熊小龍

(新疆吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測中心計(jì)量工作站)

全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的應(yīng)用

熊小龍

(新疆吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測中心計(jì)量工作站)

介紹全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的工作原理和檢定軟件的應(yīng)用，并對檢定準(zhǔn)確度和檢定效率進(jìn)行新舊系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證了新系統(tǒng)的可靠度、穩(wěn)定性和優(yōu)勢。

檢定系統(tǒng) 電能表 實(shí)驗(yàn)分析

電能表是進(jìn)行電能公平交易和電費(fèi)結(jié)算重要的依據(jù)。隨著電網(wǎng)的智能化和數(shù)字化升級改造，大規(guī)模的傳統(tǒng)機(jī)電式電能表將逐步由全電子式多功能智能電能表替換。新疆吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測中心計(jì)量工作站引進(jìn)全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)，以提高電能表的檢定工作效率、檢定準(zhǔn)確度和計(jì)量管理水平。

1 系統(tǒng)升級和工作原理

新疆吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測中心計(jì)量工作站原來使用的人工全電子程控三相電能表校驗(yàn)儀為三表位裝置，其檢定和存儲(chǔ)系統(tǒng)相互獨(dú)立，無計(jì)算機(jī)檢定軟件平臺(tái)支持，因而電能表在被檢定過程中仍需采用檢定點(diǎn)的電流電壓值進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置、手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)和人工管理，且該裝置只能針對機(jī)電式電能表和簡單功能的電子式電能表進(jìn)行檢定。而全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)將表位由3位擴(kuò)展到6位(上下各置3個(gè)表位)，將電流源模塊、電壓源模塊、精密時(shí)基源和標(biāo)準(zhǔn)電能表進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了電能表自動(dòng)檢定存儲(chǔ)打印的一體化，解決了傳統(tǒng)方法誤差檢定、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和證書打印管理相互獨(dú)立的問題。該系統(tǒng)能夠檢定各種電子式多功能電能表。

全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)由多功能標(biāo)準(zhǔn)電能表、精密時(shí)基源、多通道通信服務(wù)器、程控功率源、掛表架及計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)等組成。誤差計(jì)算系統(tǒng)完成日計(jì)時(shí)誤差、時(shí)段投切誤差、需量周期誤差、需量示值誤差、組合誤差及校核常數(shù)等的計(jì)算。精密時(shí)基源主要用于日計(jì)時(shí)誤差的測試。多通道通信服務(wù)器用于計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)和程控功率源的通信。多功能標(biāo)準(zhǔn)表為寬量限表，可測量有功、無功、電壓、電流、相角及頻率等，通過檢定軟件可切換成不同的接線方式，其電能脈沖輸出接至裝置的誤差計(jì)算系統(tǒng)，可計(jì)算出被檢電能表的誤差和其他各種誤差。掛表架帶有誤差顯示功能，可將各表位檢驗(yàn)結(jié)果顯示到表位顯示器。按要求對被檢電能表進(jìn)行接線，組成系統(tǒng)后與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)上設(shè)定檢定項(xiàng)目、檢定條件和其他參數(shù)，啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，由系統(tǒng)軟件完成數(shù)據(jù)處理、保存、生成表格、打印、查詢及調(diào)用等功能。

2 檢定軟件

參數(shù)錄入模塊。參數(shù)錄入模塊主要錄入被檢電能表的參數(shù)，如接線方式、電壓、電流、等級、編號、型號、常數(shù)、廠家、出廠日期、通信協(xié)議及載波協(xié)議等參數(shù)。

方案配置模塊。根據(jù)相關(guān)的國家檢定規(guī)程規(guī)定和被檢電能表的種類，對檢定項(xiàng)目進(jìn)行不同方案的配置(圖1)，確保不遺漏每個(gè)檢定點(diǎn)和所有的必檢項(xiàng)目；同時(shí)，也可以對以前的方案進(jìn)行管理，如復(fù)制、刪除、新增及修改等。

測試檢定模塊。檢定方案配置完成后，進(jìn)入測試檢定模塊，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的檢定點(diǎn)開始儀表的升降源和數(shù)據(jù)采集自動(dòng)檢定過程。檢定結(jié)束時(shí)，軟件自動(dòng)保存檢定數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。

信息查詢模塊。全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)將檢定信息和檢定結(jié)果存放到數(shù)據(jù)庫中，通過記錄管理版塊來調(diào)用、查詢、修改和打印相關(guān)報(bào)表、記錄和證書(圖2)，降低了檢定人員的工作強(qiáng)度。

圖1 檢定方案配置界面

3 檢定準(zhǔn)確度的對比分析

為了進(jìn)一步了解全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，進(jìn)行檢定準(zhǔn)確度對比實(shí)驗(yàn)，比較該系統(tǒng)與人工全電子程控三相電能表校驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確度。選擇一塊DTSD341型三相四線電子式多功能電能表，表號為1510351351001107；規(guī)格為3×57.7V/100V，3×1.5(6)A；等級2.0；常數(shù)20 000imp/(kWh)。實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境條件符合規(guī)程規(guī)定要求，采用上述兩種裝置分別檢定功率因數(shù)cosφ=0.5L(φ為電壓與電流之間的相位差，L為感性負(fù)載)時(shí)，兩種方法得到的相對誤差見表1，其中Imax為最大電流，Ib為基本電流。

圖2 記錄信息管理界面

表1 兩種方法實(shí)驗(yàn)得到的相對誤差 %

可以看出，相比傳統(tǒng)方法，全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的工作過程由于無人工干預(yù)，影響誤差的因素減少，使得檢定準(zhǔn)確度更高。證明全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的準(zhǔn)確度更高、可靠性更好。

4 檢定效率對比

實(shí)驗(yàn)選擇6塊DTSD341型三相四線電子式多功能電能表，規(guī)格3×57.7V/100V，3×1.5(6)A；等級2.0；常數(shù)20 000imp/(kWh)。實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境條件符合規(guī)程規(guī)定要求。安排兩名檢定人員，對這6塊表分別應(yīng)用全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)和人工全電子程控三相電能表校驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性檢定效率比對。檢定程序包含：接線、線路檢查、預(yù)熱、參數(shù)設(shè)置、各項(xiàng)目檢定、數(shù)據(jù)記錄、出具檢定證書或檢定結(jié)果通知書。

檢定人員將6塊電子式電能表全部安裝到全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的(6位)掛表架上，按照操作程序進(jìn)行檢定，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測算，檢定完這6塊電能表，總計(jì)耗時(shí)約192min，平均每塊耗用時(shí)約32.0min。

再由兩名檢定人員分兩次將3塊電子式電能表安裝到人工全電子程控三相電能表校驗(yàn)裝置的(3位)掛表架上，按照操作程序進(jìn)行檢定，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測算，兩次檢定完這6塊電能表，總計(jì)耗時(shí)約357min，平均每塊耗時(shí)約59.5min。

可以看出，采用全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)進(jìn)行檢定時(shí)效率提高了46%，而且全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)只需一名檢定人員進(jìn)行全程操作，自動(dòng)記錄和打印證書，也節(jié)省了人工成本。

5 結(jié)束語

全自動(dòng)多功能電能表檢定系統(tǒng)的準(zhǔn)確度測量與控制，直接影響到用戶電能的公平交易和電費(fèi)的準(zhǔn)確結(jié)算，同時(shí)也為用電企業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)量器具數(shù)據(jù)的自動(dòng)管理，提高檢定效率和計(jì)量檢定水平打下了基礎(chǔ)，在電能量值傳遞領(lǐng)域有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

ApplicationofVerificationSystemforAutomaticWatthourMeterwithMultifunction

XIONG Xiao-long
(MeteringStationofTechnicalMonitoringCenter,TuhaOilfieldCo.)

Both working principle and application of the calibration system for automatic multifunction watt-hour meter were introduced and the accuracy and efficiency of older and new verification systems were analyzed to prove reliability and stability as well as advantages of this new verification system.

verification system, watthour meter, experimental analysis

TH89；TM933.4

B

1000-3932(2017)09-0835-03

2017-02-17，

2017-06-20)

熊小龍(1981-)，工程師，從事電能表的計(jì)量檢定工作，173281900@qq.com。