CN203101629U - 一种具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置，包括有大功率精密测试电源、标准电能表、误差计算单元，还包括有精密电流互感器、电流互感器接线控制电路，所述的电流互感器接线控制电路第一端连接标准电能表，第二端连接被检电能表，精密电流互感器的初级连接在电流互感器接线控制电路的第三端与大功率精密测试电源的输出低端之间，精密电流互感器的次级连接在电流互感器接线控制电路的第四端与被检表之间。可以使电能表检定装置在现有电能表检定装置技术水平的条件下实现对小电流下的精确电能检定，使现有电能表检定装置准确度等级能够覆盖到mA及μA级。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能表检定装置，尤其涉及一种小电流状态下的电能表检定装置。
背景技术
目前,随着工业化的发展和人民生活水平的提高，社会对电力的需求日益增大，对电能的精确计量显得尤为重要。目前高压计量电能表的测量范围电流已测到mA 级，国家对该类表的检定规程要求启动试验时，其启动电流小到零点几个毫安。而传统技术的电能表检定装置电源在指标范围内只能输出几十个mA，标准电能表在指标范围内也只能测到十个mA，已适应不了对这类表的精确检定要求。为适应对小电流高精度电能表的检定，许多检定装置生产厂家都在电源和标准表上下功夫：如使电源的输出能够从最大电流100A-1mA,使标准表能够检测到mA级等措施，但功能上虽能够实现了输出和检测功能，而电源和标准电能表在小电流（mA及μA级）指标上（准确度、稳定度）还不尽满足要求。尽管目前国家目前在标准电能表领域还没对小电流（mA及μA级）电能标准进行法定量传 ，但若能通过简洁高稳定可靠的方法实现对小电流电能表的电能检定，也是计量部门和电能表检定装置生产厂家应努力去做的事情。
目前通用电能表检定装置的检定原理图如图1所示，电流在50mA以上时的电能表检定装置等级可以轻松做到0.05级，但到mA及μA级电流时电能表检定装置要想达到同等级别已是不可能的，不说电源的输出准确度与稳定度在mA、μA量级已无可信指标可言，仅宽量程标准电能表在μA级的测量已没有可信度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种小电流状态下的高准确度电能表检定装置，能够实现对小电流下的精确电能表检定，准确度等级能够覆盖到mA及μA级。
本实用新型采用下述技术方案：一种具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置，包括有大功率精密测试电源、标准电能表、误差计算单元，还包括有精密电流互感器、电流互感器接线控制电路，所述的电流互感器接线控制电路第一端连接标准电能表，第二端连接被检电能表，精密电流互感器的初级连接在电流互感器接线控制电路的第三端与大功率精密测试电源的输出低端之间，精密电流互感器的次级连接在电流互感器接线控制电路的第四端与被检表之间。
所述的电流互感器接线控制电路包括三个开关，第一开关的第一端和第二端分别为电流互感器接线控制电路的第一端和第二端，第二开关的第一端和第三开关的第一端分别连接第一开关的第一端和第二端，第二开关的第二端和第三开关的第二端分别为电流互感器接线控制电路的第三端和第四端。
本实用新型所述的检定装置可以使电能表检定装置在现有电能表检定装置技术水平的条件下实现对小电流下的精确电能检定，使现有电能表检定装置准确度等级能够覆盖到mA及μA级。如：目前电能表检定装置为0.05级，其指标覆盖到电流100A-50mA，意思就是电流在100A-50mA范围内时，电能表检定装置的准确度等级为0.05级，而小于50mA时装置准确度等级就可能会超出0.05级指标范围。通过配置变比为100：1，精度0.005级的精密电流互感器和电流互感器接线控制电路，就可以使该电能表检定装置的准确度等级0.05级向下覆盖到100A-0.5mA的电流范围。
附图说明
图1为现有技术的电能表检定装置原理图；
图2为本实用新型的电能表检定装置原理图。
具体实施方式
为了在现有电能表检定装置技术水平的条件下实现对小电流的精确电能检定，能够使现有电能表检定装置准确度等级覆盖到mA及μA级，本实用新型提供了一种具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置，如图2所示，包括有大功率精密测试电源、标准电能表、误差计算单元，还包括有精密电流互感器、电流互感器接线控制电路，所述的电流互感器接线控制电路包括三个开关，第一开关K1的第一端连接标准电能表，第一开关K1的第二端连接被检电能表，第二开关K2的第一端和第三开关K3的第一端分别连接第一开关K1的第一端和第二端，精密电流互感器CT1的初级(1、2)连接在第二开关K2的第二端和大功率精密测试电源的输出低端IAo之间，精密电流互感器CT1的次级(3、4)连接在第三开关K3的第二端与被检表之间。
与现有技术的电能表检定装置相比，本实用新型增加了精密电流互感器CT1、控制精密电流互感器接线方式的开关K1、K2、K3。该部分的工作原理是：当电能表检定装置进行非小电流电能检定时，控制第一开关K1闭合，第二开关K2、第三开关K3断开，大功率精密测试电源的电流沿着IA-标准表-K1-被检表-IAo回路循环，跟现有技术的电能表检定装置的电流回路一样，装置的准确度等级不受影响。当电能表检定装置进行小电流（如1mA）电能检定时，控制第一开关K1断开，第二开关K2、第三开关K3闭合，大功率精密测试电源的电流沿着IA-标准表-K2-精密电流互感器CT1初级（1、2）-IAo回路循环；精密电流互感器CT1次级电流沿着CT1的3脚- K3-被检表-CT1的4脚回路循环。
假设精密电流互感器CT1的电流变比是100：1，电源只要输出100mA的高稳定准确电流，被检表就能够获得对应的高稳定准确的1mA电流，而装置标准电能表检测的电流是100mA,在标准电能表准确度量传量限之内，使装置的大功率精密测试电源和标准电能表都工作在其高稳定准确度指标的量限之内。被检表的工作电流的准确度取决于精密电流互感器CT1的精度指标，目前电子补偿式精密电流互感器CT1的指标在满量限到1‰量限范围内可以容易做到0.01级至0.001级，且负载范围可以从0到设计需要的最大容量。因此精密电流互感器CT1选取合适的精度（如0.005级），可以使流经被检表的电流误差对于某一装置等级（如0.05级）来说可以忽略其引起的系统误差。所述的三相电能表检定装置，其中的精密电流互感器CT1：其精度满足对应装置准确度等级要求的任意准确度等级；精密电流互感器CT1可以是电子补偿式精密电流互感器，或其他类型的满足指标要求的电流互感器；精密电流互感器CT1的变比可以是100：1，或其他合适的变比；精密电流互感器CT1的一二次绕组可以是一个变比，也可以是多个变比。
在对被检表进行误差计算时，被检表电能误差
其中E为被检表的电能误差，Wi为被检电能表指示电能，Wo为标准表指示电能，100为精密电流互感器电流变比。
所述的电能表检定装置，其中标准表的电流接入位置可以是如图2中的从精密测试电源电流输出高端IA端子接入，也可从精密测试电源电流输出低端IAo 端子接入。图2所示可以表示为单相电能表检定装置的检定图，也可以表示为三相电能表检定装置A、B、C三相中的A相接线图。
所述的第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3的控制信号可以是手动控制切换，也可以是程序自动控制切换。其中所述的电流互感器接线控制电路和精密电流互感器CT1可以做入大功率精密测试电源内部，与精密测试电源成为一个整体，也可以在大功率精密测试电源外部与精密测试电源配合使用，以达到对小电流下电能的精确测量。
以下具体介绍一种实施例：一种带小电流(范围120A-0.5mA)状态下的0.05级单相电能表检定装置如图2，基本组成包括以下几个部分：
精密测试电源：0.05级指标,电流量限100A-100mA；
标准电能表：电流量限120A-50mA，测量准确度0.05级；
精密电流互感器CT1：准确度0.005级电流变比100：1，一次量限5A-50mA ；
控制精密电流互感器接线方式的开关K1、K2、K3；
连接被检电能表的接线机构误差计算单元。
该电能表检定装置的工作原理是：当电能表检定装置进行50mA以上的电流状态的电能检定时，控制开关K1闭合，开关K2、K3断开，然后大功率精密测试电源按检定参数要求输出需要的电流及电压等。其输出的电流沿着IA-标准表-K1-被检表-IAo回路循环，使得精密测试电源给标准电能表和被检电能表提供的虚拟电能完全一致，误差计算单元就可以根据标准电能表和被检电能表电能计量值计算被检电能表的电能误差。
当电能表检定装置进行小电流（如0.5mA）下电能检定时，精密测试电源控制开关K1断开、开关K2、K3闭合，大功率精密测试电源输出50mA(0.05A)电流及参考电压，其输出电流沿着IA-标准表-K2-精密电流互感器CT1初级1、2-IAo回路循环；此时精密电流互感器CT1次级电流应是准确的0.5mA电流(准确度0.005级）沿着CT1的3脚- K3-被检表-CT1的4脚回路循环。这样标准电能表就工作在其量限范围内，其计量的标准电能为Wo=I*U*COSφ*T=0.05*U*COSφ*T，假设被检电能表在0.0005A（0.5mA)下的计量电能为Wi，则被检表的在0.5mA下的计量电能误差
这样就实现了被检电能表在0.5mA电流时的0.05级标准下的电能精密测量。
Claims (2)
1.一种具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置，包括有大功率精密测试电源、标准电能表、误差计算单元，其特征在于：还包括有精密电流互感器、电流互感器接线控制电路，所述的电流互感器接线控制电路第一端连接标准电能表，第二端连接被检电能表，精密电流互感器的初级连接在电流互感器接线控制电路的第三端与大功率精密测试电源的输出低端之间，精密电流互感器的次级连接在电流互感器接线控制电路的第四端与被检表之间。
2.根据权利要求1所述的具有小电流状态下的高准确度电能表检定装置，其特征在于：所述的电流互感器接线控制电路包括三个开关，第一开关的第一端和第二端分别为电流互感器接线控制电路的第一端和第二端，第二开关的第一端和第三开关的第一端分别连接第一开关的第一端和第二端，第二开关的第二端和第三开关的第二端分别为电流互感器接线控制电路的第三端和第四端。
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|---|---|---|---|---|
| CN105301551A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-03 | 国网上海市电力公司 | 一种输出1mA以下电流的电能表检定装置及方法 |
| CN105911512A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-31 | 国家电网公司 | 一种智能电能表常数试验系统及试验方法 |
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