电能计量准确性现场校准仪及方法

摘要

本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及一种电能计量准确性现场校准仪及使用方法，电量传感器与配电柜中的三相线连接，电量传感器通过三相线与控制器连接，控制器通过三相线与插座连接，插座通过三相线与模拟负载连接；壳体内还设有数据处理单元，数据处理单元接收电量传感器的数据且用于控制控制器通断；远程无线发射装置通过485通讯读取配电柜中被检电能表数据，远程无线发射装置与远程无线接收装置无线通讯，数据处理单元与远程无线接收装置连接；壳体上还设有显示器和按键，数据处理单元分别与显示器和按键连接；本发明可以通过宽量程高精度的标准表判定被检电能表的综合不确定度，以判断其是互感器变比错误还是线路阻抗不对或者是接线错误。

说明书

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及一种电能计量准确性现场校准仪及方法。

背景技术

用于贸易结算的电度表是法定计量器具，它及与之配套的互感器、连接导线、接电电阻都影响计量的准确，将电度表连接在电源和用电负载之间，用电负载的负荷电流直接流经(或经过互感器变换后流经)电度表的计量单元，驱动记数单元动作，即可记录负载的用电量。

按电力部颁发的《电能计量装置检验规程》第4.2.2条第e款规定：现场负载功率应为实际的经常负载。当负载电流低于被检电能表标定电流的10％或功率因数低于0.5时，不宜进行误差检定。而当面临以下问题时，电能表往往无法得到校准：

1.某些企业已经停产整顿或生产规模急剧缩小致使用电负荷极小；

2.备用线路或旁路安装的电能表长期无负荷；

3.新建小区未入住、入住率低的地方线路负荷一时太小；

4.互感器错变比、错接线、接触不良；

5.新建的工厂、学校、商场等新建设施无负载接入计量电能表。

以上情况会导致电能表不走，反向走或极大的误差状态下走，现场无法发现，等到出线高线损、影响系统计量，计量人员多次对客户的计量装置进行测验才能发现问题，造成大量人力、物力成本提高，还会造成电量损失，直接危害电力企业的经济利益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种电能计量准确性现场校准仪及方法，其可以在生产规模急剧缩小甚至停顿导致使用电负荷极小的企业、长期无负荷的备用线路或旁路安装的电能表、负荷一时太小的未入住或入住率低的新建小区、互感器变比错误、接线错误、接触不良等等电力现场，通过宽量程高精度的标准表判定被检电能表的综合不确定度，以判断其是互感器变比错误还是线路阻抗不对亦或者是接线错误。

本发明为解决现存的技术问题，进行了以下的技术方案设计：提供一种电能计量准确性现场校准仪，包括壳体，所述壳体内设有电量传感器，电量传感器与配电柜中的三相线连接，电量传感器通过三相线与控制器连接，控制器通过三相线与插座连接，插座通过三相线与模拟负载连接；

壳体内还设有数据处理单元，所述数据处理单元接收电量传感器的数据且用于控制控制器通断；

远程无线发射装置通过485通讯读取配电柜中被检电能表数据，远程无线发射装置与远程无线接收装置无线通讯，数据处理单元与远程无线接收装置连接；

所述壳体上还设有显示器和按键，数据处理单元分别与显示器和按键连接。

电量传感器采用高精度高宽量程的标准电能表，该标准电能表量程可在0.1A-5000A范围内，精度可在0.1级。利用控制器控制线路通断，然后采用小负载负荷驱动标准电能表工作，标准电能表读取出准确的数据后在显示器上显示出来，同时显示器上显示出来被检电能表的数据，二者之间可以人工判断问题，也可以通过数据处理单元进行处理后判断问题。每次判断后按键清零，进行下一次校准工作。

优选的，数据处理单元通过无线通信模块与手机app控制；所述的无线通信模块包括主控模块、APP协议模块、蓝牙模块、扩展接口模块；手机app连接后台服务器，所述后台服务器存储于平台系统中。

将数据传递给手机app后，使用人员不仅可以截图上传保存，也可以调取后台数据，做到有据可依。

优选的，所述电量传感器包括贯穿式三相交流采样机构和三相计量机构，贯穿式三相交流采样机构与配电柜中的三相电源线连接，贯穿式三相交流采样机构的输出端连接三相计量机构的输入端，三相计量机构的输出端连接数据处理单元输入端；三个贯穿式单相交流采样机构分别对三相电源线的每一相进行采样，便于采集三相的用电状态和相位信息，输出微信号给三相计量机构，三相计量机构进行数据处理，处理后的数据传递至处理器进行判断比较。

优选的，所述的贯穿式单相交流采样机构包括电压采集器和电流采集器，电压采集器和电流采集器的输出端连接三相计量机构的输入端，电流采集器为一体贯穿式电流传感器。形成的电量传感器精度高于备检计量装置系统误差两个精度等级。

优选的，所述控制器用于控制电路通断，可以采用交流接触器或继电器或无触点控制器。

提供一种电能计量准确性现场校准方法，包括以下步骤：

步骤S1，将所述校准仪接入配电柜与模拟负载之间；

步骤S2，根据所需判定的问题对模拟负载负荷大小进行调节；

步骤S3，通过校准仪上的按键或手机app控制电路通断；

步骤S4，电量传感器对三相电源线的运行状态进行采集，并经过数据处理单元在显示屏上显示数据；

步骤S5，配电柜中被检电能表数据经485通讯读取后通过远程无线发射装置发射至远程无线接收装置，并经过数据处理单元在显示屏上显示数据；

步骤S6，数据处理单元对步骤S4和步骤S5中数据进行比较并将结果在显示屏和存储；

步骤S7,手机app接收步骤S4和步骤S5中的数据及其比较结果并进行显示；

步骤S8，手机app将步骤S7中接收的数据发送至后台进行保存；

步骤S9，数据保存后，通过按键或手机app对数据处理单元内存储的数据进行清零，以进行下一次校准工作。

优选的，步骤S2中所述模拟负载采用负荷箱，所述负荷箱的负荷大小可根据被检电能表所接入的变压器的容量来选择；所述负荷大小需使变压器工作电流打破回路中的容性特点，使其出现感性或阻性特征，并使负载工作电流满足被检电能表标定电流的0-25％范围内。

优选的，当模拟负载的工作电流为被检电能表标定电流的5％以下时，可根据比较结果判断接线是否正确；

当模拟负载的工作电流被检电能表标定电流5-20％时，可根据比较结果判断互感器变比是否正确；

当模拟负载的工作电流大于被检电能表标定电流的20％，可比较线路阻抗是否正确。

优选的，步骤S6具体的为：

若步骤S4与步骤S5中数据误差在1％-10％时，则说明互感器变比或者是线路阻抗不对；

若步骤S4与步骤S5中数据误差在10％以上或步骤S5中数据为负值时，则说明线路接线错误。

优选的，所述校准仪上设有专属二维码，手机app可通过扫描二维码实现对校准仪的绑定，以实现对电路的通断控制和数据的对应接收。

还可以通过手机控制负荷箱的负荷变化以使其满足所需负载的变化。

与现有技术相比本发明有以下的优点:

本发明利用模拟负载接入电路中，通过电量传感器测得准确数据后与被检电能表进行对比，不仅解决了电力现场负荷无法达到标准导致的电能表无法工作从而无法进行测量的问题，还利用手机app对相关数据进行记录保存，方便快捷的提高了工作人员的工作效率，同时使其判定行为有据可依，特别适用于新建变配电设施无负载或者轻负载条件下判定其计量系统的准确性，高供高计、高供低计、低供低级均适用。。

附图说明

图1是本发明的连接示意图；

图2是本发明的传感器示意图

图3是本发明的方法框图；

图中：1、电量传感器；2、配电柜；3、控制器；4、数据处理中心；5、插座；6、远程无线接收装置；7、远程无线发射装置；8、模拟负载。

具体实施方式

利用说明书附图对本发明实施例做进一步描述：

实施例1：

如图所示，所述的一种电能计量准确性现场校准仪，包括壳体，所述壳体内设有电量传感器1，电量传感器1与配电柜2中的三相线连接，电量传感器1通过三相线与控制器3连接，本实施例中控制器3采用交流接触器，交流接触器通过三相线与插座5连接，数据处理单元4用于控制交流接触器通断；插座5通过三相线与模拟负载8连接；

所述电量传感器1采用高精度宽量程的贯穿式电度表，所述贯穿式传感电度表包括贯穿式三相交流采样机构和三相计量机构，贯穿式三相交流采样机构与配电柜中的三相电源线连接，贯穿式三相交流采样机构的输出端连接三相计量机构的输入端，三相计量机构的输出端连接数据处理单元4输入端。

所述的贯穿式单相交流采样机构包括电压采集器和电流采集器，电压采集器和电流采集器的输出端连接三相计量机构的输入端，电流采集器为一体贯穿式电流传感器。

具体的，如图2所示，三相负载电源线A、B、C直接穿过设置在表壳内的一体贯穿式电流传感器CTa、CTb、CTc，作为互感器的一次侧，电流互感器CTa、CTb、CTc的二次侧输出端子分别直接与表内三相计量机构的相应电流信号输入端连接；设置在表壳上的电压取样单元分别将A、B、C相及中性线0的电压Va、Vb、Vc和Vo取出并送至表内三相计量机构的电压信号输入端。

数据处理单元4与远程无线接收装置6连接，所述远程无线接收装置6与远程无线发射装置7无线通讯，所述远程无线发射装置7通过485通讯读取配电柜2中被检电能表数据；

所述壳体上还设有显示器和按键，数据处理单元4分别与显示器和按键连接。

数据处理单元4通过无线通信模块5与手机app控制；所述的无线通信模块5包括主控模块、APP协议模块、蓝牙模块、扩展接口模块；手机app连接后台服务器，所述后台服务器存储于平台系统中。

使用方法包括以下步骤：

步骤S1，将所述校准仪接入配电柜2与模拟负载8之间；

步骤S2，根据所需判定的问题对模拟负载8负荷大小进行调节；

模拟负载8可以由现场根据变压器容量提供，也可以采用负荷箱，所述模拟负载8的负荷大小可根据被检电能表所接入的变压器的容量来选择；所述负荷大小需使变压器工作电流打破回路中的容性负载，使其出现感性或阻性特征，并使负载工作电流满足被检电能表标定电流的0-25％范围内。

所述负荷仪可对负载的负荷进行模拟调节，使负载工作电流满足被检电能表标定电流的0-25％范围内。当模拟负载8的工作电流为被检电能表标定电流的5％以下时，可根据比较结果判断接线是否正确；

当模拟负载8的工作电流被检电能表标定电流5-20％时，可根据比较结果判断互感器变比是否正确；

当模拟负载8的工作电流大于被检电能表标定电流的20％，可比较线路阻抗是否正确。

步骤S3，所述校准仪上设有专属二维码，手机app可通过扫描二维码实现对校准仪的绑定，以实现对电路的通断控制和数据的对应接收。

步骤S4，贯穿式传感电度表对三相电源线的运行状态进行采集，并经过数据处理中心4在显示屏上显示数据；三个贯穿式单相交流采样机构分别对三相电源线的每一相进行采样，便于采集三相的用电状态和相位信息，输出微信号给三相计量机构，三相计量机构进行数据处理，处理后的数据传递至处理器进行判断比较。

步骤S5，配电柜2中被检电能表数据经485通讯读取后通过远程无线发射装置7发射至远程无线接收装置6，并经过数据处理中心4在显示屏上显示数据；

步骤S6，数据处理中心4对步骤S4和步骤S5中数据进行比较并将结果在显示屏和存储；

若步骤S4与步骤S5中数据误差在1％-10％时，则说明互感器变比或者是线路阻抗不对；

若步骤S4与步骤S5中数据误差在10％以上或步骤S5中数据为负值时，则说明线路接线错误。

步骤S7,手机app接收步骤S2和步骤S3中的数据及其比较结果并进行显示；

步骤S8，手机app将步骤S7中接收的数据发送至后台进行保存；

步骤S9，数据保存后，通过按键或手机app对数据处理中心4内存储的数据进行清零，以进行下一次校准工作。

本发明利用负载接入电路中，通过电量传感器测得准确数据后与被检电能表进行对比，不仅解决了电力现场负荷无法达到标准导致的电能表无法工作从而无法进行测量的问题，还利用手机app对相关数据进行记录保存，方便快捷的提高了工作人员的工作效率，同时使其判定行为有据可依。