CN107576927A - 一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括程控交流电源、标准电能表、被试电能表、第一二极管和第二二极管，程控交流电源的电压输出端与标准电能表和被试电能表的电压输入端相连接，标准电能表的电流回路、被试电能表的电流回路和第一二极管串联构成第一半波回路，第二二极管构成第二半波回路，所述第一半波回路和第二半波回路反向并联后的两端分别与程控交流电源的电流输出的正端和负端连接，程控交流电源输出虚拟负荷，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量，解决了两个半波电流回路的不平衡对测试结果的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电工测量技术领域,尤其涉及电能表技术领域，具体地说是一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置。
背景技术
在电力系统中，由于电力电子器件的大量使用，特别是半波整流设备的使用，使得用电线路中出现半波电流，产生直流电量分量，而当电能表的电流回路中有直流电流时，电能表的电磁式电流互感器的磁芯的磁性能会发生化，甚至饱和，从而使电能表的电磁式电流互感器不能进行准确测量，影响电能表电能计量的准确性，因此，需要电能表中的电磁式电流互感器有抗直流分量的能力，同时也需要能够测试电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置。
在电能表的计量标准GB/T 17215.321-2008《交流电测量设备 特殊要求 第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）》中，对直接接入式的电能表，电流输入回路为半波电流输入的条件下，要求电能表的电能计量误差的改变量的极限不超过3%，电能表的计量标准GB/T 17215.321-2008中测试电能表的直流及偶次谐波影响量的试验线路如图1所示，试验方案通过两个二极管将电流回路分割为正半波和负半波两个电流支路，其中的一个支路连接到电能表，为保证测量的准确性，另外一个支路连接到一个平衡负载，平衡负载的阻抗等于被测电能表的电流回路的阻抗，正半波电流流过电能表，而负半波电流流过平衡负载，为减小由于两个电流支路的负载不平衡影响测量结果，平衡负载通常采用同厂家、同批次和同时期的电能表，此外，为改善平衡条件，两个支路中还增加了一个电阻RB，其阻值为电能表电流回路阻抗值的10倍，理论上，电能表的有功电能量的测量值为标准电能表的有功电能量的测量值的一半，以此来测试电能表的直流及偶次谐波影响量，但是，二极管、平衡负载以及电阻RB所造成的不平衡误差，依然直接影响到电能表的直流及偶次谐波影响量的测试精度。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置的正半波电流回路和负半波电流回路的阻抗不平衡对电能表的直流及偶次谐波影响量的测试精度的影响的问题，旨在提供一种改进型的电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，标准电能表的电流回路与被试电能表的电流回路串联接入同一个半波电流回路，并使用电流传感器作为标准电能表的电流回路中的电流检测元件，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量，从而解决了正半波电流回路和负半波电流回路的阻抗不平衡对电能表的直流及偶次谐波影响量的测试精度的影响。
本发明所采用的技术方案是：一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括程控交流电源、标准电能表、被试电能表、第一二极管和第二二极管，其特征在于程控交流电源的电压输出端与标准电能表的电压输入端和被试电能表的电压输入端相连接；标准电能表的电流回路、被试电能表的电流回路和第一二极管串联构成第一半波回路，第二二极管构成第二半波回路，所述第一半波回路和第二半波回路反向并联后的两端分别与程控交流电源的电流输出的正端和负端连接；程控交流电源的电压输出端输出交流电压，程控交流电源的电流输出端输出交流电流。
进一步的，所述标准电能表的电流回路中所采用的电流检测元件为电流传感器，电流传感器可以是分流器，也可以是直流电流传感器，或者是抗直流分量的电流互感器。
第一半波回路中的标准电能表、被试电能表、第一二极之间的连接顺序可以根据需要改变。一个优选的方案：程控交流电源的电流输出正端与标准电能表的电流回路的正端和第二二极管的负极相连接，标准电能表的电流回路的负端与被试电能表的电流回路的正端相连接，被试电能表的电流回路的负端与第一二极管的正极相连接，第一二极管的负极和第二二极管的正极与程控交流电源的电流输出负端相连接。
程控交流电源输出虚拟负荷，第一二极管和第二二极管将程控交流电源的电流输出分割成正半波电流回路和负半波电流回路，标准电能表的电流回路与被试电能表的电流回路串联接入同一个半波电流回路，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量。
本发明所采用的另外一种技术方案是：一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括：程控电源、标准电能表和被试电能表，其特征在于：程控电源的交流电压输出端与标准电能表的电压输入端和被试电能表的电压输入端相连接；标准电能表的电流回路和被试电能表的电流回路串联后与程控交流电源的电流输出的正端和负端相连接；程控电源的电压输出端输出交流电压，程控电源的电流输出端输出半波电流。
电流回路中的标准电能表和被试电能表之间的连接顺序可以根据要求进行改变。一个优选的方案：程控电源的电流输出正端与标准电能表的电流回路的正端相连接，标准电能表的电流回路的负端与被试电能表的电流回路的正端相连接，被试电能表的电流回路的负端与程控电源的电流输出负端相连接。
程控电源输出虚拟负荷，程控电源的交流电压输出端输出交流电压，程控电源的电流输出端输出半波电流，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量。
进一步的，所述标准电能表的电流回路中所采用的电流检测元件为电流传感器，电流传感器可以是分流器，也可以是直流电流传感器，或者是抗直流分量的电流互感器。
本发明的有益效果是：提供一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，标准电能表的电流回路与被试电能表串联接入同一个半波电流回路，标准电能表的电流回路中所采用的电流检测元件为电流传感器，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量，从而解决了正半波电流回路和负半波电流回路的阻抗不平衡对电能表的直流及偶次谐波影响量的测试精度的影响。
附图说明
图1为计量标准GB/T 17215.321-2008中的试验线路图
图2为本发明实施例1的原理框图。
图3为本发明实施例2的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明做出具体的阐述。
实施例1：
如图2所示，一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括：程控交流电源、标准电能表、被试电能表、第一二极管D1和第二二极管D2，程控交流电源的电压输出端UL、UN与标准电能表的电压输入端Us+、Us-和被试电能表的电压输入端U、N相连接；程控交流电源的电流输出的正端IL+与标准电能表的电流回路的正端Is+相连接，标准电能表的电流回路的负端Is-与被试电能表的电流回路的正端I+相连接，被试电能表的电流回路的负端I-与第一二极管D1的正极相连接，第一二极管D1的负极与程控交流电源的电流输出的负端IL-相连接，第二二极管D2的负极与程控交流电源的电流输出的正端IL+相连接，第二二极管D2的正极与程控交流电源的电流输出的负端IL-相连接。
标准电能表的电流回路中所采用的电流检测元件为分流器Rs。
程控交流电源输出虚拟负荷，程控交流电源的电压输出端输出交流电压，程控交流电源的电流输出端输出交流电流，第一二极管D1和第二二极管D2将程控交流电源的电流输出分割成正半波电流回路和负半波电流回路，标准电能表的电流回路与被试电能表的电流回路串联接入同一个半波电流回路，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量。
实施例2：
如图3所示，一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括：程控电源、标准电能表、被试电能表，程控电源的交流电压输出端UL、UN与标准电能表的电压输入端Us+、Us-和被试电能表的电压输入端U、N相连接；程控电源的电流输出的正端IL+与标准电能表的电流回路的正端Is+相连接，标准电能表的电流回路的负端Is-与被试电能表的电流回路的正端I+相连接，被试电能表的电流回路的负端I-与程控电源的电流输出的负端IL-连接，标准电能表的电流回路中所采用的电流检测元件为分流器Rs；程控电源的交流电压输出端UL、UN输出交流电压，程控电源的电流输出端IL+、IL-输出半波电流，将被试电能表的有功电能量的测量值与标准电能表的有功电能量的测量值进行比较，即可得到被试电能表的直流及偶次谐波影响量。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括程控交流电源、标准电能表、被试电能表、第一二极管（D1）和第二二极管（D2），其特征在于：所述程控交流电源的电压输出端（UL、UN）与所述标准电能表的电压输入端（Us+、Us-）和所述被试电能表的电压输入端（U、N）相连接；所述标准电能表的电流回路、所述被试电能表的电流回路和所述第一二极管（D1）串联构成第一半波回路，所述第二二极管（D2）构成第二半波回路，所述第一半波回路和所述第二半波回路反向并联后的两端分别与所述程控交流电源的电流输出的正端（IL+）和负端（IL-）连接；所述程控交流电源的电压输出端输出交流电压，所述程控交流电源的电流输出端输出交流电流。
2.如权利要求1所述的一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，其特征在于：所述程控交流电源的电流输出正端（IL+）与所述标准电能表的电流回路的正端（Is+）和所述第二二极管（D2）的负极相连接，所述标准电能表的电流回路的负端（Is-）与所述被试电能表的电流回路的正端相连接，所述被试电能表的电流回路的负端与所述第一二极管（D1）的正极相连接，所述第一二极管（D1）的负极和所述第二二极管（D2）的正极与所述程控交流电源的电流输出负端相连接。
3.一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，包括程控电源、标准电能表和被试电能表，其特征在于：所述程控电源的交流电压输出端（UL、UN）与所述标准电能表的电压输入端（Us+、Us-）和所述被试电能表的电压输入端（U、N）相连接；所述标准电能表的电流回路和所述被试电能表的电流回路串联后与所述程控电源的电流输出的正端（IL+）和负端（IL-）连接；所述程控电源的电压输出端输出交流电压，所述程控电源的电流输出端输出半波电流。
4.如权利要求1或3所述的一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，其特征在于：所述标准电能表的电流回路中的电流检测元件是分流器。
5.如权利要求1或3所述的一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，其特征在于：所述标准电能表的电流回路中的电流检测元件是直流电流传感器。
6.如权利要求1或3所述的一种电能表的直流及偶次谐波影响量的试验装置，其特征在于：所述标准电能表的电流回路中的电流检测元件是抗直流分量的电流互感器。
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