CN106291440A - 一种电能表环境适应性考核平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表环境适应性考核平台，包括柜体、电网模拟模块、表计环境因数模拟模块、通讯模拟链和负载模拟模块条；电网模拟模块将产生的三相电压和六相电流输入到表计环境因数模拟模块；模拟表计运行环境；负载模拟模块与表计环境因数模拟模块连接实现不同类型负载的测试；通讯模拟链条与负载模拟模块连接。本发明提供的电能表环境适应性考核平台，能够模拟电能表各种复杂的用电现场环境。对安装在计量箱内的单相智能电能表及其断路器、负荷开关、布线等成套设备进行电气、环境、磁场方面的影响因素进行各种试验，实现研究各种单一及组合环境因素对电能表计量性能的影响，研究分析各种环境因素对电能表影响的考核方法、技术指标。

Description

一种电能表环境适应性考核平台

技术领域

本发明涉及电能表测试领域，特别是一种电能表环境适应性考核平台。

背景技术

在电能表质量性能评定测试领域，传统上都是按国家标准及技术规范要求在实验室环境下，对单独的电能表在不同的试验设备上进行各种试验和测试。如需对电能表进行电气方面的测试，要在电能表检定装置上进行；如需对电能表进行环境气候方面的测试，要在温湿度试验箱设备内进行；如需对电能表进行磁场方面的测试，要在磁场试验设备上进行。所有试验项目完成，需要三个甚至更多的试验设备，试验室环境无法真实的复现电能表现场复杂的用电环境。而且电能表在现场运行时往往同时受到气候、电气、磁场等多种因素的影响，在传统的试验设备上无法为被试表同时施加多种影响因素。因此在试验室环境下测试完全合格的电能表，在安装计量箱内在现场长时间运行后，仍会出现各种问题。例如表间距影响误差计量、负荷开关动作影响误差计量、周边表计不同负荷及上电影响误差计量、长时间潜动、冲击负荷状态误差超标等，这些问题在实验室传统设备上不易复现，十分不利于对电能表在现场的运行质量性能进行科学有效的分析评估。

因此，需要一种电能表环境适应性考核平台。

发明内容

本发明的目的是提出一种电能表环境适应性考核平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种电能表环境适应性考核平台，包括柜体以及设置于柜体内的电网模拟模块、表计环境因数模拟模块、通讯模拟链和负载模拟模块条；

所述电网模拟模块采用程控三相虚负荷电压电流源，将产生的三相电压和六相电流输入到表计环境因数模拟模块；

所述表计环境模拟因数模块为被试表计提供运行影响因素用于模拟表计运行环境；

所述负载模拟模块与表计环境因数模拟模块连接用于模拟被试表计在运行环境中提供的环境影响因数以实现不同类型负载的测试；

所述通讯模拟链条与负载模拟模块连接用于为被试表计提供数据交换和测试通道。

进一步，所述表计环境因数模拟模块包括表计运行模拟模块和电气影响模块；

所述表计运行模拟模块与电网模拟模块连接；

所述电气影响模块与表计运行模拟模块连接；

所述电气影响模块为被试表计提供电气量影响因素以复现现场用电环境。

进一步，所述表计环境因数模拟模块还包括环境影响模块和磁场影响模块；

所述环境影响模块为被试表计提供外部温度环境和湿度环境以模拟用电现场的气候影响因素；

所述磁场影响模块为被试表计施加规定的直流恒定磁场以模拟用电现场的强磁铁干扰因素。

进一步，所述柜体包括左柜体和右柜体；所述左柜体上设置有液晶显示器、主控计算机、抽屉、输入装置、表箱用户出线端子、信号测试输入输出接口、表箱进线接线端子、母线排和铜插排；

所述主控计算机设置于液晶显示器后面，所述液晶显示器采用全角度旋转设置；所述抽屉内设置输入装置；所述表箱用户出线端子与用户负荷连接；所述信号测试输入输出接口与被试表计连接；所述母线排上设置有分线端子；所述分线端子包括一相分线端子或多相分线端子；所述表箱进线接线端子与分线端子连接；所述分线端子与铜插排连接；所述右柜体上设置有运行报警状态指示和表箱挂接区域。

进一步，所述环境影响模块采用程控温湿度试验箱并设置于左柜体；所述磁场影响模块采用空间磁场定位调节装置并设置于右柜体上。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的电能表环境适应性考核平台，能够模拟电能表各种复杂的用电现场环境。能按OIML R46-1and-2Active Electrical Energy Meters、Q/GDW1364-2013单相智能电能表技术规范、Q/WT027-2013单相品质台企业标准三套标准体系对安装在计量箱内的单相智能电能表及其断路器、负荷开关、布线等成套设备进行电气、环境、磁场方面的影响因素进行各种试验。既能进行单一因素影响试验外，还能进行组合因素影响试验。能对不同厂家电能表的测试数据进行自动评分分级，实现研究各种单一环境因素及组合环境因素对电能表计量性能的影响，研究分析各种环境因素对电能表影响的考核方法、技术指标。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明的平台各模块连接关系。

图2-1为本发明的主视图。

图2-2为本发明的仰视图。

图2-3为本发明的俯视图。

图2-4为本发明的左视图。

图2-5为本发明的右视图。

图2-6为本发明的立体图。

图2-7为本发明的后视图。

图中：左柜体1、液晶显示器2、抽屉3、程控温湿度试验箱4、表箱用户出线端子5、信号测试输入输出接口6、铜插排7、报警状态指示8、右柜体9、表箱挂接区域10、空间磁场定位调节装置11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图所示，本实施例提供的一种电能表环境适应性考核平台，包括柜体以及设置于柜体内的电网模拟模块、表计环境因数模拟模块、通讯模拟链和负载模拟模块条；

所述电网模拟模块采用程控三相虚负荷电压电流源，将产生的三相电压和六相电流输入到表计环境因数模拟模块；

所述表计环境模拟因数模块为被试表计提供运行影响因素用于模拟表计运行环境；

所述负载模拟模块与表计环境因数模拟模块连接用于模拟被试表计在运行环境中提供的环境影响因数以实现不同类型负载的测试；

所述通讯模拟链条与负载模拟模块连接用于为被试表计提供数据交换和测试通道。

所述表计环境因数模拟模块包括表计运行模拟模块和电气影响模块；

所述表计运行模拟模块与电网模拟模块连接；

所述电气影响模块与表计运行模拟模块连接；

所述电气影响模块为被试表计提供电气量影响因素以复现现场用电环境。

所述表计环境因数模拟模块还包括环境影响模块和磁场影响模块；

所述环境影响模块为被试表计提供外部温度环境和湿度环境以模拟用电现场的气候影响因素；

所述磁场影响模块为被试表计施加规定的直流恒定磁场以模拟用电现场的强磁铁干扰因素。

所述柜体包括左柜体和右柜体；所述左柜体上设置有液晶显示器、主控计算机、抽屉、输入装置、表箱用户出线端子、信号测试输入输出接口、表箱进线接线端子和铜插排；

所述主控计算机设置于液晶显示器后面，所述液晶显示器采用全角度旋转设置；所述抽屉内设置输入装置；所述表箱用户出线端子与用户负荷连接；所述信号测试输入输出接口与被试表计连接；

所述表箱进线接线端子与母线排上其中一相分线端子或多相分线端子连接；

所述铜插排与分线端子连接；

所述右柜体上设置有运行报警状态指示和表箱挂接区域。

所述环境影响模块采用程控温湿度试验箱并设置于左柜体；所述磁场影响模块采用空间磁场定位调节装置并设置于右柜体上。

所述铜插排用来连接母线排上的母线端子和分线端子。

实施例2

本实施例提供的电能表环境适应性考核平台，是根据OIML R46-1and-2ActiveElectrical Energy Meters、Q/GDW1364-2013单相智能电能表技术规范、Q/WT027-2013单相品质台企业标准三套标准体系要求设计系统，真实模拟电能表现场复杂的用电环境，以考核安装在计量内的电能表及断路器、负荷开关等成套设备在气候、电气、磁场单一因素影响下和组合因素影响下的计量性能。解决了电能表现场环境适应性考核困难的问题，为电能表现场可靠运行和计量性能提升提供科学的测试依据和改进办法。

同时，还可以进行组合因素影响试验。能对不同厂家电能表的测试数据进行自动评分分级，实现研究各种单一环境因素及组合环境因素对电能表计量性能的影响，研究分析各种环境因素对电能表影响的考核方法、技术指标。

该平台包括电网模拟模块、负载模拟模块、电气影响模块、环境影响模块、磁场影响模块、表计运行模拟模块以及通讯模拟链条等。各模块之间的连接关系如下图1所示，图1为平台各模块连接关系图。

电网模拟模块：采用高精度程控三相虚负荷电压电流源，输出幅度、频率、相位可调节的三相电压和六相电流，电压电流回路可产生2～21次谐波，用以模拟计量箱在现场复杂的单相用电环境和三相用电环境。程控电源具有过载、电压回路短路、电流回路开路报警保护功能。

负载模拟模块：模拟电能表用电现场各种负载类型，主要有阻性负载模式、感性负载模式、容性负载模式。可以实现多路用户同时施加不同负载。可模拟稳态负载，也可以模拟暂态负载。

电气影响模块：为计量箱内所有表计提供电气量影响因素，可单一施加电压变化影响、电流变化影响、频率变化影响、功率因数变化影响、谐波影响、电源中断跌落等影响因素，也可将这些影响因素进行任意组合，用以复现现场复杂的用电环境。

环境影响模块：采用小型程控温湿度试验箱，为被试表计提供可程控改变的外部温度环境和湿度环境。模拟用电现场的各种气候影响因素。

磁场影响模块：设计有三轴调节机构，可在三维方向自由调节永磁铁到被试表计的空间距离，试验时，可在被试表计的六个面施加规定的直流恒定磁场，模拟用电现场的强磁铁干扰因素。

表计运行模拟模块：采用铝材网版孔工艺，为整套计量箱提供挂接方式接入空间，适用各种规格计量箱挂接接入，计量箱进线设置三相母线端子，计量箱出线设置6路用户负载，每路用户负载独立的用电指示，模拟计量箱真实的运行接线环境。

通讯模拟链条：可分别工作于RS485通讯模式、载波通讯模式、红外通讯模式，模拟表计在用电现场不同的通讯网络，为实现数据交换和海量通讯干扰提供测试通道。

本实施例提供的柜体如图2-1至5所示，该柜体包括左柜体1和右柜体9两大主体组成。左柜体1包括：液晶显示器2，主控计算机隐藏在液晶显示器2后面，液晶显示器2可360°旋转；抽屉3内置键盘鼠标；小型程控温湿度试验箱4，嵌入左柜体1；表箱用户出线端子5，同时接入6路用户负荷；信号测试输入输出接口6；表箱进线接线端子及铜插排7。右柜体9包括：运行报警状态指示8，内置三色LED；表箱挂接区域10；空间磁场定位调节装置11。

为突出平台区别于传统试验设备，左右柜体均采用流线型工业外观设计，两侧圆弧形设计，整体外观全部采用汽车烤漆工艺。左右柜体可轻松拆分组合，组合时依靠表箱进线接线端子及铜插排7连接。

1、表箱挂接方法

该平台的考核对象为整套计量箱设备，区别于传统的试验设备将单独的电能表逐一挂接在快速接表座上的接入方式。接入表箱时，表箱内部的布线无需做任何改动，包括如下步骤：

步骤1：根据表箱实际固定孔距在表箱挂接区域10选择适用的铝材网版孔进行穿螺钉固定；

步骤2：根据表箱内电能表供电电压接入相别，将表箱进线接线端子及铜插排7与表箱的进线开关用测试导线连接；

步骤3：将表箱用户出线端子5与表箱内各用户负荷开关对应用测试导线连接；

步骤4：将信号测试输入输出接口6与表箱内电能表用测试导线连接；

为满足磁场因素影响试验，平台表箱挂接区域10采用铝材网版结构形式，可适用各种单个表箱或集中式表箱的挂接接入。

表箱进线接线端子及铜插排7位置有A、B、C、N母线排，用以模拟现场供电线路，每相线路最大允许通过600A电流，通过分线端子可同时接入6路100A单相用户。

平台设置有6路表箱用户出线端子，每路用户出线端子最大可承受接入100A的负荷，每路用户负荷具有独立的用电指示。

信号测试输入输出接口6可输出6路标准FH、FL脉冲；可接收6路被试表负控跳闸信号、电能脉冲、时钟脉冲、485信号；可完成6路标准表电压测量信号输入、被试表电流回路功耗信号输入。

2、空间磁场定位调节装置用于调节恒定磁场的位置，包括X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、让位转接弯臂、方向调节接头、磁铁吸板、立方体永磁铁或者可调电磁装置；

所述X轴导轨包括X轴上导轨和X轴下导轨；所述X轴上导轨设置于被试表检测的空间区域的上方；所述X轴下导轨设置于被试表检测的空间区域的下方；所述X轴上导轨和X轴下导轨之间通过Y轴导轨连接；所述Y轴导轨上设置有沿Y轴导轨移动的Z轴导轨；所述Z轴导轨设置有沿Z轴导轨移动的让位转接弯臂；所述让位转接弯臂的远离Z轴导轨一端设置磁铁吸板；所述磁铁吸板用于固定立方体永磁铁；所述磁铁吸板上设置有用于调节立方体永磁铁方向的方向调节接头；或者所述磁铁吸板用于固定可调电磁装置；所述磁铁吸板上设置有用于调节可调电磁装置方向的方向调节接头；所述可调电磁装置包括电磁线圈、直流电流源、程控调节装置和高斯计；所述直流电流源通过程控调节装置与电磁线圈连接；所述高斯计与电磁线圈连接。

所述X轴上导轨设置有滑块和上导轨转接板；所述滑块能沿X轴上导轨移动，所述滑块通过导轨转接板与Y轴导轨连接；所述X轴下导轨设置有滑块和下导轨转接板；所述滑块能沿X轴下导轨移动，所述滑块通过下导轨转接板与Y轴导轨连接；所述下导轨转接板与Y轴导轨之间设置有L型调节螺丝。

所述Y轴导轨设置有Y轴标尺铝条和能沿Y轴移动的滑块；所述滑块上设置有顶丝固定架；所述顶丝固定架通过蝶形顶丝固定于滑块上；所述顶丝固定架通过Z轴导轨转接板与Z轴导轨连接；所述Z轴导轨上设置有Z轴标尺铝条和能沿Z轴移动的滑块；所述滑块上设置顶丝固定架，所述顶丝固定架设置有顶丝保护头；所述顶丝固定架与让位转接弯臂连接。

所述方向调节接头上设置有调节螺钉。所述X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨选用不导磁铝合金或黄铜材料进行加工制作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (5)

1.一种电能表环境适应性考核平台，其特征在于：包括柜体以及设置于柜体内的电网模拟模块、表计环境因数模拟模块、通讯模拟链和负载模拟模块条；

所述电网模拟模块采用程控三相虚负荷电压电流源，将产生的三相电压和六相电流输入到表计环境因数模拟模块；

所述表计环境模拟因数模块为被试表计提供运行影响因素用于模拟表计运行环境；

所述负载模拟模块与表计环境因数模拟模块连接用于模拟被试表计在运行环境中提供的环境影响因数以实现不同类型负载的测试；

所述通讯模拟链条与负载模拟模块连接用于为被试表计提供数据交换和测试通道。

2.如权利要求1所述的电能表环境适应性考核平台，其特征在于：所述表计环境因数模拟模块包括表计运行模拟模块和电气影响模块；

所述表计运行模拟模块与电网模拟模块连接；

所述电气影响模块与表计运行模拟模块连接；

所述电气影响模块为被试表计提供电气量影响因素以复现现场用电环境。

3.如权利要求1所述的电能表环境适应性考核平台，其特征在于：所述表计环境因数模拟模块还包括环境影响模块和磁场影响模块；

所述环境影响模块为被试表计提供外部温度环境和湿度环境以模拟用电现场的气候影响因素；

所述磁场影响模块为被试表计施加规定的直流恒定磁场以模拟用电现场的强磁铁干扰因素。

4.如权利要求1所述的电能表环境适应性考核平台，其特征在于：所述柜体包括左柜体和右柜体；所述左柜体上设置有液晶显示器、主控计算机、抽屉、输入装置、表箱用户出线端子、信号测试输入输出接口、表箱进线接线端子、母线排和铜插排；

所述主控计算机设置于液晶显示器后面，所述液晶显示器采用全角度旋转设置；所述抽屉内设置输入装置；所述表箱用户出线端子与用户负荷连接；所述信号测试输入输出接口与被试表计连接；所述母线排上设置有分线端子；所述分线端子包括一相分线端子或多相分线端子；所述表箱进线接线端子与分线端子连接；所述分线端子与铜插排连接；所述右柜体上设置有运行报警状态指示和表箱挂接区域。

5.如权利要求1所述的电能表环境适应性考核平台，其特征在于：所述环境影响模块采用程控温湿度试验箱并设置于左柜体；所述磁场影响模块采用空间磁场定位调节装置并设置于右柜体上。