一种多用户电能表特殊性检测方法及装置

摘要

一种多用户电能表特殊性检测装置，包括被检多用户电能表，多用户电能表包括X户，X＞＝3，多用户电能表分为X1路、X2路、X3路，X＝X1+X2+X3，X1＞＝1，X2＞＝1，X3＞＝1，其中X 1路连接到第一升流装置A相，X2路连接到第二升流装置B相，X3路连接到第三升流装置C相，升流装置的输出端连接到钳形电能表校验仪；其中每户出线端还分别设置有自平衡电能表。本发明提供了一种满足多用户电能表特殊性检测的方法和装置，可根据户数不同、电流不同、量程不同都可以自动检测，且准确度高。

说明书

技术领域

本发明涉及多用户电能表检测领域，具体是一种多用户电能表特殊性检测装置。

背景技术

多用户静止式电能表是能够测量多个单位用户电子计量单元有功电能的静止式仪表，由包封在同一表壳内的多个测量单元和数据处理单元组成(每个计量单元结构相对独立，计量单元数可根据电能用户数量改变，共用一个显示单元)。

多用户电能表已有十几年的发展历史，随着电子技术的发展，该产品已经取得市场认可，拓展开了发展空间，体现很强的生命力。

目前的多用户电能表实现的技术方案主要有两种，一种是一户一板方式，另一种是逐户循环方式，这两种的共同之处是主控MCU控制单元，供电单元，显示单元、通讯单元都为公用，不同之处在于每户电能的计量采集方式。

各计量单元共用部分电路：电压并联为一点，电流同一进线，这就不可避免引入各计量单元的户间影响；尤其对单相仪表三相供电进线方式即对单相仪表，用户负荷在仪表内部分三组并联后，采用三相四线制接入，由三相线分别为三组负荷供电的接线方式。这是为了避免在同一相上用电量过大，将电压接成三相四线制，这又引入了相间影响；当对三相供电的单相仪表，供电线路中有一相或两相断开，相对于单相供电进线方式引起的电能计量误差的改变，这又引入了断相影响。

随着应用范围越来越广泛，仅参照JJG596-1999《电子式电能表》检定规程对其常规项目的检验，不能准确全面检验多用户电能表的性能；为保持电能量值传递统一、有效实施电能计量监督，进一步提高多用户电能表的产品质量，严格各生产企业出厂检验。

但是，针对多用户电能表特殊功能(多用户电能表特殊功能：相间影响、户间影响及缺相影响)检验的标准器在国际国内都是空白。因为作为国内一种特色计量产品国外对多用户电能表几乎没有研究，更没有相关的检验标准器。国内因为标准可实施性问题，也没有标准器检测系统实现多用户电能表特殊功能检验。

多用户电能表的相间影响、户间影响、缺相影响存在如下问题：

1、多用户于一体，电力总线母排流过电流大，户与户之间距离近，易产生户间干扰。在多用电能表中各计量单元电压并联为一点为共用电路，而主接线比单户表集中，户与户间距较小，当大电流通过时会产生很强的电磁辐射，对相邻用户的电流采集形成干扰，那么在某计量单元不工作而其他计量单元工作时，共用的电路部分在工作，可能会影响到该被测计量单元，使其发出脉冲，这就不可避免引入各计量单元的户间影响。

2、多户用电脉冲由同一个单片机采集计数，程序设计必须保证脉冲计数的准确性。采用一个单片机的优点是成本降低，缺点是单片机一旦故障会影响到多户。

3、当各用户同时工作时电流是相当大，因而必须采用三相四线进线方式接线，人为将各户分成三相电路，单片机供电采用三相供电，三相电压有差别，那么相间影响、断相影响就存在。如果采用单相供电，一旦供电相断电，另两相不断电，会造成对未断电相用户不计数的问题。

这项现象和影响的存在，最终导致轻则多用户电能表漏计、多计脉冲，用户电量不能准确计量，给各方带来损失。重则多用户电能表无法工作死机、损坏都可能发生。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种满足多用户电能表特殊性检测的方法和装置，可根据户数不同、电流不同、量程不同都可以自动检测，且准确度高。

一种多用户电能表特殊性检测方法，包括：

接线：多用户电能表包括X户，X＞＝3，其中X1路连接到第一升流装置A相，X2路连接到第二升流装置B相，X3路连接到第三升流装置C相，X＝X1+X2+X3，X1＞＝1，X2＞＝1，X3＞＝1，3个升流装置分别连接到钳形电能表校验仪，并在每户出线端设置自平衡电流表；

每户标定电流I_b、最大电流I_max，被测为第Y户，1＜＝Y＜＝X，第Y户所连接的升流装置需输出电流为nI_max，通过自平衡电流表将nI_max平均分给此升流装置连接的每户，使每户电流为I_max；同时另外两个升流装置需输出电流为nI_b，通过每户连接的自平衡电流表将nI_b平均分配给每户，使每户电流为I_b；

钳形电能表与第Y户相连，并接收其电能脉冲，显示每户电流，显示被测第Y户电压、功率、相位，按照如下公式得出数据：

$m_0=\frac{C_{b}N}{C}---\left(1\right)$

其中：C_b——标准电能表脉冲常数[imp/kW·h]；

N——选定的受检电能表转数；

C——受检电能表常数[imp/kW·h]；

$\gamma =\frac{m_0-m}{m}\times 100,(\%)---\left(2\right)$

式中：m——实测脉冲数；

m_o——算定脉冲数，按式(1)计；

Δ＝γ_nIb-γ_Ib       (3)

其中：γ_nIb——施加影响后多用户电能表检测户的电能误差，按式(2)计；

γ_Ib——施加影响前多用户电能表检测户的电能误差，按式(2)计；

户间影响测量步骤为：

被测计量单元电压线路加参比电压，电流线路加I_max时：

a)被测计量单元所在电流输入线路中施加电流nI_max，其他电流输入线路分别施加电流nI_b，所有计量单元电压线路加参比电压，测定其误差值γ_nIb；

b)除被测计量单元外，其它计量单元上电流线路无电流，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ1；

Δ1即是所测户间影响量；

相间影响测量步骤：

对于三相四线制进线方式的单相多用户电能表，所有计量单元的电压线路加参比电压，各相电流输入线路施加电流nI_b时：

a)按三相四线制进线方式供电，测定被测计量单元误差值γ_nIb；

b)用同一相电压施加在三相电压线路上，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ2；

Δ2即是所测相间影响量；

断相影响测量步骤：

对于三相四线制进线方式的单相多用户电能表，按三相四线制接法供电，各相电流输入线路施加电流nI_b时：

a)所有计量单元电压线路加参比电压，测定被测计量单元误差值γ_nIb；

b)将与被测计量单元不同相的两相电压断电，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ3；

Δ3即是所测断相影响量。即测量出了多用户电能表的特殊性，，也即户间影响，相间影响和断相影响。

本发明同时提供了一种多用户电能表特殊性检测装置，包括被检多用户电能表，多用户电能表包括X户，X＞＝3，多用户电能表分为X1路、X2路、X3路，X＝X1+X2+X3，X1＞＝1，X2＞＝1，X3＞＝1，其中X1路连接到第一升流装置A相，X2路连接到第二升流装置B相，X3路连接到第三升流装置C相，升流装置的输出端连接到钳形电能表校验仪；其中每户出线端还分别设置有自平衡电能表。通过本装置，可以检测出被检多用户电能表的户间影响、相间影响和断相影响。

优选的，所述升流装置是这样的：包括三个调压器和三个升流器，三个调压器输入端按三相四线制接线，输出端接对应的升流器，每个升流器输出高端与多用户电能表一相电流输入端对接，每相有X/3户，即有X/3个抽头，每个抽头连接一只自平衡电流表，最后汇接为一点回到升流装置的低端。

本发明提供的多用户电能表特殊性检测方法及装置，具有如下优点：

1.通过自升流使检测系统向每户输出电流。

2.要达到每相的输入电流不同，同相中每户电流必须相同，设计通过系统中自平衡电流测量部分控制实现。

3.设计提供各种规格多用户电能表户数是多户，例如现有的2-48户，电流是一相可达到输出1000A，实现对多用户电能表特殊功能检测。

4.显示每户电流，显示被测户电能误差、电压、功率、相位等；电能误差准确度保证0.3级，其他指示误差1％。

5.本发明提供实现多用户电能表特殊性检测，是应用方便、实用和功能强大的多用户电能表特殊功能检测装置。

附图说明

图1是本发明的电气原理图；

图2是本发明的钳形电能表校验仪电气原理图。

具体实施方式

下面以非限定性的实施例来进一步解释、说明本技术方案。

一种多用户电能表特殊性检测装置，如图1所示接线，被检多用户电能表包括15户，其中1、4、7、10、13户接入A相；2、5、8、11、14户接入B相；3、6、9、12、15户接入C相，即每户都分别连接到各自对应的升流装置中，升流装置是这样的：包括三个调压器和三个升流器，三个调压器输入端按三相四线制接线，输出端接对应的升流器，每个升流器输出高端与多用户电能表一相电流输入端对接，每相有5户，即有5个抽头，每个抽头连接一自平衡电流表，最后汇接为一点回到升流器的低端；其中每户出线端还分别设置有自平衡电流表。而钳形电能表校验仪与多用户电能表的被检特殊性能影响的误差那一户相连，接收其电能脉冲，显示每户电流，显示被测户电能误差、电压、功率、相位等。

选取第1户来检测其受特殊性能影响的误差大小。每户标定电流I_b，最大电流I_max，那么，A相升流装置需输出电流为5I_max(例如可输出300A)，通过每户连接的自平衡电流表将5I_max的电流平均分给第1、4、7、10、13户，使每户电流为I_max；同时B、C相升流器需输出电流为5I_b，通过每户连接的自平衡电流表将5I_b的电流平均分给各户，使每户电流为I_b。

钳形电能表校验仪是现有存在的，被检户为A相第1户时，钳形电能表校验仪如图2所示，其IA接口连接多用户电能表A相，电压UA、地N与多用户电能表A相电压并联，电流IA经过电流量程切换和标准电能表进入控制器，控制器接收被检户电能脉冲，在误差显示器显示电能误差等，而电压UA经过电压量程切换和监视仪表，进入显示器显示电压等数值。

检测时，先用大电流钳表钳在多用户电能表A相电流输入端，调节调压器使电流逐渐增大到5I_max，同时调节A相的自平衡电流表使各户的电流均为I_max；以此类推同样调节B、C相，使电流输入端为5I_b，各户的电流均为I_b，三相电流调好后，用小电流钳表钳在多用户电能表被检户、即第1户的电流端，此时钳形电能表校验仪与特殊性能影响的误差那一户、即第1户状态相同，按照如下公式得出数据：

$m_0=\frac{C_{b}N}{C}---\left(1\right)$

其中：C_b——标准电能表脉冲常数[imp/kW·h]；

N——选定的受检电能表转数；

C——受检电能表常数[imp/kW·h]；

$\gamma =\frac{m_0-m}{m}\times 100,(\%)---\left(2\right)$

式中：m——实测脉冲数；

m_o——算定脉冲数，按式(1)计；

Δ＝γ_nIb-γ_Ib         (3)

其中：γ_nIb——施加影响后多用户电能表检测户的电能误差，按式(2)计；

γ_Ib——施加影响前多用户电能表检测户的电能误差，按式(2)计；

户间影响测量步骤为：

被测计量单元电压线路加参比电压，电流线路加I_max时：

a)被测计量单元所在电流输入线路中施加电流nI_max，其他电流输入线路分别施加电流nI_b，所有计量单元电压线路加参比电压，测定其误差值γ_nIb；

b)除被测计量单元外，其它计量单元上电流线路无电流，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ1；

Δ1即是所测户间影响量；

相间影响测量步骤：

对于三相四线制进线方式的单相多用户电能表，所有计量单元的电压线路加参比电压，各相电流输入线路施加电流nI_b时：

a)按三相四线制进线方式供电，测定被测计量单元误差值γ_nIb；

b)用同一相电压施加在三相电压线路上，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ2；

Δ2即是所测相间影响量；

断相影响测量步骤：

对于三相四线制进线方式的单相多用户电能表，按三相四线制接法供电，各相电流输入线路施加电流nI_b时：

a)所有计量单元电压线路加参比电压，测定被测计量单元误差值γ_nIb；

b)将与被测计量单元不同相的两相电压断电，测定其误差值γ_Ib；

得到被测计量单元、即第Y户电能误差的改变量Δ3；

Δ3即是所测断相影响量。

以此类推，实现对其他各户的电能表特殊性的测量。即完成了对整个电能表特殊性影响的检测。