CN110058188A - 电能计量装置有源检测仪 - Google Patents

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CN110058188A CN201910438070.8A CN201910438070A CN110058188A CN 110058188 A CN110058188 A CN 110058188A CN 201910438070 A CN201910438070 A CN 201910438070A CN 110058188 A CN110058188 A CN 110058188A
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张月
朱厚元
周舒
孙笠文
刘俊
陈国华
顾文彬
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Abstract

本发明公开了一种电能计量装置有源检测仪,包括测试源和测试仪,测试源和测试仪采用无线Zigbee网络通讯方式进行数据交互和控制;测试方法简单方便、测试结果准确可靠,可大幅提高计量装置投运前的验收检查效率。本发明可在电能计量装置不带电的情况下对其进行检查,可以检查三相三线、三相四线电能表的现场接线,鉴别出计量装置的接线错误、线路开路等情况;同时具有互感器变比测试功能,可以方便的检测出35kV以内电压互感器和2000A以内电流互感器变比是否合格。

Description

电能计量装置有源检测仪
技术领域
本发明涉及一种电能计量装置有源检测仪,属于电力计量设备技术领域。
背景技术
随着电力用户的不断增长,用电工程安装施工过程中由于计量回路接线错误或计量装置不合格造成的计量错误时有发生,不仅致使电费少计,还会引发客户投诉。目前,计量错误已成为一个出现频率较高的事件,装表接电作为送电前的最后一个也是最关键的一个环节,决定了电费计量的准确性,而目前,高压新装用户现场安装计量装置后缺乏有效且简便的检测方法,导致送电后才能发现接线错误或计量装置不合格,而送电后用户由于生产效益的制约很难配合停电调整计量回路接线或更换计量装置,而且等到送电后才发现计量回路接线错误或者计量装置故障,已造成一定经济损失,并且直接影响了供电服务质量和供用电双方利益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电能计量装置有源检测仪,用于现场电能计量装置投运前的验收检查,包括送电前的计量回路接线检查、电压电流互感器变比测试,从而预防和消除错误接线和计量装置不合格带来的电量计量错误。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
一种电能计量装置有源检测仪,包括测试源1和测试仪2,测试源1和测试仪2采用无线Zigbee网络通讯方式进行数据交互和控制;所述测试源1包括电池组3、电源模块4、电网模拟信号发生器5、电压功率放大器6、电流功率放大器7、升压器8、升流器9、DSP处理及通讯模块10、显示模块11、输出接口12、电压电流采样模块13、A/D转换模块14以及无线通讯模块15;所述电池组3与电源模块4相连,电源模块4为测试源1供电,所述电网模拟信号发生器5与电压功率放大器6相连,电压功率放大器6与升压器8相连,升压器8与输出接口12相连;所述电网模拟信号发生器5与电流功率放大器7相连,电流功率放大器7与升流器9相连,升流器9与输出接口12相连;所述输出接口12与电压电流采样模块13相连,电压电流采样模块13与A/D转换模块14相连,A/D转换模块14与DSP处理及通讯模块10相连,DSP处理及通讯模块10分别与电网模拟信号发生器5、显示模块11相连,所述无线通讯模块15与DSP处理及通讯模块10相连。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现:
前述电能计量装置有源检测仪,所述测试仪2包括钳夹接口16、电压电流采集模块17、A/D转换模块18、DSP处理及通讯模块19、显示模块20和电源模块21;所述钳夹接口16与电压电流采集模块17相连,所述电压电流采集模块17与A/D转换模块18相连,所述A/D转换模块18与DSP处理及通讯模块19相连,所述DSP处理及通讯模块19与显示模块20相连,所述电源模块21为电压电流采集模块17、A/D转换模块18、DSP处理及通讯模块19、显示模块20供电。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:测试方法简单方便、测试结果准确可靠,可大幅提高计量装置投运前的验收检查效率。本发明可在电能计量装置不带电的情况下对其进行检查,可以检查三相三线、三相四线电能表的现场接线,鉴别出计量装置的接线错误、线路开路等情况;同时具有互感器变比测试功能,可以方便的检测出35kV以内电压互感器(TV)和2000A以内电流互感器(TA)变比是否合格。测试源和测试仪的配合使用,可迅速检测分析出计量回路接线情况,通过向量图展示,直观形象,可及时纠正错误接线,提高供电服务质量,避免发生利益纠纷;在测试源和测试仪之间利用无线Zigbee网络通讯进行数据交互和控制,可直接计算出电压、电流互感器变比,以判断计量装置是否合格;本设备体积小,便于携带,结构简单,测试方法简单方便,测试结果准确可靠,可大幅提高计量装置投运前的验收检查效率。
附图说明
图1是本发明的电能计量装置有源检测仪结构图;
图2是测试源结构图;
图3是测试仪结构图;
图4是测试源操作面板图;
图5是高压三相三线测试源显示界面图;
图6是低压三相四线测试源显示界面图;
图7是测试仪主机操作键盘图;
图8是测试仪显示屏接线功能界面图;
图9是高压三相三线电能计量装置测试接线图;
图10是低压三相四线电能计量装置测试接线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明电能计量装置有源检测仪包括测试源1和测试仪2,这两个独立的部件之间采用无线Zigbee网络通讯方式进行数据交互和控制。部件全部配备锂电池,可在无直供电源供电情况下使用。如图2,其中测试源1包括电池组3、电源模块4、电网模拟信号发生器5、电压功率放大器6、电流功率放大器7、升压器8、升流器9、DSP处理及通讯模块10、显示模块11、输出接口12、电压电流采样模块13、A/D转换模块14以及无线通讯模块15;如图3,测试仪2包括钳夹接口16、电压电流采集模块17、A/D转换模块18、DSP处理及通讯模块19、显示模块20和电源模块21。
系统组成及功能特点:
1、测试源:
以进口高速数字微处理器为核心,新型特定脉冲功率器件实现程控高稳定度高性能的全电子式测试功率电源;采用PWM调制功率放大器,输出容量大、体积小、输出效率高(>85%),发热量低、负载特性好、可靠性高,并有完善的故障检测、保护和报警功能;液晶显示器配以汉字操作界面及汉字提示信息,使人机交互更方便;采用便携式结构设置,方便现场携带使用;采用内置锂电池供电,锂电池供电可以连续使用4个小时。
2、测试仪:
掌上式设计,接线直观,操作简单方便;采用大屏幕点阵液晶显示器,结果清晰明了;采用钳形电流互感器方式测量电流,测量操作快捷方便;采用内置锂电池供电,锂电池供电可以连续使用4个小时;可识别常见的三相三线48种、三相四线96种接线错误;适时显示相量六角图,方便判定接线;采用先进的微处理器,能同时测量:三相电压、电流、相位等电工参数;配套便携式机箱,将仪表主机及全部附件整箱包装,携带方便;本测试仪可单人操作,避免了传统的两人在电缆两端对讲的校线方法,省略了通讯工具。
技术指标:
(一)测试源
电压输出:3×36V、3×1.5V;电流输出:10A;相位角:15°
1、操作面板如图4:
1)U1、U2、U3处4个接口接一组电压输出线UA、UB、UC、UN(黄、绿、红、黑)。
2)I1、I2、I3处6个接口接3组电流输出线A、B、C(黄、绿、红)。
3)报警指示灯用于指示电压、电流源输出是否正常,灯亮表示不正常。
4)电池指示灯用于指示电池目前状态。
2、操作说明
高压三相三线操作:
1)接电压输出线:UA、UB、UC接在电压输出相应的黄、绿、红接线柱上,UN不接。
2)接电流输出线:IA、IC接在电流输出相应的黄、红接线柱上,IB短接。
3)打开电源开关,液晶显示屏亮,输出显示为“0”。
4)电压互感器选择按钮为“PT一次”位置。
5)按“启动”按钮输出电压、电流;I2位置灯属于正常现象;相位固定输出为15°左右。如图5是高压三相三线测试源显示界面图。
低压三相四线操作:
1)接电压输出线:UA、UB、UC、UN接在电压输出相应的黄、绿、红、黑接线柱上。
2)接电流输出线:IA、IB、IC接在电流输出相应的黄、绿、红接线柱上。
3)打开电源开关,液晶显示屏亮,输出显示为“0”。
4)电压互感器选择按钮为“无PT”位置。
5)按“启动”按钮输出电压、电流;相位固定输出为15°。如图6是低压三相四线测试源显示界面图。
(二)电能表接线测试仪
电压测量范围:0.5~1.5V;电流测量范围:10mA~1.5A;相位测量范围:0~360°
1、操作界面:
操作键盘如图7所示:
数字键:在参数输入时用于数字输入。
小数键:在参数输入时用于小数点输入,可作快捷键。
上下键:用于参数设置光标的移动。
左右键:用于设置项参数的选择。
确认键:用于参数设置的确认和功能的执行。
电源键:用于开关机操作。
取消键:用于参数设置时数字的消除。
退出键:用于测试项目的取消或退至项目菜单。
测试仪接好线后,长按电源“”开关键,检测仪将自动开机,约3秒钟后仪器屏幕显示自动进入电测界面。测试仪一共4个功能项目,分别为:电测、接线、变比、测试。
1)电测
在此功能项下可通过无线方式控制一次侧接线测试仪输出。“一次”为互感器输入一次电压、电流信息,“二次”为电能表端电压、电流等信息。右上角“无线信号”为两设备之间连接信号指示。测试时首先通过左右键选择设置现场计量装置的接线方式:三相四线低压、三相三线高压和三相四线高压。设置完成按确认健控制“接线测试源”输出电压、电流施加在一次上。接线测试仪同时测试出二次感应的电压、电流信息。根据一次和二次电压、电流信息自动判断电压互感器与电流互感器的变比。同时可按数字健可进入查线界面。测试工作完成再按确认健控制“接线测试源”切断电压、电流输出,结束测试。
2)接线
此功能项主要用于分析现场计量装置的电压、电流回路接线状况,通过向量图展示,直观形象,并可判断常见的三相三线和三相四线错误接线形式。只需根据线路的负载性质,即可检查接线并显示判断结果。在项目菜单选择“接线”项目,按确认键运行此测试模块,如图所示。根据现场的功率因数,通过左右键“”键设置负载性质感性或容性,即可显示查线结果。
3)变比
在功能项菜单选择“设置”项目,按确认键即进入变比测算功能模块。
4)设置
在项目菜单选择“设置”项目,按确认键即进入系统设置功能模块:设备编号:本仪器的编号。版本号:本仪器的软件版本。钳表量程:设备内部量程切换。标频输出:用于设置本仪器标频输出为高频或低频,通过左右键选择,高频为低频10000倍。记录清空:通过输入密码“8888”清空设备存储器,对存储器进行格式化,重新规划存储器,清除所有存储数据。数据校正:通过输入密码对仪器进行调试,维修时使用。时间日期设置:用于调整仪器的内部时钟时间。
现场测试操作:
1、三相三线计量回路接线测试,如图9所示(具有高压电压互感器TV)
1)将测试源UA(黄线黄夹)、UB(绿线绿夹)、UC(红线红夹)三个电压输出端测试线夹在电压互感器(TV)一次侧对应的端子A、B、C上。
2)将测试源的电流IA、IC输出端测试线分别夹在A、C相的电流互感器(TA)一次侧,IB输出端短接,请注意极性,黄线黄夹和红线红夹夹在进线端,黄线黑夹和红线黑夹夹在出线端。
3)将测试源的PT选择按钮选在“PT一次”档位。
4)将测试仪的黄、红电流钳型表夹在电能表的A、C相电流进线上,注意钳表极性。
5)将测试仪的电压测试线夹分别夹在电能表的对应电压端子上,依次为黄、绿、红。
6)在保证测试源和测试仪接线正确的情况下,打开测试源及测试仪电源开关。
7)选择测试仪的电测功能模块,接线制式选择为高压三相三线,按下确定键,测试仪可控制测试源输出,并将测试源数据同步至测试仪,同时进行二次电压、电流和相位参数测试。
8)进入测试仪接线功能界面,该界面可显示电压、电流向量图,并进行接线形式判断。
9)进入测试仪变比功能界面,该界面可测算电压、电流互感器变比,判断计量装置是否合格。
10)测试完毕后,关闭测试源和测试仪电源,以节约电池用电量,增加使用次数。
2、三相四线计量回路接线测试,如图10所示(无电压互感器TV)
1)将测试源UA(黄)、UB(绿)、UC(红)、UN(黑)四个电压输出端测试线夹在低压母线对应A、B、C、N铜排上。
2)将测试源的电流IA、IB、IC输出端测试线分别夹在A、B、C三相电流互感器TA一次侧,请注意极性,黄线黄夹、绿线绿夹和红线红夹夹在进线端,黄线黑夹、绿线黑夹和红线黑夹夹在出线端。
3)将测试源的PT选择按钮选在“无PT”档位。
4)将测试仪的黄、绿、红电流钳型表分别夹在三相四线电能表的A、B、C相电流进线上,注意钳表极性。
5)将测试仪的电压测试线夹分别夹在电能表的对应电压端子上,依次为黄、绿、红、黑。
6)在保证测试源和测试仪接线正确的情况下,打开测试源及测试仪电源开关。
7)选择测试仪的电测功能模块,接线制式选择为低压三相四线,按下确定键,测试仪可控制测试源输出,并将测试源数据同步至测试仪,同时进行二次电压、电流和相位参数测试。
8)进入测试仪接线功能界面,该界面可显示电压、电流向量图,并进行接线形式判断。
9)进入测试仪变比功能界面,该界面可测算电压、电流互感器变比,判断计量装置是否合格。
10)测试完毕后,关闭测试源和测试仪电源,以节约电池用电量,增加使用次数。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种电能计量装置有源检测仪,其特征在于,包括测试源和测试仪,测试源和测试仪采用无线Zigbee网络通讯方式进行数据交互和控制;所述测试源包括电池组、电源模块、电网模拟信号发生器、电压功率放大器、电流功率放大器、升压器、升流器、DSP处理及通讯模块、显示模块、输出接口、电压电流采样模块、A/D转换模块以及无线通讯模块;所述电池组与电源模块相连,电源模块为测试源供电,所述电网模拟信号发生器与电压功率放大器相连,电压功率放大器与升压器相连,升压器与输出接口相连;所述电网模拟信号发生器与电流功率放大器相连,电流功率放大器与升流器相连,升流器与输出接口相连;所述输出接口与电压电流采样模块相连,电压电流采样模块与A/D转换模块相连,A/D转换模块与DSP处理及通讯模块相连,DSP处理及通讯模块分别与电网模拟信号发生器、显示模块相连,所述无线通讯模块与DSP处理及通讯模块相连。
2.如权利要求1所述的电能计量装置有源检测仪,其特征在于,所述所述测试仪包括钳夹接口、电压电流采集模块、A/D转换模块、DSP处理及通讯模块、显示模块和电源模块;所述钳夹接口与电压电流采集模块相连,所述电压电流采集模块与A/D转换模块相连,所述A/D转换模块与DSP处理及通讯模块相连,所述DSP处理及通讯模块与显示模块相连,所述电源模块为电压电流采集模块、A/D转换模块、DSP处理及通讯模块、显示模块供电。
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CN112363090A (zh) * 2020-09-27 2021-02-12 广东电网有限责任公司 计量二次回路接线测试方法
CN112433180A (zh) * 2020-11-04 2021-03-02 国网北京市电力公司 一种电能表智能接线检测仪

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