电系统的主站自动化终端系统则是使用无线连接或者光纤连接等其它一些连接方式进行数据的连接采集的。这样的配电系统终端配置是一种能够进行灵活配置的系统装置，应用范围也相对较广，但是也可以针对相关系统配置进行相关的改造设置，以满足系统运行中的各种需求。
3智能电网配电自动化改造效益的维护
在电力系统改革中，对于电网系统的建设、改造和维护对于电力事业的发展以及电力系统的升级都有着很大的积极意义。同样进行电网配电自动化改造也是对于电网管理和技术相结合的新出发点，对于电网建设的管理以及电网技术的提升都有着十分重要的意义。在电网建设发展中，由于电网本身的一些特征，使得电网管理以及维护工作具有很大的困难性，而电网配电自动化的实现以及相关改造实施对于电网建设的管理和维护有很大的帮助，因此，为了实现电网配电自动化中的电网运行安全和稳定，应注意对于配电自动化系统的终端设备或者通信电缆等进行定期的管理和维护，在保证电网配电自动化运行的情况下，保证电网配电自动化改造效益，保证电网运行稳定。
结语
对于电网配电系统的自动化改造既是对电网系统建设和电力系统改革要求的实现，同时又对电力事业技术的进步和发展有着巨大的推动作用，值得进行关注研究。
参考文献
[1]李世毅.浅谈智能电网配电自动化改造[J].中国高新技术企业，2011（17）.
关键词：中职；电工电子；技能教学；有效方法
教学目标要求电工电子专业的学生必须要在生产实习教学的过程中来了解掌握专业技能和中级工应知应会标准，这些专业技能的掌握和中级工应知应会标准需要在三年内实现。近年来，以职业高中学生的具体实际为标准，我们在教学中把专业思想教育作为教学重点，讲究教学方法，使教学目标阶段化，同时努力激发学生在学习方面的兴趣，这些措施的实施都取得了良好的效果。
一、培养学习兴趣
搞好技能教学的基础条件就是兴趣，学生只有对技能训练有了兴趣，学生才能积极主动地去做。而教学要做的非常重要的工作就是实施各种办法来调动学生的学习兴趣和积极性，使被动转化为主动，使教学效果达到最优。比如在一次练习安装日光灯电路的课堂后，学生对学习技能非常热情，有的甚至还积极要求参加电工兴趣小组，那堂课的具体过程是这样的：一名同学在做通电实验的过程中，出现了中间不亮，灯管两头发红的现象，可是学生们都不知道这是什么原因造成的。我把学生们聚集在一起，了解到这种情况在日常生活中会经常遇到，好多学生在家里就经常遇到这种情况，但是问其原因没有人知道，于是，我把启辉器中的小电容拿去，当看到日光灯又重新亮起来的时候学生都非常兴奋。
二、改革教学技能
传统的教学模式一般是先进行理论知识的讲解，然后才是电工电子技能训练，这样的教学模式使技能训练和理论相互分离，从而导致学生不能及时对所学知识进行强化巩固，使理论知识与实践训练相互脱节。为此可以改革教学方法，变传统的教学模式为理论实践一体化，技能教学与理论教学同步进行，二者互相渗透互相融合，既节省了时间精力，也使学生热情高涨，这种方法在教学过程中得到了成功运用。比如电机控制中电动机按钮连锁控制正反转电路，工作原理分析难度很大，如果只是在课堂上讲授理论知识，一味地纸上谈兵，学生是很难真正理解的，是很难有一个感性认识的，但是在实验室里对学生进行演示，让学生直观地看到演示效果，紧接着再进行实践训练，学生便很快地掌握了工作方法和原理。
三、技能教学目标的阶段化
要以学生对知识和技能的实际掌握和理解程度为标准，特别是针对中职电工电子类专业的学生来说，可以在具体的教学过程中把整个教学目标阶段化来循序渐进地实现整体目标，一开始，让学生学习一些最基本、最简单仪器仪表及元器件的识别和掌握，以期达到学生能熟练和正确地使用仪器仪表对电路进行测试来判断电路是否正常工作。紧接着，对学生进行安装及检测实际电路的训练，使学生切实掌握仪器仪表检测的方式方法以及规范化操作需要注意的问题。接着，为了使学生的综合能力得到进一步的提高，可以通过设置故障的教学方法来锻炼学生的实践操作能力。最后，为了训练学生的实战能力，可以采用模拟考核的形式。
以上各个阶段有自己明确的目标，学生在学习的过程中，不仅使实习的难度大大降低，而且学生也有明确的目标来指导自己的行动。
四、课堂训练与实际问题相结合
针对学生对不断重复简单的操作兴趣淡然的问题，我们实行了在实习课中首先进行课题分析与讲解，然后再由具体的课题联系到经常出现在日常生活中的电路故障现象，来说明故障产生的原因和维修时要注意的问题的教学方法，这样就把课堂训练内容与实际问题融合起来了。比如在学习导线连接的基本功能时，许多同学对此没有兴趣，甚至会非常反感。鉴于这个问题，我们及时采取了措施，首先让学生运用所学的知识积极开展有关探寻故障产生的原因的讨论，分析是什么原因导致故障的产生，再由我们给出故障产生的原因：之所以会出现上述的情况是因为接点不稳固而导致接触不良、接触电阻增大，当电流流通后，就会产生上面的问题。这样的实际事例可进一步提高学生在日常生活解决家庭线路故障等实际问题的能力。
由于知识和经验有限，以上只是我在技能教学过程中的肤浅认识，希望能够在以后的教学中不断探索新的教学方法来提高教学效果。
参考文献：
关键词：电子表 机械表 电能表 性能 选用
0 引言
经常使用的电能表有两种：一种是感应式机械电能表，它是利用三个不同空间和相位的磁通建立起来的交变移进磁场，在这个磁场的作用下，转盘上产生了感应电流，根据楞次定律，这个感应电流使得转盘总是朝一个方向旋转。转盘的转动经蜗杆传递到计数器，累计转盘的转数，从而达到计量电能的目的。另一种是电子式电能表，它是利用电流和电压作用于固态电子器件而产生瓦时输出量的电能计量仪表。
1 电子表与机械表的缺点比较
1.1 机械表存在以下缺点：①使用的制动阻尼磁铁受温度影响较大，高温状态下容易失磁，使得表计走慢，给供电部门造成电能损失；②机械式电能表由于受磁场对称性和发热影响，容易发生潜动即空走；③感应式电能表在轻负荷运行时，往往出现过补偿现象。
1.2 电子表存在以下缺点：①生产技术有待于进一步提高；②价格较贵；③对外部环境要求较高等。
2 电子表与机械表的性能比较
2.1 线性动态范围与计量准确度：由于电子表的采样元件、A/D变换元件、放大电路等的线性好，使得电子表的线性动态范围较大，适应性很强。机械表的线性动态范围小，原因是非线性因素太多，当用电量变化很大时计量精度将受到很大影响。
2.2 灵敏度：电子表的电子线路本身灵敏度极高，可比机械表高一个数量级，而且可以长时间保持这种高灵敏度。机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题目前无法克服，特别是在低转速时，机械摩擦力接近静态摩擦力，数值明显提高，因而计量漏洞将增大，长时间工作后尤其如此。
2.3 功耗：由于电子表采用的CMOS元件自身功耗很小，例如一只单相电子表的每月功耗约为0.3～0.5kWh，机械表的功耗每月0.8～1kWh。
2.4 防窃电效果：由于电子线路内部在设计上很容易实现对付各种窃电行为防范措施，因此电子表在防窃电功能上要比机械表强得多。
2.5 稳定性：电子表总体的稳定性很好，用户在安装前可以实现免调，工作中的调校周期也可以大大延长，从而节省了人工。机械表因采用机械转动方式工作，摩擦力不稳定，因此稳定性与电子表相比显得较差，经运输后准确度就可能超差，在安装之前必须重新调校。
2.6 精度：电子表电路中的A/D变换器的精度可达2-14以上，因此分辩力和精度很高，可以设计0.5级以上的高精度电能表。机械表由于采用磁路结构非线性失真大，一致性差，因此要采用各种补偿机构，采用补偿机构又降低了稳定性，也不利于生产使用中的调校。
3 感应式电能表突出的问题
感应式电能表已有100多年的历史，当前突出的问题是：
3.1 合格率低，超差严重。
3.2 偷窃电现象严重：感应式电能表由于电流、电压接线端子外露，很容易采用改接线或倒表手段进行偷窃电，这是包括我国在内的发展中国家普遍存在的严重问题。
3.3 抄表方式单一落后：感应式电能表采用的是人工登门手工抄表，随着电能表的数量增加，抄表、核算的工作量越来越大。
4 全电子式电能表的类型及其合理选用
全电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出显示。
4.1 两种采样方式的全电子式电能表比较 当前电子式电能表对用户用电采样方式主要有两种形式。一种是用互感器采样，另一种为直接采样。采用互感器采样即利用电压互感器和电流互感器分别来采集用户的电压信号和电流信号；直接采样则是用热稳定性高的电阻分压网络来取得电压信号，而用电阻温度系数非常小的锰铜片进行电流直接采样。
4.2 电子式多费率电能 所谓多费率电能表也称复费率电能表或称之为分时计量电能表。它是根据每天用电的峰、平、谷的实际情况，分时段地进行计量，以作为分时电价结算的依据。
【关键词】电工电子四个方面 动手 应用能力 工厂教学法 教学效果 结论
【中图分类号】TG76 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0259-01
电工电子是中职校机电类一个重要的专业，学生们普遍感到抽象难学，上课听得昏昏欲睡，下课记得一头雾水，联系实际不知如何下手。所以，改进教学方法，提高教学质量，培养应用型人才，一直是本专业教师不断探索的问题。通过教学实践证明，采用教、学、做、用的教学体系很有必要。四个方面不是孤立的，也不是平行的，作为一个实践胜较强的专业，重点在于应用，一切教学手段也应该为其服务，为达到这一目的就需要合理的构筑和规划。下面就从四个方面论述其内容要点及相互间的关系和衔接。
一、先说“教”。电工电子专业的课堂教学最怕的就是干巴巴的讲授，首先要从激发学生的学习兴趣着手，最好根据实际由师生共同确定教学过程，变灌输学习为主动吸收。根据调研，现阶段中职校的教学大多仍旧沿袭过去常用的以教师讲授知识为主的教学模式，强调理论知识体系的重要性和严谨性，忽视了这个专业学生逻辑和思维相对较弱的特点，说教式的教学会进一步加重学生的厌学情绪，导致师生关系不很融洽。
教授电学的基本知识，从一无所知，到基本明了，最终在理论上搞清其中的奥妙，是一个层面；另一个层面就是从理论到实际的过度，要避免从理论到理论的枯燥的重复，而是要教给学生最直观的感受，也就是物化的应用理论。比如：产品的设计方案，生产所需的材料，工作所必备的工具，制作的各个环节等等，这些都可以适时的搬上课堂。
这里所说的“教”的两个层面，缺一不可，纸上谈兵不行，只知其然不知其所以然也不行，把两者有机的联系起来，既要教会学生们明白为什么要这么干，更要教会怎样干。在教学中，应该加大理论联系实际的内容，与应用能力相关的知识要加大容量，概念性的，指导性较差的适当删减，把主要精力集中起来。
二、学和教是对立的，又是统一的整体。教什么是一方面，学什么又是一方面，教得好不好和学得会不会有着因果关系，后者却是关键，前者有着不可推卸的责任。我们往往感觉学生很笨，说了无数遍就是记不住，记住了一实际操作又忘了，经常抱怨学生学不好，很少从自己身上找原因。所以中职的课程设计很重要，理论必须掌握，这也是电工电子专业人才和技术工人的本质区别，也是为什么要学习的目的之一。实践经验更不能忽视，这关系到应用能力的培养和提高，关系到将来的就业能力。教师的职责就是让受教育者掌握其内在的变化规律，然后应用到实际工作中去，帮助学生不断的提高学习应用能力。
随着电子科学技术应用领域不断扩大和延伸，细分，社会全面实现现代化的需要，未来世界是电的世界，看一个国家是否发达，主要看其应用电的能力和水平。从现实来看，电工电子类专业所培养的学生与企业的需求还存在一定差距，受企业欢迎度不高。究其原因，这和中职电类专业课授课方式有很大的关系，更与学生的自我学习能力不强，继续深造的潜力不高有关。
三、做，就是动手去干，当今职业教育中越来越重视通过课堂教学来提高学生的行动能力。学生的动手能力是一种综合职业能力，也就是学习能力、社会适应能力和供职专业能力，是一种自我解决问题的能力。实践教学体系一个重要的设计就是在课堂教学中逐渐放弃了传统的学科体系教学的模式，因为它整体的学习内容被人为的分割了，我们追求的是，通过教与学来衔接“做”，达到整个体系结构的整体化，用实践检验理论学习的成果。
比如：明白了电路的原理仅仅是个开始，掌握了设计、连接的方法，就要运用所需材料做出符合标准的实物，不断的研究、修正、调试、提高。做到不但会说，而且会做，并且做得很好。在整个实践体系中，“做”应该有一定的时间保证和实践的场地。实践证明，电工电子专业的学生，受欢迎的不一定是学习考试最优秀的，而绝对是那些放那哪行，会干能干的，走进职场后其优势立即就能展现出来。
四、最后一个就是用，应用能力。前面做的多好，最终和应用脱节，也空洞无力，学习成绩再好也无济于事，关键看你会不会应用，能不能把所学的技术用到实际工作中去，实实在在的产生经济效益。
1、把应用能力的培养和提高贯穿于整个教学体系中，努力使学生能够独立的解决技术问题。学生可以是课堂的主角，学习中多采用自行策划、自主设计、自作的方法，交给学生一个项目，一个难题，形成一个真实的生产环境或操作流程。设定一个实质的工作任务，让学生通过分析明白工作任务是什么，怎么做，如何应用，达到一个什么效果。然后再凭借学到的理论知识和手中掌握的资料，结合应用制定方案，然后实施。
2、紧跟国际的趋势和潮流，不断的更新教学内容。在电工电子的教学体系中，应用很关键，教学内容的陈旧将导致学习结束，知识过时，专业淘汰，这很悲哀。这就需要随时跟进，与时俱进，不断的淘汰落后的，过时的，增加新颖的，先进的、甚至是超前的，站在科技的前沿，使教学更加适应国家经济建设的需要。
3、工厂教学法的使用。利用已有的平台，或者及时的建设场地，使学校教学和工厂生产无缝连接。当学生走出学校的那一刻，不但是个电工电子专业的毕业生，原则上说已经基本成了一个见习工程师。工厂教学法，使学校学习的后阶段和未来的职业生涯链接，走向社会后就会得心应手。
4、应用能力的推崇应该成为专业的导向。以往的电工电子专业的毕业生由于没有实际工作经验在职场中失去了竞争的优势，就是因为动手能力不足，应用能力更差，这是值得注意的。在教学中，可以实行在大量的实践中逐步弄清理论的根源，在实践中学习理论，也就是常说的：“在战争中学会战争。”
5、教学实践的组织实施。根据全体学生应用能力的普遍水平和个体特征，实行基本技能训练和特殊工种提升相结合的原则，将知识与技能的应用包含在整个工作中，将课堂教学活动延伸至整个实践活动中。跟据不同任务的特点，组合对应的技能训练和理论学习，提高学生分析问题与解决问题的能力。实践证明，组织的实施也是考验一个教师教学和学生管理能力的重要方面，做得好，就能很快的进入角色，使教与学达到完美的统一，对学生应用能力的培养和提高提供了保障。
关键词：电子电气；实践教学；创新能力；培养；实验
在进行高校学生电子电气实践性教学的过程中，实验教学是其最基本的方法之一，实验的目的就是为了能够让学生将所学的理论知识能够很好的运用起来，不断提高学生的动手能力以及相关的科学实验素质，提高学生创新能力的培养。目前对于高校来讲如何能够在实践教学环节不断完善教学体系，培养出满足社会发展的应用型人才是现如今的关键
一、电子电气实验教学的现状
随着社会的不断发展，经济科技的不断提升，社会对于应用型人才的需求逐渐增加，但是现在高校有关电子电气教学的现状还存在一些问题。
（一）传统的重视理论教学的教学模式
当前，很多高校还存在着传统的教学模式以及教学理念，重视理论性的教学而忽视了实践性的教学，在进行有关电子电气的教学过程中，往往是根据理论的辅助教学的手段，教学的内容主要是对课本上所学的知识来进行验证。实验课中，实验步骤以及内容都是根据老师来决定，学生进行实验的时候，往往是“复制”老师的动作，按部就班来进行实验来得到所谓的实验结果。在整个实验过程中，学生缺乏思考的环节，缺乏创新的环节，整个过程会让学生感觉到无聊，缺乏学习的主动性，学习的积极性不高。这种教学的方式对于学生创新能力的培养来讲是起不到作用的。
（二）教学内容单一，陈旧
高校老师在进行电子电气试验的授课过程中，跟每个学生所布置的实验内容是相同的，没有考虑到每个学生之间的差异。一些实验内容不能够充分调动动手能力强的学生的学习的积极性，对于一些动手能力比较弱的学生来讲实验的完成时十分困难的，严重影响学生的学习自信心。在很多的高校实验内容来讲，整个的实验内容是陈旧单一的，更新的速度比较慢，实验的性质大多都是验证性的实验，对于一些综合性的，创新性的实验比较少，有关的实验要求以及实验内容与市场需求严重过脱节。
（三）实验教师力量比较薄弱
在很多高校的教学力量分配中，理论课老师以及实验老师是分开的。理论老师一般很少进实验室，实验课主要由实验老师来教授，在一定程度上，造成了理论教学与实践教学的脱节。并且在实验课老师中，年轻的教师占据的比例比较多，经验不足。
二、电气电子实践教学改革的方向
基于现如今高校有关教学的现状以及社会所需要的人才的发展情况而言，对于电子电气实践教学的改革是刻不容缓的。
（一）改变传统的教学体系
对于高校电子电气专业在进行教学体系的改革中，必须要以加强学生自主学习能力，实践创新能力为目标。具体的改革内容包括将实验课程分为两部分：课内实验和课外实验，实验由不同的模块构成。在进行课内实验的时候，课内实验主要是包括基础性的实验，创新性的实验以及综合性的实验；课外的实验包括自主选择实验项目以及科研项目两种。在整个的实验内容中，必须要涵盖电力，电子，仿真以及控制等相关的技术，满足市场对于人才的需求。在培养学生的基本实验技能的基础上，需要不断的激发学生的兴趣，鼓励学生自主的寻求实验课题，不仅给学生相对自由的实验环境，还要鼓励学生有相对自由的实验思想。在教学的过程中，要循序渐进，难度逐渐增加，不断提高学生的动手能力以及实践创新能力。
（二）改变教学方法
1、授课式教学。这种教学方式主要是针对一些基础实验进行的，实验的目的是为了培养学生基本的实验技能以及实验分析方法。在进行授课的过程中，学生主要是根据老师讲解的实验原理与实验步骤来进行，学生按照实验内容自主进行连线，调试知道能够自主账务整个实验原理以及实验分析方法。在实验的过程中，遇到不懂的问题需要老师来进行分析。通过这些基础的实验，主要是培养学生及本地实验技能。2、引导式教学。现如今，灌输式的教学模式已经不能满足时展的需求，互动引导式的教学模式已经成为了教学改革发展的趋势。老师在进行实验教学的过程中，可以先向学生下达实验任务，然后引导式的帮助学生思考如何进行实验框架的搭建，积极鼓励学生小组之间对同一问题的讨论、，在讨论中寻找最合适的实验方法。在这过程中，鼓励学生自主思考，不断去尝试不一样的想法，不断的培养学生的动手能力以及创新能力。
（三）鼓励学生参加学科竞赛
在高校中，有很多参加电子设计大赛，智能车设计奥赛的机会，这些大赛的实行是为了不断的提高学校的素质教育，培养大学生的实践创新能力与基本能力。参加这些大赛，不仅仅有助于学生工程实践能力的培养，而且有助于学生对于实际问题解决的能力。鼓励学生参加这些学科竞赛，可以培养学生的科研创新技能和创造性的精神。
（四）提高实验教师的教学技能
高素质的教学力量对于学生素质的提高起着重要的作用，是保证整个教学质量的挂件，打破理论教师与实验教师的界限，理论教师可以与实验教师一起来进行学生实验的教学。相关的实验老师需要不断的学习，了解新技术，新方法，不断的提高自身的业务能力。
三、小结
随着社会的不断发展与进步，社会对于应用型人才的需求不断的增加，现如今高校对于应用型人才的培养还存在一定的缺陷。本文主要就现如今高校对于电气电子实验教学中存在的缺陷以及以后的发展方向做简要介绍，以培养有创新能力的人才，希望读者对其有简单的了解。
参考文献：
[1]周美丽,刘生春，贾培军.电工电子学教学改革的探索与实践——论四段式教学模式[J].价值工程,2011,（19）.
[2]廖贵成.项目教学法在本科《电工学》课程实践教学中的应用[J].科技创新导报,2008,（28）.
关键词 电子式互感器 合并单元 数字饱和 保护算法
中图分类号：TM76 文献标识码：A
0引言
智能变电站特征之一是采样数字化，因此电子式互感器是智能变电站的理想选择。
电子式互感器由于自身的特点，在智能变电站应用时需注意原理选择、设备布置、对继电保护的影响等问题，本文将对上述问题进行分析并提出对策，提高智能变电站应用电子式互感器的整体可靠性。
1 电子式互感器原理选择
1.1 电子式互感器分类及特点分析
电子互感器从原理上分为有源式（电学原理）和无源式（光学原理）两大系列。
1.1.1 电流互感器
（1）有源电子式电流互感器
在AIS变电站应用时，要解决处于高电位电子设备的供电问题，一般采用大功率激光供能解决，但激光器件长期运行存在老化问题，给设备的稳定运行带来不利影响；在GIS/HGIS变电站应用时，电子设备可安装在地电位侧，能够通过站用直流电源直接供电，可靠性较高。
（2）无源电子式电流互感器
无源电子式互感器电子器件均布置在地电位侧，供电可靠性高，且传感器体积小、易与其他一次设备集成安装并减少占地面积，是AIS变电站的理想选择。
1.1.2 电压互感器
（1）有源电子式电压互感器
分压原理的电子式电压互感器在数字化变电站中得到了较多应用，由于电子器件无需安装在高电位侧，可直接采用站用直流系统供电，可靠性较高。
（2）无源电子式电压互感器
光学原理电压互感器目前尚处于挂网运行阶段，与分压原理互感器相比，价格高且技术优势不明显。
1.2 电子式互感器原理选择
1.2.1 电流互感器
（1）两种原理互感器优缺点分析
①有源电子式电流互感器
a）优点
光路简单，不容易受外界温度的影响；
光波长影响和线性双折射影响小；
应用较多，产品成熟，运行经验较多。
b）缺点
采集单元内积分环节带来的电流波形“拖尾”问题；
②无源电子式电流互感器
a）优点
不需要供能、不存在干扰问题；
外界没有电路，运行条件好，使用寿命长；
高压侧不需要金属屏蔽。
b）缺点：
易受外界温度的影响；
存在着光波长影响和线性双折射影响。
价格昂贵，运行经验不足。
（2）互感器选择
对于电子设备可置于地电位侧的一次设备型式，如GIS、HGIS、罐式断路器、中性点设备等，无电子设备供能和停电更换等问题，宜采用性价比高的有源式电子式互感器（罗氏线圈、低功率线圈）。
对于电子设备必须置于高电位侧的一次设备型式，如AIS等，宜采用无源式电子式互感器，且宜采用全光纤型传感器。
1.2.2 电压互感器
根据前文的分析，分压原理的电子式电压互感器（有源式）较光学原理电压互感器（无源式）在运行经验、价格上具有突出优势，且无电子设备功能问题，推荐在各种一次设备型式中应用。
2 电子式互感器及合并单元的布置原则
2.1 电子式互感器
（1）节约占地原则
较为典型的布置方式如下：
三相组合式电流电压互感器，即ECVT。对于AIS变电站采用ECVT节地效果尤为明显，对于GIS变电站可压缩纵向尺寸。
与隔离开关、断路器组合安装。应用于AIS变电站效果明显。
（2）电子设备地电位安装原则
电子设备的供电可靠性是保证电子式互感器可靠工作的关键。将电子设备安装于地电位，通用站用直流电源直接供电无疑可靠性最高。所以在电子式互感器选型和布置时，宜贯彻电子设备地电位安装的原则。
按照本原则，并结合前面论述，AIS配电装置宜配置无源电子式电流互感器，GIS/HGIS/罐式断路器宜配置有源电子式电流互感器。
对于主变带接地刀闸的中性点电流互感器，按照如图1的典型设计接线方案，接地刀闸打开时电流互感器运行于高电位，按照本原则应选用无源电子式互感器，但出于成本、可靠性、运行经验等方面考虑，采用有源电子式互感器更为合理。
为解决此矛盾，本文提出一种新的主变中性点设备接线方案，实现的功能与典设方案相同，但互感器的传感器（线圈）布置于地电位，可选用有源电子式互感器并采用电缆直接为电子设备供电，保证了运行可靠性。新型接线方案如图2。
采用此方案时，应注意避雷器放电计数器的安装位置，原方案中避雷器的放电计数器安装在地电位侧，放电计数器下面没有设备，直接与设备支柱连接即可接地；新方案中避雷器和刀闸两端并联，计数器下面还有电子式互感器，不能直接接地，需考虑放电计数器的安装和固定问题。
2.2 合并单元
当智能变电站采用常规互感器+互感器的方式实现采样数字化时，互感器与合并单元之间仍采用电缆连接，要求合并单元布置于就地智能组件柜内。
当智能变电站采用电子式互感器时，互感器本体输出已经为光数字信号，即互感器与合并单元采用光缆连接，客观上不要求合并单元必须布置于就地，布置于室内保护柜上更有利于设备的安全可靠运行。
对于SV全部采用点对点方式采样的变电站，合并单元布置于保护柜上可有效减少全站光缆用量；对于SV采用网络采样（保护需直采）的变电站，当站址所在环境条件较好时，合并单元也可布置于就地，与智能终端共同组柜。
当合并单元布置于室内保护柜上时，注意增加保护室的屏位数量。如对于220kV线路保护柜，当合并单元布置于就地时，每回线组1面柜，当合并单元布置于保护柜时，每回线需组2面柜。
3 电子式互感器对继电保护的影响及对策
电子式互感器在原理上没有电磁饱和问题，但是受到电子式互感器A/D/位数的限制，在系统短路倍数过大时，ECT将出现数字饱和现象，即正弦波形被削顶。
基于IEC60044-8标准的电子式互感器AD转换位数为16位，保护用ECT能测量无直流分量（0%偏移）的50倍额定一次电流，或全直流分量（100%偏移）的25倍额定一次电流。
当某间隔ECT额定一次电流选择较小时，系统短路电流有可能超过额定一次电流25倍，在全直流分量下，ECT将出现数字饱和。
出现数字饱和时，电流波形为平顶波，差动保护将出现不平衡电流，对正确动作带来不利影响，严重故障时可能出现保护误动情况。因此必须对数字饱和问题引起重视。
消除数字饱和的影响有两个技术措施：一是合理选择ECT额定一次电流，并考虑小电流情况下继电保护对策；二是保护装置优化算法。
3.1 ECT小电流情况下继电保护对策
如果想消除ECT数字饱和现象，按照下述原则选择ECT额定一次电流即可：互感器额定电流大于系统额定电流，考虑直流分量的影响，短路时最大短路电流不超过电流互感器额定电流的25倍。
由于电子式互感器自身的特点，传感器无法设置抽头，即无法象传统互感器那样根据实际负荷灵活选择变比，采取上述原则消除数字饱和后必然带来小电流情况下的二次设备适应性问题。
以有源电子式互感器为例，罗氏线圈具有动态范围大，无饱和，大电流测量精度高等优点，缺点是不能测量暂态分量，小电流时测量精度较低。对于潮流方式变化大的线路、或额定电流很小但短路倍数高的间隔（如所变），保护装置往往工作在低电流情况下，罗氏线圈电流测量精度较低，对保护装置的正常工作带来不利影响；低功率线圈测量精度可达到0.2S级，能够在小电流情况下保证测量精度，但是过电流倍数小（2倍额定电流），不能用于短路时的保护测量。
如果将罗氏线圈和低功率线圈的优势进行结合，保护装置小电流时采用低功率线圈电流，大电流时采用罗式线圈电流，将会大大加强对一次电流变化的适应能力，提高保护运行的可靠性。
罗式线圈电流和低功率线圈电流数据统一被合并单元采集打包，以标准的格式通过光纤送给各二次设备，保护、测量、计量设备所获得的数据帧完全相同，即保护装置接收的SV数据中既有罗式线圈电流数据，又有低功率线圈电流数据，保护装置可采用数据切换技术，在电流小于某一设定值时取低功率线圈数据，大于某一设定值时切至罗式线圈，既避免了数字饱和问题，又解决了小电流测量问题。
3.2 保护装置优化算法
数字饱和将导致电流波形畸变，但与电磁饱和有本质不同。严重电磁饱和时，电流输出几乎为零；而严重的数字饱和时，电流波形只是被截顶，绝对数值很大。
根据数字饱和与电磁饱和的波形不同，对保护装置算法进行优化，可有效避免数字饱时的误动隐患。
目前的母差保护和主变差动保护算法是基于常规电流互感器特性研发的，在保护判据上考虑较多，如波形识别、差分傅氏等；在采用常规互感器时上述判据提高了差动保护的性能，但采用电子式互感器时，被截顶的波形可能会导致误判，出现误动或拒动。
因此，有必要对保护算法和判据进行基于电子式互感器特性进行优化，在数字饱和时能够正确动作，充分发挥电子式互感器的优势，解决电子互感器额定电流选择上的两难处境：额定电流选小时会出现数字饱和，额定电流选大时会导致正常工作电流低，影响保护测量精度。
根据理论分析，基于比率差动算法的差动保护只要合理选择制动系数，就可以保证数字饱和时能够正确动作，不需要更多额外的判据。
4结语
本文对智能变电站应用电子式互感器时的若干问题进行了深入分析，结论如下：
（1）对于电子设备可置于地电位侧的一次设备型式，如GIS、HGIS、罐式断路器、中性点设备等，宜选用有源电子式电流互感器。
对于电子设备必须置于高电位侧的一次设备型式，如AIS等，宜采用无源电子式电流互感器，且宜采用全光纤型传感器。
电压互感器宜统一选择分压原理的电子式互感器。
（2） 电子式互感器的布置应遵守节约占地原则、电子设备地电位安装原则；合并单元宜安装于室内。
（3）分析了电子式互感器的数字饱和对继电保护的影响，提出相应对策：采用数据切换技术解决小电流测量问题；优化保护算法以适应数字饱和。
参考文献
[1] Q/GDW 383.智能变电站技术导则[S].
[2] 刘振亚.，国家电网公司输变电工程通用设计[M].北京：中国电力出版社，2011.
