一、測(cè)量原理
現(xiàn)場(chǎng)電能誤差測(cè)量采用的是標(biāo)準(zhǔn)表法中的定低頻脈沖法，即由被檢表輸出一定低頻脈沖數(shù)（如感應(yīng)表轉(zhuǎn)盤上的色標(biāo)或電子表的光電脈沖）停住標(biāo)準(zhǔn)表的方法進(jìn)行電能比較。被檢表的相對(duì)誤差γ（%）按式（1）計(jì)算。
式中:γ0——標(biāo)準(zhǔn)表的已定系統(tǒng)誤差（%），不需要修正時(shí)，γ0=0；w——實(shí)測(cè)電能值，即標(biāo)準(zhǔn)表累計(jì)的電能值（j）；w0——算定電能值，即被檢表在無(wú)誤差運(yùn)行下，輸出n個(gè)低頻脈沖時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表應(yīng)累計(jì)的電能值（j），按式（2）計(jì)算。
式中:c0——標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖常數(shù)（pl/kw·h或ph/kw·h）；n0——算定脈沖數(shù)，按式（3）計(jì)算。
式中:cl——被檢表的低頻脈沖常數(shù)（p/kw·h）。
由于j=ws=kw·h/3.6×106，將式（3）代入式（2），算定電能值可以寫成:
考慮到累積的電能量與標(biāo)準(zhǔn)表的高頻脈沖成正比，可轉(zhuǎn)化成算定脈沖數(shù):
假如被檢表常數(shù)為1600個(gè)脈沖/kw·h，標(biāo)準(zhǔn)表，即校驗(yàn)儀的脈沖常數(shù)為3.6×107個(gè)脈沖/kw·h。當(dāng)n=1時(shí)，即采樣脈沖數(shù)（轉(zhuǎn)數(shù)）為1時(shí)，校驗(yàn)儀算定脈沖數(shù)為22500。若此時(shí)校驗(yàn)儀累積脈沖數(shù)為22584，已定系統(tǒng)誤差為+0.05%，則被檢表的相對(duì)誤差為-0.32%。數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)按已定系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
二、接線方式
接線方式分兩種:第一種是將被檢表和校驗(yàn)儀電流回路串聯(lián)起來(lái)，電壓端并聯(lián)；第二種是使用校驗(yàn)儀的鉗型互感器采樣電流信號(hào)，電壓端并聯(lián)。采用電流回路串聯(lián)方式測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，可以達(dá)到0.02級(jí)；而采用鉗型互感器時(shí)，由于采樣不穩(wěn)定等原因，容易造成測(cè)量不準(zhǔn)確及重復(fù)性差，準(zhǔn)確度一般定為0.2級(jí)。
三、接線方式的選擇
對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確度要求較高的，如對(duì)通過(guò)專用接線盒接通的電能表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，普遍采用電流回路的串聯(lián)方式。在高壓計(jì)量時(shí)，電能表是通過(guò)測(cè)量電壓、電流互感器的二次側(cè)輸出的電壓、電流進(jìn)行電能計(jì)量的。運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)是嚴(yán)禁開路的。一旦出現(xiàn)開路事故，開路端之間會(huì)產(chǎn)生高壓放電，危及設(shè)備和操作人員的安全。因此，接線時(shí)必須慎之又慎，確保萬(wàn)無(wú)一失。對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的，如電流直接接通式電能表，或者無(wú)法采用電流回路串聯(lián)方式時(shí)，應(yīng)采用鉗型互感器接入方式，測(cè)量結(jié)果按已定系統(tǒng)誤差來(lái)修正。
四、如何正確接線
正確接線是保證校驗(yàn)儀工作安全性和準(zhǔn)確性的前提。對(duì)于配備有專用接線盒的電能表，一般會(huì)預(yù)留串聯(lián)外接檢測(cè)設(shè)備電流回路的端子，通過(guò)電流連接片的斷開或連接，可以將校驗(yàn)儀的電流回路和被檢表串聯(lián)接通或回復(fù)原有電流通路。具體做法是:確認(rèn)接線無(wú)誤后，輕輕撥動(dòng)電流連接片，連接片應(yīng)無(wú)接觸放電現(xiàn)象；同時(shí)，校驗(yàn)儀應(yīng)顯示各相電流值以確定接線正確。如在松脫連接片過(guò)程中有放電現(xiàn)象，則說(shuō)明校驗(yàn)儀和被檢表的電流回路沒(méi)有接通，應(yīng)迅速將連接片歸回原位，重新檢查接線。測(cè)量完畢后，應(yīng)先將電流連接片回復(fù)到原來(lái)的位置，確認(rèn)無(wú)誤后再拆校驗(yàn)儀的接線。采用鉗型互感器接入時(shí)，應(yīng)按正確的電流方向和相序逐一將電流線夾在鉗口中心。電壓端的接入只需按正確的相序，將被檢表電壓端與校驗(yàn)儀電壓端并聯(lián)。
五、消除鉗型互感器的測(cè)量誤差
采用鉗型互感器測(cè)量時(shí)，存在測(cè)量準(zhǔn)確度低及測(cè)量重復(fù)性差的問(wèn)題。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，筆者發(fā)現(xiàn)這與鉗口表面是否清潔及表面間的接觸是否緊密有關(guān)。鉗口表面不干凈導(dǎo)致表面接觸不好，會(huì)削弱磁力線的導(dǎo)通力；而鉗型互感器本身的重量與夾在鉗口中電流線相交產(chǎn)生的壓力使鉗口松動(dòng)，增大了接觸面的距離，同樣也會(huì)削弱磁力線的導(dǎo)通力。以上兩種情況都會(huì)使測(cè)量誤差趨負(fù)。而對(duì)鉗口接觸面進(jìn)行清潔（用絨布擦拭鉗口接觸面）或增加接觸面的壓力（用橡皮筋扎緊鉗頭），可使接觸更緊密，從而提高磁力線的導(dǎo)通力，使測(cè)量誤差趨正。
某型號(hào)校驗(yàn)儀在鉗口表面清潔前、清潔后及清潔后增加接觸面的壓力的前提下進(jìn)行基本誤差試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，如表1所示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)上述分析是正確的，尤其是采取增加接觸面壓力的方法，使測(cè)量結(jié)果偏正的效果更加明顯。因此，使用鉗型互感器進(jìn)行測(cè)量前，必須清潔鉗口接觸面。為徹底解決鉗口松動(dòng)的問(wèn)題，建議增加鉗口鎖緊裝置，以保證鉗口接觸面的緊密接觸，提高校驗(yàn)儀采用鉗型互感器測(cè)量時(shí)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
六、判斷測(cè)量結(jié)果的正確性
將校驗(yàn)儀正確接線后，進(jìn)入電能誤差測(cè)量模式，就可以測(cè)量實(shí)時(shí)條件下的電能表的相對(duì)誤差嗎？答案是否定的。假如電能表接線有誤，只要校驗(yàn)儀相對(duì)被檢表接線正確，還是可以測(cè)出看似合理的電能誤差的。我們可以在電能表檢定裝置上模擬電能表接線有誤的情況，用校驗(yàn)儀測(cè)量出有功功率和電能表的誤差，與電能表檢定裝置輸出的標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)得電能表的誤差作比較。以下分別對(duì)三相四線電子式電能表的3種接線情況和三相三線電子式電能表的3種接線情況進(jìn)行測(cè)量。其中，三相四線電能表工作在三相平衡狀態(tài)，相電壓為220v，相電流為5a，功率因數(shù)等于1；而三相三線電能表工作在三相平衡狀態(tài)，線電壓為100v，相電流為5a，功率因數(shù)為0.94。接線情況和測(cè)量的數(shù)據(jù)如表2所示。
其中，注1和注3分別是電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀測(cè)量的有功功率值和電能誤差值；注2是電能表檢定裝置輸出的有功功率值；注4是電能表檢定裝置測(cè)得的電能表的實(shí)際誤差。
以上試驗(yàn)說(shuō)明，使用校驗(yàn)儀時(shí)僅僅通過(guò)測(cè)得的電能誤差來(lái)判斷一個(gè)在線運(yùn)行的電能表是否正確計(jì)量是不夠的，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際用電負(fù)載，借助校驗(yàn)儀矢量分析功能或畫六角圖的方法，判定電能表本身接線無(wú)誤后，進(jìn)行誤差測(cè)量才有意義。