CN105911512A - 一种智能电能表常数试验***及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电能表常数试验***，包括：标准源、标准表、至少一个被检电能表、误差运算器、通讯接口，其特征在于，所述标准源可任意设定电压、电流以及功率因数，给标准表及被检测的电压线路提供三相电压，给电流线路提供三相电流；所述被检表与所述标准表的各相电压线路均并联，所述电能表与所述标准表的各相电流线路均串联；所述电能表与所述标准表各自通过通讯接口与所述误差运算器连接。本发明基于传统的标准表法，在选定的运行工况下，使被检表和标准表同时运行一段时间，并将二者所走电能示值进行比较，得到被测电能表的误差，根据该误差与被检电能表基本误差限的关系，可判断被检表常数在选定的运行工况下是否满足要求。

Description

一种智能电能表常数试验***及试验方法

技术领域

本发明属电能计量技术领域，具体而言，涉及一种智能电能表常数试验***及其试验方法。

背景技术

智能电能表的常数是表示仪表记录的电能与相应的测试输出数值间关系的数值，其测得的累积电能由计度器进行记录，相应的测试输出数值可由脉冲输出装置输出的电/光脉冲数计算得到。按照GB/T 17215.321要求，电能表的测试输出与显示器指示之间的关系，应与铭牌标志一致。

目前，智能电能表常数试验方法分为三种：计读脉冲法、走字试验法和标准表法。计读脉冲法是在参比频率、参比电压、最大电流及功率因数为1的条件下，使被检电能表的计度器末位改变至少1个数字，然后检测输出脉冲数是否满足相应要求；走字试验法是将二只参照表与各被检表的电流线路串联，电压线路并联，在参比频率、参比电压和最大电流及功率因数为1的条件下，使被检表计度器末位数字改变的个数不少于指定数量，然后检测参照表与其他被检表的示数是否符合相应的要求；标准表法是将被检表与一台标准电能表的电流线路串联，电压线路并联，在参比频率、参比电压、最大电流及功率因数为1的条件下，检测被检表在运行一段时间后的误差是否满足要求。

其中，计读脉冲法要求输出脉冲数N和电能表常数C计算得到的电能值与计度器的记录值应一致，具有可操作性差的缺点；走字试验法在试验前，需在规格相同的被检电能表中，选取误差较为稳定且常数已知的二只电能表作为参照表，检测结果易受参照表的误差稳定性的影响。传统的标准表法操作简单且易实现，但是也仅只在参比频率、参比电压、最大电流及功率因数为1的条件下进行试验，该方法无法保证被检表的常数在其他运行工况下也满足要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服了现有技术的不足，提供一种智能电能表常数试验***及方法，用于检验在不同的运行工况下，智能电表记录的电能与相应的测试输出数值之间的关系是否与铭牌标志一致。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种智能电能表常数试验***，包括：标准源、标准表、至少一个被检电能表、误差运算器、通讯接口，其特征在于，所述标准源可任意设定电压、电流以及功率因数，给标准表及被检测的电压线路提供三相电压，给电流线路提供三相电流；所述被检表与所述标准表的各相电压线路均并联，所述电能表与所述标准表的各相电流线路均串联；所述电能表与所述标准表各自通过通讯接口与所述误差运算器连接。

优选的，所述电能表与所述标准表同相同线。

优选的，所述通讯接口选用RS485。

优选的，当所述至少一个被检电能表的规格相同时，***中的各被检电能表的电流线路全部串联，电压线路全部并联。

试验时，先选取一块标准表，将被检表与该标准表的电压线路并联，电流线路串联；在电压线路施加电压U，该值和被检表的参比电压U_n相等；在电流线路施加I，且I≥I_st，其中：I_st为被检表的启动电流；电压线路施加的电压和电流线路施加的电流之间相位可任意设定，即功率因数为

使选取的标准表与被检表同时运行一段时间t，且t≥t_m，其中t_m是为满足要求的最短试验时间；然后计算被检表的误差γ：其中：E'为被检电能表在t段时间内所走的电能示值，E为标准电能表在t段时间内所走的电能示值。

若E_m为满足要求的被检表所通过的最少电能值，则为减小计算被检表的误差时，标准电能表的常数及被检表分辨率等影响因素所引入的误差，应使被检表在时间t内通过的电能E'≥E_m；

E_m可由下式得到：

$E_m=\frac{1000R}{b}$

上式中，R为被检电能表计度器的视在分辨率；b为被检电能表在负载电流为I及功率因数为下的基本误差限。

t_m可由下式得到：

此时，可通过以下方式判断电能表常数试验是否满足要求：当时，则该被检电能表的常数试验在负载电流为I及功率因数为下满足要求；当时，则该被检电能表的常数试验在负载电流为I及功率因数为下不满足要求。

需要说明的是，此方法可在U＝U_n和I≥I_st的条件下，任意选取电流幅值和功率因数，以判断被检电能表在不同运行工况下的常数是否满足要求；对同一规格的电能表，可将各电能表的电流线路全部串联，而电压线路全部并联，通过读取各被检表的误差γ，可判断所有被检表的常数是否满足要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于传统的标准表法，在选定的运行工况下，使被检表和标准表同时运行一段时间，并将二者所走电能示值进行比较，得到被测电能表的误差，根据该误差与被检电能表基本误差限的关系，可判断被检表常数在选定的运行工况下是否满足要求。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的常数试验流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种智能电能表常数试验***，包括：标准源、标准表、至少一个被检电能表、误差运算器、通讯接口，其特征在于，所述标准源可任意设定电压、电流以及功率因数，给标准表及被检测的电压线路提供三相电压，给电流线路提供三相电流；所述被检表与所述标准表的各相电压线路均并联，所述电能表与所述标准表的各相电流线路均串联；所述电能表与所述标准表各自通过通讯接口与所述误差运算器连接。

优选的，所述电能表与所述标准表同相同线。

优选的，所述通讯接口选用RS485。

优选的，当所述至少一个被检电能表的规格相同时，***中的各被检电能表的电流线路全部串联，电压线路全部并联。

以被检电能表为准确度为A级的电能表为例，说明利用本发明开展条件下的电能表常数试验：标准源可任意设定电压、电流以及功率因数，给标准表及被检测的电压线路提供三相电压，给电流线路提供三相电流。被检表与标准表的各相电压线路均并联，电能表与标准表的各相电流线路均串联。试验时，电压线路施加电能表的参比电压U_n；在电流线路施加I，且满足I≥I_st，其中：I_st为被检表的启动电流，在本例中，控制标准源使得电压和电流同相位，即

使选取的标准表与被检表同时运行一段时间t，且t≥t_m，为满足要求的最短试验时间t_m可由下式得到：

其中E_m是为满足要求的被检表所通过的最少电能值，可由下式得到：

$E_m=\frac{1000R}{b}$

式中，R为被检电能表计度器的视在分辨率；b为被检电能表在负载电流为I及功率因数为下的基本误差限。

误差运算器通过RS485等通讯接口进行连接，读取被检电能表在t段时间内所走的电能示值E'和标准电能表在t段时间内所走的电能示值E的数值，并计算被检表的误差

由于根据负载电流I的值，可得到被检表的基本误差限b的表达式：

$b=\left\{\begin{array}{cc}2.5I_{\min }/I& (I_{st}\&le;I<I_{\min })\\ 2.5& (I_{\min }\&le;I<I_{tr})\\ 2.0& (I_{tr}\&le;I<I_{\max })\end{array}\right.$

式中，I_st为启动电流，I_min为最小电流，I_tr为转折电流，I_max为最大电流，以上各电流指标均由电表生产制造商提供，并符合R46国际建议、EN50470标准或其他标准的规定。

根据被检表的误差γ和b/10之间的关系，可确定被检表常数是否满足要求：当时，则该被检电能表的常数在负载电流为I及功率因数条件下满足要求；当时，则该被检电能表的常数在负载电流为I及功率因数下不满足要求。

需说明的是图1所示的原理图中被检表为三相四线，则试验时的标准表也应为三相四线，如果被检表为三相三线或单相，则相应的标准表也应为三相三线或单相。标准源和被检表及标准表之间的接线方式根据电表类型做相应改变。

图2所示是本发明的常数试验流程图，具体步骤如下：

步骤1，根据被检表各电流参数，选择常数试验电流I和功率因数

步骤2，根据试验施加电流I的值，确定该负载点下的基本误差限b；

步骤3，确定被检表所通过的最少电能值E_m；

步骤4，确定满足常数试验要求的最短试验时间t_m；

步骤5，将被检表和标准表电压线路并联，施加电压U_n；将被检表与标准表电流线路串联，施加电流I；标准表与被检表同时运行一段时间t；

步骤6，判断是否满足t≥t_m；若满足进行步骤7，若不满足，返回步骤5，重新选择运行时间t；

步骤7，误差运算器计算被检表的误差

步骤8，判断是否满足若满足，则被检表常数试验在负载电流I及功率因数条件下合格，若不满足，则被检表常数试验在负载电流I及功率因数条件下不合格。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智能电能表常数试验***，包括：标准源、标准表、至少一个被检电能表、误差运算器、通讯接口，其特征在于，所述标准源可任意设定电压、电流以及功率因数，给标准表及被检测的电压线路提供三相电压，给电流线路提供三相电流；所述被检表与所述标准表的各相电压线路均并联，所述电能表与所述标准表的各相电流线路均串联；所述电能表与所述标准表各自通过通讯接口与所述误差运算器连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电能表常数试验***，其特征在于，所述电能表与所述标准表同相同线。

3.根据权利要求1所述的一种智能电能表常数试验***，其特征在于，所述通讯接口为RS485。

4.根据权利要求1所述的一种智能电能表常数试验***，其特征在于，所述至少一个被检电能表的规格相同时，***中的各被检电能表的电流线路全部串联，电压线路全部并联。

5.一种智能电能表常数试验方法，包括：

步骤1，取同种类被检表和标准表，根据被检表各电流参数，选择常数试验电流I和功率因数

步骤2，根据试验施加电流I的值，确定该负载点下的基本误差限b；

步骤3，确定被检表所通过的最少电能值E_m；

步骤4，确定满足常数试验要求的最短试验时间t_m；

步骤5，将被检表和标准表电压线路并联，施加电压U_n；将被检表与标准表电流线路串联，施加电流I；标准表与被检表同时运行一段时间t；

步骤6，判断是否满足t≥t_m；若满足进行步骤7，若不满足，返回步骤5，重新选择运行时间t；

步骤7，误差运算器计算被检表的误差其中：E'为被检电能表在t段时间内所走的电能示值，E为标准电能表在运行时间t段时间内所走的电能示值；

步骤8，判断是否满足若满足，则被检表常数试验在负载电流I及功率因数条件下合格，若不满足，则被检表常数试验在负载电流I及功率因数条件下不合格。