電能表檢定裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

曹雪冬

摘 要：電能計(jì)量裝置的使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，電能表檢定裝置在元器件的選型上不但要考慮防雷擊，而且也要防止由于空氣干燥，靜電的影響而遭受迫害。電能計(jì)量裝置檢測(cè)系統(tǒng)的使用提高了計(jì)量管理水平和工作效率，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量裝置的故障，并根據(jù)人工檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高電能計(jì)量裝置整體的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：電能表；檢定裝置；系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

隨著人們對(duì)電能使用量的逐漸增多，對(duì)電能表的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高。在使用過(guò)程中，需要對(duì)電能表檢定裝置系統(tǒng)按照規(guī)程進(jìn)行檢修調(diào)試，并且按照電能表有關(guān)計(jì)量檢定的規(guī)程，對(duì)電能表檢定裝置系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以在使用中發(fā)揮良好的作用。

1 導(dǎo)致電能表檢定裝置系統(tǒng)誤差的原因

1.1 對(duì)中性線安裝的重要性不足

忽略了中性線的安裝就極易燒壞電表，如：在“一戶一表”改造時(shí)，曾發(fā)生一起燒壞單相電子式電能表事件，經(jīng)拆開(kāi)檢查，表內(nèi)壓敏電阻已嚴(yán)重炭化而其他零部件均完好無(wú)損，究其原因就是每個(gè)單元表箱的三相四線線多，公共中性線連接缺乏對(duì)應(yīng)的緊固措施，其容量難以達(dá)到理想狀態(tài)。再加上居民用電過(guò)程中，常常存在三相不均衡的情況，此時(shí)各種違規(guī)操作都可能使得中性點(diǎn)電壓出現(xiàn)不斷上升的情況。同時(shí)由于在改造過(guò)程中，供電部門對(duì)集中裝表的工藝要求，中性線安裝的重要性普遍認(rèn)識(shí)不足。

1.2 計(jì)量裝置的設(shè)計(jì)缺少市場(chǎng)監(jiān)督

對(duì)阻塞劣質(zhì)電表的銷售渠道控制不及時(shí)，不利于市場(chǎng)的有效監(jiān)督。有的經(jīng)銷商沒(méi)有對(duì)電能表的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，導(dǎo)致不合格產(chǎn)品在市場(chǎng)上流通。電能表裝置系統(tǒng)在出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題的情況下，就需要定期進(jìn)行檢定，以此來(lái)保證在應(yīng)用的過(guò)程中把計(jì)量誤差控制在允許的范圍值之內(nèi)并將誤差縮小到最低。設(shè)計(jì)人員應(yīng)有效避免所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行嚴(yán)格的裝配，避免因設(shè)計(jì)失誤造成電能表的精確度不高的現(xiàn)象。

2 電能表檢定裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 裝置運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（1）設(shè)計(jì)電能量平衡監(jiān)視系統(tǒng)。設(shè)置實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程計(jì)量裝置誤差數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)及校驗(yàn)，結(jié)合電量數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，利用相關(guān)的插值算法對(duì)上網(wǎng)計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視。電能計(jì)量裝置校驗(yàn)系統(tǒng)可以大大降低監(jiān)督管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，不斷增加電能計(jì)量裝置檢測(cè)的準(zhǔn)確性。采用電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程校驗(yàn)系統(tǒng)，能完全避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)各種問(wèn)題的可能性，遠(yuǎn)方監(jiān)控人員能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)電壓互感器二次回路壓降測(cè)試。遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量裝置也可以用來(lái)判定被測(cè)電能表的誤差。對(duì)于多塊電能表的設(shè)計(jì)，通過(guò)繼電器可以控制切換測(cè)試線路，然后將監(jiān)控和校驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在本地顯示設(shè)備中或上傳至上層的數(shù)據(jù)中心?？刂品?wù)器可以單獨(dú)配置數(shù)據(jù)冗余備份，隨時(shí)接受上層客戶端發(fā)出的測(cè)試或查詢指令，準(zhǔn)確地為客戶端提供各項(xiàng)操作信息，并依據(jù)計(jì)劃自動(dòng)發(fā)出測(cè)試指令。

（2）設(shè)計(jì)計(jì)量點(diǎn)視頻監(jiān)控點(diǎn)。采用計(jì)量點(diǎn)視頻可判斷電能表運(yùn)行環(huán)境變化圖像識(shí)別監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能計(jì)量裝置的自動(dòng)化管理模式，推動(dòng)電能表檢定裝置系統(tǒng)朝著智能化、集約化、科學(xué)化的方向發(fā)展。

2.2 電能計(jì)量裝置狀態(tài)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

電能計(jì)量裝置狀態(tài)管理系統(tǒng)選用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)工具，采用可重用組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能計(jì)量裝置的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)及維護(hù)，該系統(tǒng)具有大容量、可采用多用途的大型電能計(jì)量分析裝置與計(jì)量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的鏈接，有效促進(jìn)了電能計(jì)量裝置的高效運(yùn)行。

2.3 電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)設(shè)計(jì)途徑

（1）系統(tǒng)的組成。電能表自動(dòng)檢定是系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。其價(jià)值主要在于對(duì)整個(gè)電力裝置系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，并將檢定信息上報(bào)到傳輸層，在做好自動(dòng)檢定工作的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)分揀自動(dòng)化操作。對(duì)于在系統(tǒng)構(gòu)建或者運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種接線錯(cuò)誤可以進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，還可以滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，如果再借助高性能嵌入式芯片的效能，甚至可以對(duì)于系統(tǒng)電流運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互感器接線的有效性和正確性，也可以識(shí)別互感器二次端子與電能表之間連接的正確性。電磁式電流互感器不僅體積與質(zhì)量增大，而且也給電壓的測(cè)量帶來(lái)很大的便利。

（2）設(shè)計(jì)方法。電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，一般來(lái)講主要由以下幾個(gè)部分組成：其一，輸送單元；其二，接拆線單元；其三，準(zhǔn)確度檢定單元；其四，通電檢查單元。軟件運(yùn)行的前提是具備健全的檢定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)全過(guò)程、智能化的檢定。以電能表自動(dòng)化檢定流水線系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)檢定模式下系統(tǒng)由2×18表位的耐壓?jiǎn)卧?、外觀檢測(cè)單元以及編程加密單元組成的；而智能檢定模式下系統(tǒng)由檢定單元，耐壓?jiǎn)卧⑼庥^檢測(cè)單元，編程加密單元各2套組成。系統(tǒng)試運(yùn)行期間，使用檢定設(shè)備，對(duì)于電能表檢定工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，一般會(huì)從性能比和效率兩個(gè)角度入手，結(jié)果是智能化電能表檢定時(shí)間短，檢定裝置檢定效率提高120%，人員使用減少80%，每年可隨著電能計(jì)量的再深化，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益將更大。

（3）電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)改進(jìn)。電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)是為適應(yīng)單相電能表自動(dòng)化檢定特殊性而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，其系統(tǒng)運(yùn)行具有穩(wěn)定性和可靠性高。電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)編程鍵在保證單相電能表安全的前提下，需要確保電能表編程課進(jìn)入允許編程狀態(tài)或無(wú)法編程狀態(tài)，此時(shí)的編程功能始終處于編程允許狀態(tài)。電能表在參數(shù)設(shè)置密鑰后，在紅外的幫助下，以編程的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于開(kāi)關(guān)的控制，也就是說(shuō)可以在不考慮電能表運(yùn)行狀態(tài)的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電能表的編程操作，均能產(chǎn)生編程數(shù)據(jù)記錄，有效降低了自動(dòng)化檢定系統(tǒng)的建設(shè)成本。

總之，電能表檢定裝置系統(tǒng)能有效提高了計(jì)量管理水平，不斷增強(qiáng)計(jì)量工作的管控力和影響力，確保電能表檢定裝置系統(tǒng)在實(shí)際中得到有效利用。

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（作者單位：佳木斯供電公司）