電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，其特征在于，包括第一整流二極管、第二整流二極管、一只平衡阻抗負(fù)載、一只標(biāo)準(zhǔn)電能表及單片機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出經(jīng)第一整流二極管整流后接入被試電能表電流輸入端，被試電能表的電流輸出經(jīng)第二整流二極管整流后接入平衡阻抗負(fù)載的電流輸出端，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出端連接至平衡阻抗負(fù)載的電流輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電能表和被試電能表的計(jì)量結(jié)果輸出至單片機(jī)進(jìn)行比較。本發(fā)明裝置可以用于電能表在直流和偶次諧波狀態(tài)下計(jì)量性能的檢測(cè)，該方法可用于單、三相電能表。測(cè)量結(jié)果均滿足GB/T17215.321要求，準(zhǔn)確率為100%，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
【專利說明】電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是針對(duì)電能表在復(fù)雜用電環(huán)境中的抗干擾和容噪能力(即在復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)量精度)的性能檢測(cè)裝置，主要測(cè)試電能表在直流和偶次諧波影響下的檢測(cè)精度，屬于電能表性能檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)電網(wǎng)覆蓋面大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再加上非線性電力電子元件和設(shè)備(包括電容、電感等有源元件，以及熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈等氣體放電燈及交流電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)變壓器和感應(yīng)電爐等設(shè)備)在電力系統(tǒng)及線路中的廣泛使用，會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波。
[0003]高次諧波的危害:電力系統(tǒng)中的高次諧波所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)使導(dǎo)線等效截面變小，增加線路損耗(諧波電流趨膚效應(yīng))；使供電電壓產(chǎn)生畸變，影響電網(wǎng)上其他各種電器設(shè)備的正常工作，導(dǎo)致自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作；引起公用電網(wǎng)中局部諧振，造成嚴(yán)重事故；同時(shí)嚴(yán)重影響電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性，甚至對(duì)電能表造成破壞性的危害。
[0004]專利《一種智能電能表可靠性自動(dòng)化檢測(cè)裝置》(申請(qǐng)?zhí)?201310105536.5)提出了一種智能電能表可靠性自動(dòng)化檢測(cè)裝置，測(cè)量被試電能表的可靠性，該裝置包括控制器、表位計(jì)算模塊、測(cè)試電源功放模塊、計(jì)算機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)表及多功能試驗(yàn)儀連接，控制器分別與表位計(jì)算模塊、測(cè)試電源功放模塊及計(jì)算機(jī)連接，測(cè)試電源功放模塊分別與標(biāo)準(zhǔn)表及多功能試驗(yàn)儀連接，表位計(jì)算模塊、標(biāo)準(zhǔn)表、多功能試驗(yàn)儀及計(jì)算機(jī)分別與被試電能表連接。這種方法能夠檢測(cè)智能電能表的各項(xiàng)可靠性性能，但是無(wú)法測(cè)試電能表在直流和偶次諧波影響下的檢測(cè)精度。
[0005]有鑒于此，有必要提供一種電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，以填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白，測(cè)試電能表在直流和偶次諧波影響下的檢測(cè)精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的空白，本發(fā)明的目的是提供一種電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，用于判定存在直流和偶次諧波的情況下電能表檢測(cè)計(jì)量的準(zhǔn)確性。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，其特征在于，包括第一整流二極管、第二整流二極管、一只平衡阻抗負(fù)載、一只標(biāo)準(zhǔn)電能表及單片機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出經(jīng)第一整流二極管整流后接入被試電能表電流輸入端，被試電能表的電流輸出經(jīng)第二整流二極管整流后接入平衡阻抗負(fù)載的電流輸出端，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出端連接至平衡阻抗負(fù)載的電流輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電能表和被試電能表的計(jì)量結(jié)果輸出至單片機(jī)進(jìn)行比較。
[0008]如上所述的電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，其特征在于，第一整流二極管及第二整流二極管均選用參數(shù)為額定整流電流為100A，最大反向峰值電壓為1200V的ZP型整流二極管，正向?qū)▔航怠?.9V。[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明裝置可以用于電能表在直流和偶次諧波狀態(tài)下計(jì)量性能的檢測(cè)，該方法可用于單、三相電能表。測(cè)量結(jié)果均滿足GB/T 17215.321要求，準(zhǔn)確率為100%，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】 [0011]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明提供的電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，包括第一整流二極管、第二整流二極管、一只平衡阻抗負(fù)載、一只標(biāo)準(zhǔn)電能表及單片機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出經(jīng)第一整流二極管整流后接入被試電能表電流輸入端，被試電能表的電流輸出經(jīng)第二整流二極管整流后接入平衡阻抗負(fù)載的電流輸出端，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出端連接至平衡阻抗負(fù)載的電流輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電能表和被試電能表的計(jì)量結(jié)果輸出至單片機(jī)進(jìn)行比較。
[0013]第一及第二整流二極管均選用參數(shù)為額定整流電流為100A，最大反向峰值電壓為1200V的ZP型整流二極管，正向?qū)▔航怠?.9V。
[0014]見圖1所不，在該電路的電流回路中，加入了一條平衡支路，其中Rb為平衡阻抗，值等于R被試表，二極整流管方向與被試表支路相反。整個(gè)電流回路的流向?yàn)?正弦基波流過標(biāo)準(zhǔn)表后經(jīng)二極管整流，正半波流過被試表支路，負(fù)半波流經(jīng)平衡負(fù)載支路再返回電流源。由于兩支路的阻抗相等，在一個(gè)基波周期內(nèi)流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)表的電能量是流經(jīng)被試表的兩倍，因此在檢定時(shí)被試表的電能量常數(shù)應(yīng)設(shè)置為默認(rèn)值的1/2，這樣才能保證檢定誤差的準(zhǔn)確。
[0015]平衡阻抗的選取，為了保證不同廠家、不同批次的電能表都適用，對(duì)各廠家同批次電能表的阻抗進(jìn)行了調(diào)查:對(duì)各廠家同批次中3只送檢電能表的電流回路容量進(jìn)行了測(cè)試。同廠家、同批次的電能表的容量基本一致，即:在工作狀態(tài)下電流回路的阻抗近似相等。所以選用與被試表同廠家、同批次、同時(shí)期的電能表作為其平衡阻抗就能滿足要求。
[0016]本裝置的特點(diǎn)及工作原理是:
1、采用二極管整流法產(chǎn)生所需波形。
[0017]工作原理:通過傅里葉分析和實(shí)驗(yàn)室模擬，50Hz的正弦波經(jīng)整流二極管來(lái)濾掉正弦基波的負(fù)半波后其得到波形主要包含:基波、偶次諧波分量和直流三種成分，基本滿足測(cè)試要求。
[0018]2、在電路上采用分流法，保證了標(biāo)準(zhǔn)電能表在正常波形下工作，完成被測(cè)電能表與標(biāo)準(zhǔn)電能表的對(duì)比，較簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了被測(cè)電能表在直流和偶次諧波下準(zhǔn)確性的測(cè)試。
[0019]采用本發(fā)明的電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置其測(cè)試電路的構(gòu)成特點(diǎn)是(如圖1):
1、為保證標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)試精度，標(biāo)準(zhǔn)電能表電流回路不存在直流和偶次諧波電流。
[0020]2、被試電能表電流回路引入直流和偶次諧波，電流平衡支路進(jìn)行阻抗匹配。[0021]3、單片機(jī)讀取標(biāo)準(zhǔn)表、被測(cè)表計(jì)量結(jié)果，進(jìn)行分析比較。
[0022]4、電流和電壓信號(hào)分開提供給電能表。
[0023]測(cè)試電路原理(如圖1)所示在理論上半波的能耗應(yīng)為全波的一半。即被測(cè)試計(jì)量值等與標(biāo)準(zhǔn)的二分之一。單片機(jī)實(shí)時(shí)讀取標(biāo)準(zhǔn)表和和被測(cè)試值進(jìn)行比較給出結(jié)果。
[0024]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，其特征在于，包括第一整流二極管、第二整流二極管、一只平衡阻抗負(fù)載、一只標(biāo)準(zhǔn)電能表及單片機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出經(jīng)第一整流二極管整流后接入被試電能表電流輸入端，被試電能表的電流輸出經(jīng)第二整流二極管整流后接入平衡阻抗負(fù)載的電流輸出端，標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸出端連接至平衡阻抗負(fù)載的電流輸入端，標(biāo)準(zhǔn)電能表和被試電能表的計(jì)量結(jié)果輸出至單片機(jī)進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表直流與偶次諧波狀態(tài)下性能檢測(cè)裝置，其特征在于，第一整流二極管及第二整流二極管均選用參數(shù)為額定整流電流為100A，最大反向峰值電壓為1200V的ZP型整流二極管， 正向?qū)▔航怠?.9V。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK103675749SQ201310565335
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】盛俊杰, 謝瑋, 徐勤, 趙杰 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司武漢供電公司