电表互感器选型指南：关键要素与实用方法
电表互感器选型指南：关键要素与实用方法
智能电表作为现代电力系统中的重要组成部分，具有广泛的应用前景和发展空间。随着技术的不断进步和市场的不断成熟，智能电表将更好地服务于人们的生产和生活。
一、智能电表选型指南
1. 根据用电负荷类型选择
单相电表
适用场景：适用于普通家庭用户、小型商铺等单相供电的场所，其负载通常为照明、普通家用电器等功率相对较小且以单相交流电为主的用电设备。例如，一般家庭中的电灯、电视、冰箱、洗衣机等设备用电，使用单相智能电表就能准确计量。
电表规格示例：常见的额定电流有 5 (60) A、10 (60) A 等，5 (60) A 表示基本电流为 5A，最大电流可达到 60A，能满足多数普通家庭的用电负荷需求。
三相电表
适用场景：主要用于工业企业、大型商业场所、写字楼以及三相动力设备较多的地方。像工厂里的电动机、大功率的中央空调、大型商场的众多照明及电器设备等三相供电的负载，就需要三相智能电表来精确计量用电量。
电表规格示例：常见规格如 1.5 (6) A、3×1.5 (6) A（三相四线）、3×5 (20) A（三相三线或三相四线）等，不同规格对应不同的用电负荷范围，可根据实际用电设备功率总和等情况来选用。
2. 按照精度等级考虑
精度等级含义：智能电表的精度等级反映了其计量的准确程度，一般用百分数来表示，例如常见的 1 级、0.5 级等。精度等级数值越小，表示电表的计量精度越高。
不同需求选择
普通居民用电：对于普通家庭用户来说，通常选用 1 级精度的智能电表就可以满足日常用电计量的准确性要求，其误差范围相对居民日常用电的影响较小，而且性价比高。
商业及工业用电：在商业场所（如商场、酒店等）以及工业企业中，由于涉及的电费结算金额较大，对计量准确性要求更高，往往会选择 0.5 级甚至更高精度等级的智能电表，这样能更精准地统计用电量，避免因计量误差导致较大的经济纠纷或成本核算不准确等问题。
3. 依据功能需求选型
基本计量功能：这是智能电表都具备的功能，能够准确测量有功电能、无功电能等。但有些场合可能还需要额外关注一些细分计量功能，比如对于有大量感性负载（如电动机等）的工业场所，无功电能计量就显得更为重要，便于企业进行功率因数的考核与调整，以降低用电成本。
数据通信功能
RS485 通信接口：适合于一些需要进行本地组网，将电表数据传输到本地管理系统的场所，如小型小区的物业管理处对各住户电表数据的采集，或者小型工厂内部对电表数据集中收集管理等，通过 RS485 总线可以方便地连接多台电表与采集终端。
电力线载波通信（PLC）：利用电力线进行数据传输，无需额外布线，对于已建成且布线不便的场所很实用，像一些老旧小区进行电表智能化改造时，通过电力线载波通信就能轻松将各户电表数据传输到集中器上，进而上传到供电部门系统。
无线通信功能（如 GPRS、NB-IoT 等）：GPRS 通信适合信号覆盖较好且有一定实时数据传输要求的区域，能及时将电表数据远传至供电公司服务器等平台；而 NB-IoT 技术具有低功耗、广覆盖、强连接等优势，特别适用于一些信号较弱的偏远地区或者地下停车场等环境复杂的场所电表数据的远程传输。
预付费功能：在一些出租房、学校宿舍、商业写字楼等场所，采用具有预付费功能的智能电表会比较方便。租户或用户先充值电费，电表根据剩余电量情况控制供电，当电量不足时可以提醒用户及时充值，便于电费管理，也避免了因欠费等问题产生的管理麻烦。
复费率功能：对于执行峰谷电价政策的地区或者企业内部有不同用电时段成本考核的情况，具备复费率功能的智能电表就很必要。它可以按照设定的不同时段（如高峰、平段、低谷时段）分别计量用电量，从而准确计算不同时段的电费，帮助用户合理安排用电时间，降低用电成本。
4. 考虑安装环境因素
室内安装：如果电表安装在室内环境，相对来说环境条件比较稳定，温度、湿度等变化幅度较小，选择常规防护等级的智能电表即可满足要求。
室外安装：对于安装在室外的电表，比如电线杆上、户外配电箱内等，就要考虑防水、防尘、防潮、防晒以及防腐蚀等性能。一般要选用防护等级较高（如 IP54 及以上）的电表，以确保其能在恶劣的户外环境下长期稳定工作，延长使用寿命，减少故障发生概率。
二、智能电表分类
1. 按安装方式区分
- 导轨式智能电表：通过标准DIN35mm导轨进行安装的电能表；
- 嵌入式智能电表：也叫开孔表、面板表、盘装电表，是以开孔嵌入的方式安装在配电柜或墙面的电表；
- 壁挂式智能电表：一种可以直接挂在墙上的智能电表，通常用于工业领域。
2. 按照输入电流区分
- 交流智能电表：在工业生产、商业建筑、公共设施以及部分居民用电这些交流配电领域得到广泛应用；
- 直流智能电表：在光伏、储能、直流充电桩、直流用电设备这些直流配电场景得到广泛应用。
3. 按照接入方式区分
- 直接接入智能电表：通常适用于80A以下的交流电流输入；
- 互感器接入智能电表：也有二次接入、CT接入等叫法，通常适用于80A以上交流电流输入；
- 霍尔/分流器接入智能电表：通常用于直流电输入，也就是直流电表。
4. 按照通讯方式区分
- 有线通讯：常见485有线通讯、CE（以太网）通讯
- 无线通讯：4G、WIFI、NB、NB-Lot、Lora等通讯方式的无线智能电表
5. 按常见功能特性区分
- 标准表：作为量值传递中的电能计量标准，具有高精度和稳定性。
- 有功智能电表：以时间积分的方式测量有功功率的仪器。
- 脉冲电能表：将感应电表的圆盘转数按正比关系转换为脉冲信号，输出与电能成正比的脉冲信号。
- 复费率电表：在规定的不同费率时段，有多个计度器记录有功或无功的智能电表。
- 最大需量表：测量三相交流电网中最大需求和有功电表。
- 全电参量测量电表：能够测量并显示电路中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等多种电参数，提供全面的电能数据。
- 预付费智能电表：常用于商业场景，如商场、宿舍、出租公寓、出租写字楼这些缴费取电的场景。可以切实提升用电收费的管理水平，确保电费的回收。
- 双向计量智能电表：常用于新能源发电、并网、光储充一体化等场景
三、智能电表型号规格选择方法
1. 根据使用的电流大小选择电表规格
不管是家用用电还是工用用电都有稳定的用电功率，根据电流=功率÷电压这个公式，可以计算出实际使用的电流大小，比如，家庭用电功率8000W，电压220V，则电流约是36A，那么电表规格大小选择单相60A足够了。再比如，工厂用电30000W，电压220V，则每一相电流约是45A，那么电表规格大小选择三相60A。
2. 根据使用的电压等级选择电表规格
常见电压等级:
- 220V
- 380V
- 500V
- 660V
- 690V
- 1000V
- 1500V
3. 根据应用场景用电特点需求选择相应型号
不同的应用场景需求的电表功能不同、负载电流大小也不同，所以根据具体的需求特点来选择是最合适的。比如，住宅小区，用电主要是居民用电用电功率小，需求以方便业主用电计量、缴费查询、防窃电等功能为主，则适合选择具有远程预付费防窃电功能的单相电表。再比如，大型机械工厂，用电主要是工用用电用电功率较大，需求重在工厂能耗监测、数据分析、节能降耗等功能，则适合选择具有有功无功计量、多种数据监测功能的远程三相电表。
4. 其他考虑因素
- 用途和需求：不同的应用场景和需求可能需要不同规格和功能的智能电表。例如，小型家庭需求的智能电表可能只需要基本的电能测量和远程抄读功能，而工业用途则可能需要支持多级电价和多费率计费等功能。
- 精度和准确度要求：智能电表的测量精度和准确度是选择时需要注意的重要因素，精度越高，测量结果越准确，但价格也会相应增加。
- 接口标准：智能电表常见的接口标准有RS-485、Modbus、DLT/645等，需要根据通讯协议和设备之间的兼容性进行选择。
- 成本和预算：智能电表价格因型号和功能而异，需根据预算和成本做出选择。
四、互感器选型要点
互感器作为电力系统中一次系统与二次系统间的联络元件，其选型是否正确直接影响到电力系统测量、计量的准确性以及继电器保护装置动作的可靠性，对于确保设备运行安全和人身安全至关重要。
1. 电流互感器选型要点
- 额定电压：电流互感器额定电压应不小于装设点线路额定电压，以确保其绝缘性能能够承受所在线路的电压等级，防止发生绝缘击穿等故障
- 额定电流：一般应为线路正常运行时负载电流的 1.0~1.3 倍，这样可以保证互感器在正常工作范围内运行，避免因过载或轻载导致测量不准确或设备损坏等问题47.
- 变比选择：需根据一次负荷计算电流 来确定电流互感器变比。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可将变比选得大一些。例如，若已知线路中的最大负荷电流为 ，则可选择 或 等稍大一些的变比，以便在故障时能更准确地反映电流变化
- 准确级选择：根据测量准确度要求来确定。计费计量用的电流互感器其准确级不低于 级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表，可选用 — 级电流互感器。准确级越高，测量结果越准确，但相应的成本也会增加，因此需根据实际需求合理选择
- 动、热稳定度校验：需校验电流互感器的动稳定度和热稳定度，厂家的产品技术参数中通常会给出动稳定倍数 和热稳定倍数 。在短路等故障情况下，电流互感器需要能够承受短时间内的大电流冲击，确保不会因过热或机械力的作用而损坏
- 额定容量选择：电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，一般实际二次负载应为 ~ 二次额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，而负载阻抗会影响测量精度，其主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线接触电阻、二次连接导线电阻的影响
2. 电压互感器选型要点
- 额定电压：应满足一次回路额定电压的要求，确保其能够准确测量和反映所在线路的电压情况1.
- 容量和准确等级：其容量和准确等级应满足测量仪表、保护装置和自动装置的要求。不同的应用场景对电压互感器的准确度要求不同，例如计量用的电压互感器需要较高的准确度，一般要求准确级在 级及以上；而用于保护的电压互感器，准确级要求相对较低，但需满足保护装置的动作特性要求1.
- 特殊要求：当需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。对于大接地短路电流系统，其第三绕组电压为 ；对小接地短路电流系统，其第三绕组电压为 。此外， 电压互感器应具有三个二次绕组，其暂态特性和铁磁谐振特性应满足继电保护的要求