專利名稱：大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表的計(jì)量檢定裝置。
隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展和用電量的急劇上升，尤其是一戶一表制電能計(jì)量收費(fèi)方式的推行，導(dǎo)致電能表的檢定工作量急增。傳統(tǒng)的每次只能檢定一至幾塊表的手工操作方式已遠(yuǎn)不能滿足要求，而大批量、大電流、全自動(dòng)檢表已成為必然趨勢(shì)。另外，電網(wǎng)上非線性負(fù)載的日益增多，導(dǎo)致線路的電壓、電流波形經(jīng)常出現(xiàn)非正弦狀態(tài)。用戶從電網(wǎng)上吸取基波電能，卻向電網(wǎng)排放諧波，引起電網(wǎng)波形畸變，中線電流增加，線路損耗加劇，造成電網(wǎng)污染，甚至危及電網(wǎng)安全。在這種情況下電能表受諧波的響應(yīng)或諧波對(duì)電能表測(cè)量精度的影響已成為供電和用電雙方共同關(guān)心的問題。
在大功率(300VA以上)輸出狀態(tài)下，幅頻特性和相頻特性嚴(yán)重變劣，隨著輸出頻率的提高，輸出幅度嚴(yán)重下跌，輸出量相移角度嚴(yán)重增加(這兩個(gè)方面在頻率提高時(shí)本應(yīng)不變)。因此現(xiàn)有的電能表檢定裝置無(wú)法滿足各次諧波檢定的要求，即無(wú)法滿足IEC1036-1996規(guī)定的要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種在大功率輸出時(shí)，具有良好的幅頻特性和相頻特性的大功率多表位電能表諧波檢定裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置具有信號(hào)源、大功率放大器、掛表架、誤差顯示器和微機(jī)，并在線路上的反饋環(huán)節(jié)裝有I/V、V/V轉(zhuǎn)換器和差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
在I/V轉(zhuǎn)換器上，次級(jí)繞組由三個(gè)繞組造成，第一個(gè)繞組跨接負(fù)載電阻RH，第二個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電阻RC，第三個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電容CC。V/V轉(zhuǎn)換器的次級(jí)繞組由三個(gè)繞組造成，第二個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電阻RC，第三個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電容CC。
差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)具有鑒相器和運(yùn)算放大器。
以上I/V轉(zhuǎn)換器和V/V轉(zhuǎn)換器是采樣元件，是將初級(jí)大電流高電壓轉(zhuǎn)換成便于數(shù)據(jù)采集器采樣的標(biāo)準(zhǔn)1V電壓。差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的功能是獲得幅頻補(bǔ)償差值ΔF(f)和相頻補(bǔ)償差值ΔΦ(f)。
本實(shí)用新型具有良好的幅頻特性和相頻特性，在500～600VA大功率輸出情況下，在21次諧波狀態(tài)下，輸出幅度下跌0.5％，相頻角差小于2°，最佳時(shí)可達(dá)0.2°。而現(xiàn)有技術(shù)的幅度下跌為5％，相頻角差可達(dá)20°。
現(xiàn)通過下列附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明

圖1為本實(shí)用新型大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置放大電路框圖；圖2為I/V轉(zhuǎn)換器原理圖；圖3為V/V轉(zhuǎn)換器原理圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例線路圖。
圖中1為加法器，2為功率放大器，3為I/V轉(zhuǎn)換器或V/V轉(zhuǎn)換器，4為差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。輸入信號(hào)5Ui(f)與經(jīng)I/V、V/V轉(zhuǎn)換器采樣的波形進(jìn)行差分運(yùn)算，求出幅頻特性補(bǔ)償函數(shù)ΔF(f)和相頻特性補(bǔ)償函數(shù)ΔΦ(f)，并將它們傳送到加法器求和，得出的波形函數(shù)5Ui’(f)再送到功率放大器，然后進(jìn)行功率輸出U0(f)。
圖2所示的I/V轉(zhuǎn)換器，其原理為無(wú)源補(bǔ)償，配以阻容補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)調(diào)節(jié)次級(jí)繞組W2-2和W2-3所跨接的補(bǔ)償電阻RC和補(bǔ)償電容CC的量值，實(shí)現(xiàn)鐵芯中的“零磁通”，在使用頻段內(nèi)獲得高的精度，比差優(yōu)于5×10-5，角差優(yōu)于1m°。圖2中RH為負(fù)載電阻，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)1V電壓。圖3所示的V/V轉(zhuǎn)換器與I/V轉(zhuǎn)換器的不同處是W2-1繞組上沒有RH負(fù)載電阻，通過調(diào)節(jié)阻容參數(shù)(RC，CC)，使初級(jí)繞組W1中為“零電流”，其精度與I/V轉(zhuǎn)換器精度相同。
在圖4給出的實(shí)施例中，3為V/V轉(zhuǎn)換器，初級(jí)繞組W1是5000匝，次級(jí)繞組W2-2為10匝，W2-3為10匝，W2-1為50匝，補(bǔ)償電阻RC為10kΩ，補(bǔ)償電容CC為10nF，在差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中，鑒相器為4033，運(yùn)算放大器為OP-07，加法器中運(yùn)算放大器也是OP-07，線路中各電阻的阻值分別為R1為20kΩ，R2為10kΩ，R3為10kΩ，R4為10kΩ，R5為3kΩ，R6為10kΩ，R7為10kΩ，R8為5kΩ，R9為2kΩ。本實(shí)施例輸出功率為500VA，在21次諧波狀態(tài)下，幅度下跌為0.5％，相頻角差為1.0°，完全滿足IEC1036的要求。
權(quán)利要求1.大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置具有信號(hào)源、大功率放大器、掛表器、誤差顯示器和微機(jī)，其特征為在線路上的反饋環(huán)節(jié)裝有I/V、V/V轉(zhuǎn)換器和差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置，其特征為I/V轉(zhuǎn)換器的次級(jí)繞組由三個(gè)繞組組成，第一個(gè)繞組跨接負(fù)載電阻RH，第二個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電阻RC，第三個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電容CC，V/V轉(zhuǎn)換器的次級(jí)繞組由三個(gè)繞組組成，第二個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電阻RC，第三個(gè)繞組跨接補(bǔ)償電容CC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率全自動(dòng)電能表諧波檢定裝置，其特征為差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)具有鑒相器和運(yùn)算放大器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種在大功率輸出時(shí),具有良好幅頻特性和相頻特性的大功率多表位電能表諧波檢定裝置,其主要特征是在線路上的反饋環(huán)節(jié)裝有I/V、V/V轉(zhuǎn)換器和差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。I/V、V/V采用無(wú)源補(bǔ)償方式,并配以阻容補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),差分波形補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)具有鑒相器和運(yùn)算放大器。
文檔編號(hào)G01R35/00GK2392184SQ9920046
公開日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月13日
發(fā)明者瞿清昌, 李之彬, 葉孝佑, 張志高, 王立新 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院