一种双回路单相电能表检定装置和方法与流程

1.本发明涉及电能表检定技术领域，尤其涉及一种双回路单相电能表检定装置和方法。


背景技术：

2.电能表检定装置是一种专用的标准计量设备，由测试电源提供标准的测试信号电压、电流等给被校表和标准电能表同时计量电能，标准电能表发送高频标准电能脉冲，被检电能表发出低频被检电能脉冲，误差计算器同步接收标准脉冲和被检脉冲，计算出电能误差。
3.传统的单相电能表检定装置，是针对原机电式单相电能表设计的，此类电能表电流计量回路从火线（l回路）接入，电压从火线（l）和零线（n）间接入，检定时，多个表位，电流每个表位串连，电压每个表位并联；但在电子式电能表全面替代机电式电能表，特别是近年来智能电能表、智能网关电能表出现后，单相电能表在火线（l）和零线（n）回路均设置了电流计量单元，l回路和n回路均能够进行计量，并可以通过l回路和n回路的电流差值，记录用电状态异常，上报事件，提升计量准确度和用电管理水平。
4.双回路单相电能表的出现，传统的单相电能表检定装置无法实现新型双回路电能表n回路的电流测量和功率、电能误差的准确度测试，本发明即为满足双回路单相电能表的检定而设计的。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明设计了一种双回路单相电能表检定装置和方法，以传统的单相电能表检定装置的每个表位测试单元为基础，设置了一组切换装置，可以在l回路和n回路间切换，从而实现双回路电能表的检定。
6.本发明的技术方案具体如下：一种双回路单相电能表检定装置，包括：多个并行的检定工位，每个工位放置一个被检单相电能表进行并行的检定；每个检定工位设置一个误差计算器，计算被检电能表的误差；设置于每个检定工位的电流回路切换单元，切换电路接入被检电能表的通道；总控单元及控制计算机，总控单元通过lan网口与控制计算机通信，控制计算机向总控单元发送控制命令，采集检测数据，上传至控制计算机；多路隔离pt，隔离pt一次输入端接测试电源电压输出，二次有多个相互隔离的独立绕组，绕组数量为装置表位数 1路，一二次绕组间的电压变比为1：1，隔离pt二次侧为标准电能表和被检电能表提供相互隔离的测试电压信号；单相标准功率电能表，接入三相测试电源输出的电压、电流信号，测量实时的电压、电流、功率等电参量作为标准值，并发出与功率成正比的电能脉冲，提供给电能表误差
计算单元用于计算误差。
7.进一步地，所述装置还包括单相测试电源，通过rs232端口与总控单元通信，受总控单元控制，输出检定所需要的电压信号和电流信号。
8.进一步地，所述装置还包括标准时钟源模块，提供检定电能表时钟日计时误差的标准高频时钟信号。
9.进一步地，电流回路切换单元内设置有4个电流继电器，两个继电器为一组，其中两个继电器开关闭合时，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的l回路，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的n回路，该组继电器受本表位的误差计算单元控制，在选择不同回路的测试时，由误差计算单元按上位机发送的回路状态指令进行切换控制。
10.进一步地，电流切换单元中，第一继电器开关与被检电表的lin1接口连接，第二继电器开关与被检电表的lout2接口连接，第三继电器开关与被检电表的min1接口连接，第四继电器开关与被检电表的mout2接口连接；第一电流切换单元中，第一继电器开关、第三继电器开关与单相标准功率电能表连接，第二继电器开关、第四继电器开关与第二电流切换单元的第一继电器开关、第三继电器开关连接，以此类推，第n-1电流切换单元的第二继电器开关、第四继电器开关与第n电流切换单元的第一继电器开关、第三继电器开关连接，第n电流切换单元的第二继电器开关、第四继电器开关与单相测试电源连接。
11.本发明还涉及的双回路单相电能表检定方法，基于上述的装置进行，包括如下步骤：每个工位放置一个被检单相电能表进行并行的检定；每个检定工位的误差计算器计算被检电能表的误差；每个检定工位的电流回路切换单元，切换电路接入被检电能表的通道；电流回路切换单元内设置有4个电流继电器，两个继电器为一组，其中两个继电器开关闭合时，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的l回路，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的n回路，该组继电器受本表位的误差计算单元控制，在选择不同回路的测试时，由误差计算单元按上位机发送的回路状态指令进行切换控制；总控单元通过lan网口与控制计算机通信，控制计算机向总控单元发送控制命令，采集检测数据，上传至控制计算机；隔离pt一次输入端接测试电源电压输出，二次有多个相互隔离的独立绕组，绕组数量为装置表位数 1路，一二次绕组间的电压变比为1：1，隔离pt二次侧为标准电能表和被检电能表提供相互隔离的测试电压信号；单相标准功率电能表接入三相测试电源输出的电压、电流信号，测量实时的电压、电流、功率等电参量作为标准值，并发出与功率成正比的电能脉冲，提供给电能表误差计算单元用于计算误差。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：1、本发明设计巧妙，能够检测具有l回路和n回路两个电流测量回路，除具有检定传统单回路单相电能表的功能外，还可以检定双电流回路。
13.2、本发明中，每表位通过一个电流回路切换模块进行切换控制；每表表位通过隔离pt提供相互隔离的测试电压；表位数可以依据实现需要在2~120表位间选择。
附图说明
14.图1为本发明的双回路单相电能表检定装置工作原理框图。
具体实施方式
15.下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
16.除非另外定义，本技术实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
17.如图1所示，本实施例的双回路单相电能表检定装置，包括：n个并行的检定工位，每个工位放置一个被检单相电能表进行并行的检定；每个检定工位设置一个误差计算器，计算被检电能表的误差；设置于每个检定工位的电流回路切换单元，切换电路接入被检电能表的通道；电流回路切换单元内设置有4个电流继电器，两个继电器为一组，其中两个继电器开关闭合时，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的l回路，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的n回路，该组继电器受本表位的误差计算单元控制，在选择不同回路的测试时，由误差计算单元按上位机发送的回路状态指令进行切换控制。
18.电流切换单元中，第一继电器开关与被检电表的lin1接口连接，第二继电器开关与被检电表的lout2接口连接，第三继电器开关与被检电表的min1接口连接，第四继电器开关与被检电表的mout2接口连接；第一电流切换单元中，第一继电器开关、第三继电器开关与单相标准功率电能表连接，第二继电器开关、第四继电器开关与第二电流切换单元的第一继电器开关、第三继电器开关连接，以此类推，第n-1电流切换单元的第二继电器开关、第四继电器开关与第n电流切换单元的第一继电器开关、第三继电器开关连接，第n电流切换单元的第二继电器开关、第四继电器开关与单相测试电源连接。
19.总控单元及控制计算机，总控单元通过lan网口与控制计算机通信，控制计算机向总控单元发送控制命令，采集检测数据，上传至控制计算机；多路隔离pt，隔离pt一次输入端接测试电源电压输出，二次有多个相互隔离的独立绕组，绕组数量为装置表位数 1路，一二次绕组间的电压变比为1：1，隔离pt二次侧为标准电能表和被检电能表提供相互隔离的测试电压信号。
20.单相标准功率电能表，接入三相测试电源输出的电压、电流信号，测量实时的电
压、电流、功率等电参量作为标准值，并发出与功率成正比的电能脉冲，提供给电能表误差计算单元用于计算误差。
21.单相测试电源，通过rs232端口与总控单元通信，受总控单元控制，输出检定所需要的电压信号和电流信号。
22.标准时钟源模块，提供检定电能表时钟日计时误差的标准高频时钟信号。
23.本实施例中，依据实际需要，表位可以在2~120表位间选择。
24.每个检定工位设置有一个误差计算器，用于计算被检电能表的误差；该误差计算器通过can总线与装置的总控单元进行高速数据通信，并接入标准电能表的标准电能脉冲、标准时钟源的标准时钟脉冲、被检电能表的电能脉冲、时钟脉冲及rs485通信，每表位并行计算各表位的被检电能表电能误差、日计时误差，并可与被检电能表进行rs485通信。
25.切换电路接入被检电能表的通道；该电流回路切换单元内设置有4个电流继电器（k1-k4），该组继电器标称工作电流最大可达120a，两个继电器为一组，k1和k2闭合时，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的l回路（1-lin、2-lout），k1和k2闭合时，切换每表位的电流回路接入到被检定电能表的n回路（3-nin,4-nout），该组继电器受本表位的误差计算单元控制，在选择不同回路的测试时，由误差计算单元按上位机发送的回路状态指令进行切换控制。
26.总控单元通过lan网口与控制计算机通信，控制计算机上运行检定软件，通过lan口向总控单元发送控制命令，由总控单元转发给装置及单元模块，并采集检测数据，上传给控制计算机。标准时钟源、单相标准功率电能表、单相测试电源、误差计算器、隔离pt、控制计算机和总控单元都是现有的装置。
27.单相测试电源通过rs232端口与总控单元通信，受总控单元控制，输出检定所需要的电压信号和电流信号，本实施例中，典型的一个单相测试电源的主要指标如下：a)电压量程：220vb)电流量程：0.001a、0.005a、0.01a，0.025a，0.05a，0.1a，0.25a，0.5a，1a，2.5a，5a，10a，25a，50a，100a；c)频率范围：45hz—65hz；分辨率：0.01hz；d)相位调整：0
°‑
359.99
°
；调节细度：0.01
°
；e)稳定度：0.05%/3min；f)输出波形失真度：0.5%。
28.多路隔离pt一次输入端接测试电源电压输出，二次有多个相互隔离的独立绕组，绕组数量为装置表位数 1路，一二次绕组间的电压变比为1：1，隔离pt二次侧为标准电能表和被检电能表提供相互隔离的测试电压信号。
29.本实施例的一个典型隔离pt的主要指标如下：a)准确度等级：0.01级；b)每回路输出功率：3~10va；c)电压范围：220v
±
15%。
30.单相标准功率电能表接入三相测试电源输出的电压、电流信号，测量实时的电压、电流、功率等电参量作为标准值，并发出与功率成正比的电能脉冲，提供给电能表误差计算单元用于计算误差，本实施例的一个典型的单相电能表的主要指标如下：
a)准确度等级：0.05级；b)电压量程：240v；c)电流测量范围：0.3ma~100a；d)频率范围：40hz-70hz；准确度：
±
0.01hz；e)相位测量0-359.999
°
；分辨率：0.001
°
；准确度：0.02。
31.本实施例的标准时钟源模块提供检定电能表时钟日计时误差的标准高频时钟信号，本实施例的一个典型的时钟源的主要指标如下：a)输出频率：500khz；b)频率输出准确度：
±2×
10-7
；c)频率输出稳定度：≤5
×
10-8
。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。