本發(fā)明屬于電能計量檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相電能表錯誤接線檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今電力工業(yè)發(fā)展迅猛，為了保證電力工業(yè)生產(chǎn)、電能計量能可靠、準確地進行，必須要依靠可靠的儀器儀表裝置來進行電能計量，而電能計量是否準確，除了與電能計量裝置的準確度有關(guān)之外，還與計量回路接線是否正確有密切關(guān)系，一旦電能表計量回路中有錯誤接線，就有可能會給用戶或供電企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟損失，為了把握好這一重要環(huán)節(jié)，電能計量人員必須具備更高的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作技能。

由于在實際工作中很難見到各種錯誤接線方式以及產(chǎn)生的現(xiàn)象、后果，為提升電能表檢測人員的判斷能力及反竊電技能，必須對其進行與現(xiàn)場一致的培訓(xùn)。在目前的培訓(xùn)學(xué)習(xí)中，主要有兩種方式：一種是傳統(tǒng)的電工式測試，主要是根據(jù)每一種錯誤接線類型進行實際的接線操作，雖然與現(xiàn)場非常接近，但是存在操作量大、接線繁瑣，學(xué)員不能在一次培訓(xùn)中完成各種接線方式，并且學(xué)員操作危險系數(shù)較高，容易損壞接線設(shè)備；第二種方式為電能表校驗儀，雖然能達到自動或手動校驗三相三線制或三相四線制電能表有功功率和無功功率，校驗低壓計量裝置ct一、二次側(cè)誤差，擁有一定的計算功能等，但其產(chǎn)品主要注重現(xiàn)場測試應(yīng)用，在硬件上雖然具備三相電壓、電流等電參數(shù)的測試功能，但其顯示界面不夠友好，可視化不強，功能上不夠完善，缺乏向量分析等功能，存在幅值控制容易引起振蕩、準確度低等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種三相電能表錯誤接線檢測裝置及檢測方法。

本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種三相電能表錯誤接線檢測裝置，包括控制管理單元、通訊單元、信號發(fā)生單元、信號處理單元以及信號檢測單元和保護及報警單元；所述信號發(fā)生單元包括相連接的單片機和dds電路，所述信號處理單元包括相連接的功率放大器和變壓器，所述信號檢測單元包括信號采集模塊；所述單片機通過通訊單元與所述控制管理單元和所述信號采集模塊連接，所述dds電路與所述功率放大器連接，所述變壓器和信號采集模塊分別與待測的三相電能表連接，所述保護及報警單元與所述單片機連接；

所述控制管理單元為用戶終端，用于設(shè)置三相電能表模式、相序、錯誤接線類型以及信號參數(shù)設(shè)置，并處理和顯示檢測狀態(tài)和結(jié)果；

所述單片機，用于接收所述控制管理單元發(fā)出的錯誤接線參數(shù)信號，并經(jīng)過處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號，并且接受信號采集模塊反饋的信號，上傳至控制管理單元；所述dds電路，用于產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號；所述功率放大器，用于實現(xiàn)仿真信號的功率放大；所述變壓器，用于實現(xiàn)仿真信號的電壓電流等級放大，以模擬待測三相電能表真實錯誤接線的情況；

所述信號采集模塊，用于采集待測三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序等，并通過通訊單元反饋給所述單片機；所述保護及報警單元，用于電路過壓過流保護，并在產(chǎn)生故障時報警。

進一步的，所述控制管理單元是基于labview的控制管理平臺，所述基于labview的控制管理平臺以上位pc機為載體。

進一步的，所述基于labview的控制管理平臺包括錯誤接線控制子模塊、檢測與保護指示子模塊以及數(shù)據(jù)分析子模塊；所述錯誤接線控制模塊，用于用戶選擇三相電能表模式、錯誤接線類型以及信號參數(shù)設(shè)置，操作方便、直觀；所述檢測與保護指示模塊，用于顯示錯誤接線控制模塊和數(shù)據(jù)分析模塊的狀態(tài)，實時監(jiān)測；所述數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)錯誤接線控制模塊的參數(shù)設(shè)置，生成仿真信號的理論值與理論向量圖并顯示。

進一步的，所述保護及報警單元包括過壓過流保護單元和報警器，所述過壓過流保護單元包括保險絲和指示燈陣列。

進一步的，所述通訊單元包括rs232通訊電路、rs485通訊電路和gprs模塊。

進一步的，所述信號采集模塊包括采集電路和ad轉(zhuǎn)換電路。

進一步的，所述三相電能表錯誤接線檢測裝置還包括用于設(shè)定時間間隔的時鐘單元，所述時鐘單元與所述單片機連接，用于將在設(shè)定時間間隔內(nèi)計量的電能值傳輸至供電管理控制中心。

進一步的，所述三相電能表的錯誤接線類型包括ct二次短路、開路，極性反接，pt一、二次斷相，電壓錯相，電流錯相，表尾電流進出反接等。

進一步的，一種三相電能表錯誤接線的檢測方法，包括以下幾個步驟：

1、通過控制管理單元設(shè)置三相電能表的模式、相序以及錯誤接線類型，設(shè)定輸出信號的頻率、幅值以及相位參數(shù)，自動生成向量圖；

2、根據(jù)步驟1中的相序和錯誤接線類型生成錯誤代碼，根據(jù)錯誤代碼調(diào)用錯誤接線類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得所述錯誤代碼對應(yīng)的錯誤接線類型的參數(shù)信號，并通過通訊單元發(fā)送給下位的單片機；

3、下位單片機經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號，經(jīng)過功率放大和電壓電流等級放大后，模擬出待測三相電能表真實錯誤接線的情況；

4、信號采集模塊采集待測三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過通訊單元反饋給單片機，單片機經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)信號反饋給控制管理單元；

5、控制管理單元將接收到的數(shù)據(jù)信號與步驟1中設(shè)定的輸出信號參數(shù)對比，如果結(jié)果一致，則待測三相電能表的錯誤接線類型為步驟1中設(shè)置的錯誤接線類型，如果不一致，則不是步驟1中設(shè)置的錯誤接線類型，重新設(shè)置錯誤接線類型、相序以及頻率、幅值、相位參數(shù)，進行判斷分析，直到相符合為止。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的三相電能表錯誤接線檢測裝置，相比于傳統(tǒng)的電工式測試，避免了操作量大、接線繁瑣的缺點，并且能夠?qū)崿F(xiàn)單種或多種錯誤接線類型的組合，模擬各種電能表接線錯誤情況，使測試具有更大的靈活性；基于labview的控制管理平臺操作簡單，可視化界面設(shè)計使測試過程更加直觀、簡潔明了；根據(jù)錯誤類型和參數(shù)設(shè)置自動生成理論向量圖，使輸出信號控制更加精準、參數(shù)準確度更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種三相電能表錯誤接線檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本實施新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明所提供的三相電能表錯誤接線檢測裝置，包括控制管理單元、通訊單元、信號發(fā)生單元、信號處理單元以及信號檢測單元和保護及報警單元；信號發(fā)生單元包括相連接的單片機和dds電路，信號處理單元包括相連接的功率放大器和變壓器，信號檢測單元包括信號采集模塊；單片機通過rs232通訊電路和rs485通訊電路分別與控制管理單元和信號采集模塊連接，dds電路與功率放大器連接，變壓器和信號采集模塊分別與待測的三相電能表連接，保護及報警單元與單片機連接，保護及報警單元包括過壓過流保護單元和報警器，過壓過流保護單元包括保險絲和指示燈陣列。

控制管理單元是基于labview的控制管理平臺，包括錯誤接線控制子模塊、檢測與保護指示子模塊以及數(shù)據(jù)分析子模塊，是以上位pc機為載體，通過rs232通訊電路和rs485通訊電路與單片機和信號采集模塊進行數(shù)據(jù)交換，遵循zigbee無線通訊協(xié)議。

信號發(fā)生單元的單片機型號為stc15f2k60s2，dds電路型號為ad9959，通過基于labview的控制管理平臺選擇模擬的三相電能表模式，三相三線制或三相四線制，確定模式后選擇錯誤接線類型，同時設(shè)定輸出信號的相序、頻率、幅值、相位參數(shù)，如果輸出信號參數(shù)設(shè)置符合規(guī)范，則進行下一步，如果不符合則重新選擇錯誤接線類型和輸出信號的參數(shù)；根據(jù)選擇的錯誤接線類型生成相應(yīng)的錯誤代碼，根據(jù)錯誤代碼確定錯誤接線類型數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的錯誤接線類型的參數(shù)信號，通過rs232發(fā)送給單片機stc15f2k60s2，經(jīng)過單片機處理后控制dds電路ad9959產(chǎn)生相應(yīng)的三相電能表錯誤接線類型的三相電壓和電流仿真信號，并通過功率放大器和變壓器放大后供給待測的三相電能表；信號采集模塊實時采集待測三相電能表的真實電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過rs485反饋給單片機，通過單片機反饋給基于labview的控制管理平臺；如果反饋的信號與設(shè)定的輸出信號參數(shù)一致，則待測三相電能表為所選錯誤接線類型，如果不一致，則不是所選錯誤接線類型；保護及報警單元根據(jù)采集的電壓電流數(shù)據(jù)和相序進行相應(yīng)的保護和指示動作，有故障信號時產(chǎn)生報警。

實施例：

1、通過基于labview的控制管理平臺設(shè)置三相電能表的模式為三相三線制，選擇錯誤接線類型設(shè)定輸出信號的相序為a相、b相、c相，設(shè)定頻率、幅值以及相位參數(shù)，自動生成向量圖；

2、根據(jù)步驟1中的相序和錯誤接線類型生成錯誤代碼，根據(jù)錯誤代碼調(diào)用錯誤接線類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得所述錯誤代碼對應(yīng)的錯誤接線類型的參數(shù)信號，并通過rs232發(fā)送給下位的單片機stc15f2k60s2；

3、下位單片機stc15f2k60s2經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的兩路線電壓和三路相電流仿真信號，經(jīng)過功率放大和電壓電流等級放大后，模擬出待測三相電能表真實錯誤接線的情況；

4、信號采集模塊采集待測三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過rs485反饋給單片機stc15f2k60s2，單片機stc15f2k60s2經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)信號反饋給基于labview的控制管理平臺；

5、基于labview的控制管理平臺將接收到的數(shù)據(jù)信號與步驟1中設(shè)定的輸出信號參數(shù)對比，如果結(jié)果一致，則待測三相電能表的錯誤接線類型為步驟1中設(shè)置的錯誤接線類型，如果不一致，則不是步驟1中設(shè)置的錯誤接線類型；例如，如果采集到的相序為b相、a相、c相，則與設(shè)定的相序不一致，重新設(shè)置錯誤接線類型、相序以及頻率、幅值、相位參數(shù)，進行判斷分析，直到相符合為止。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或變型，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。