专利名称：三相多功能电能表走字装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相多功能电能表走字装置。
背景技术：
根据国家质量技术监督局2000年7月17日批准发布的《多功能电能表定型鉴定大纲》的规定，对每批误差已检验合格的多功能电能表必须通电连续走字不少于120小时，传统的三相电能表走字装置，仅能对普通三相三线、三相四线的有功或无功电能表进行走字试验，而无法对三相多功能电能表特别是II、III、IV象限的有功电能、有功最大需量、无功电能、无功最大需量等计量数据进行走字核查。
发明内容
为克服现有三相电能表走字装置不能适应三相多功能电能表走字试验的不足，本实用新型提供一种三相多功能电能表走字装置，能满足多功能电能表I--IV象限有功及无功电量、最大需量等计量数据的走字核查。
本实用新型解决其技术问题所采用技术方案是由隔离变压器[1]、升流器[2]、转换开关[3]组成，并构成装置的输出电压回路和电流回路及移相回路，供被试电能表[4]作走字试验用的电源，其特征是本装置移相回路属电流移相，电流移相由转换开关[3]按规定接线方式及象限切换来实现，转换开关[3]的接线是串接在升流器[2]的一次侧及二次侧端，在输出电流回路中，利用以电流换相和电流倒相形式，改变负载电流与电压间的特定相位角，组成各种不同接线方式，利用转换开关[3]，改变并采用对应接线方式，以获取无功在I--IV象限内的核查点，完成走字试验。
本实用新型的有益效果是，可对每批误差已检验合格的3×100V、3×220/380V、3×57.7/100V三种电压规格的三相多功能电能表进行计量数据、计量性能和计量功能的走字试验，包括正向有功、无功总电量(总需量)，反向有功、无功总电量(总需量)，I--IV象限无功电量(需量)、各费率时段电量(需量)等数据核查及潜动、电压中断、接地故障抑制等测试；也可对每批误差已检验合格的3×100V、3×220/380V、3×57.7/100V三种电压规格的三相有功无功组合电能表及普通三相电能表进行计量数据、计量性能和计量功能的走字试验。
以下结合附图和实施例，对本实用新型进一步说明。
图1是三相四线多功能电能表走字装置原理接线图；图2是三相三线多功能电能表走字装置内部接线方式；图3是三相四线多功能电能表走字装置内部接线方式；图4是三相三线制电流开关接点位置图；图5是三相四线制电流开关接点位置图；图6是电能测量四象限的示意图；图7是三相三线电能表在第I象限走字时的电流、电压相量图。
附图中[1]表示隔离变压器，[2]表示升流器，[3]表示转换开关，[4]表示电能表。
具体实施方式
图1为三相多功能电能表走字装置原理接线图，由输出电压回路和电流回路及移相回路构成，其中输出电压回路由隔离变压器[1]组成、电流回路由升流器[2]组成、移相回路由转换开关[3]组成，供被试电能表[4]作走字试验用的电源，其特征是隔离变压器[1]由三只电压调整器TD1、TD2、TD3和三只电压变压器T1、T2、T3构成，升流器[2]由三只电流调整器TD4、TD5、TD6和三只升流器T4、T5、T6构成，移相回路由转换开关[3]组成，转换开关[3]的接点25、27、29、31分别与TD3、TD1、TD2的初级相连并接至三相电源UC、UA、UB、UN，转换开关[3]的接点26、28、30、32依次与电流调整器TD4、TD5、TD6初级相连接，转换开关[3]接点1、5、9、13、17、21依次与三只升流器T4、T5、T6的次级相连，转换开关[3]接点2、8、10、16、18、24依次与该走字装置输出电流接线柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相连，被试电能表[4]端钮盒的电压线路接线孔2、5、8、10分别外用联接导线与该走字装置的输出电压接线柱Ua、Ub、Uc、Un相连，该输出电压接线柱Ua、Ub、Uc、Un分别与电压变压器T1、T2、T3的次级相连接，端钮盒的电流线路接线孔1、3、4、6、7、9分别外用联接导线与装置的输出电流接线柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相连，通过转换开关[3]遵照图2或图3的不同接线方式，(转换开关[3]接点通断位置按图4或图5排列)实施三相多功能电能表在第I、第II、第III、第IV象限内的有功和无功电量、有功和无功需量走字试验。
在图1中改变升流器[2]一次侧电源的相位，并由转换开关[3]改变接点25-38的状态来实现电流换相；改变升流器[2]二次侧电流的极性，并由转换开关[3]改变接点1-24的状态来实现电流倒相。
上述移相回路中的转换开关[3]也可以是电子转换开关、交流接触器或继电器。
图2为在三相三线制电能计量中不同接线方式当需要核查I--IV象限的三相有功电量、有功需量、无功电量、无功需量时，在第I象限，采用装置输出能提供给电能表第一元件的电压线路接Uab电压、电流线路接-Ic电流，第三元件的电压线路接Ucb电压、电流线路接-Ib电流的接线方式；在第II象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uab电压、电流线路接Ib电流，第三元件的电压线路接Ucb电压、电流线路接Ia电流的接线方式；在第III象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uab电压、电流线路接Ic电流，第三元件的电压线路接Ucb电压、电流线路接Ib电流的接线方式；在第IV象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uab电压、电流线路接-Ib电流，第三元件的电压线路接Ucb电压、电流线路接-Ia电流的接线方式。
图3为在三相四线制电能计量中不同接线方式当需要核查I--IV象限的三相有功电量、有功需量、无功电量、无功需量时，在第I象限，采用装置输出能提供给电能表第一元件的电压线路接Uan电压、电流线路接-Ic电流，第二元件的电压线路接Ubn电压、电流线路接-Ia电流，第三元件的电压线路接Ucn电压、电流线路接-Ib电流的接线方式；在第II象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uan电压、电流线路接Ib电流，第二元件的电压线路接Ubn电压、电流线路接Ic电流，第三元件的电压线路接Ucn电压、电流线路接Ia电流的接线方式；在第III象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uan电压、电流线路接Ic电流，第二元件的电压线路接Ubn电压、电流线路接Ia电流，第三元件的电压线路接Ucn电压、电流线路接Ib电流的接线方式；在第IV象限，采用提供给电能表第一元件的电压线路接Uan电压、电流线路接-Ib电流，第二元件的电压线路接Ubn电压、电流线路接-Ic电流，第三元件的电压线路接Ucb电压、电流线路接-Ia电流的接线方式。
图4为三相三线制电流转换开关[3]的接点通断位置图；当转换开关[3]手柄指向45°时，转换开关[3]接点3-4、5-6、19-20、21-22、25-26、27-28、29-30、31-32为接通，其它各接点为断开，表明电能表第一元件电流接为-Ic，第三元件电流接为-Ib，即电能表在第I象限内走字，当转换开关[3]手柄指向135°时，转换开关[3]接点1-2、7-8、17-18、23-24、31-32、33-34、35-36、37-38为接通，其它各接点为断开，表明电能表第一元件电流接为Ib，第三元件电流接为Ia，即电能表在第II象限内走字，同理，当转换开关[3]手柄分别指向225°、315°时，转换开关[3]接点通断位置见图4所示，即电能表分别为第III、第IV象限内走字；
图5为三相四线制电流转换开关[3]的开关接点通断位置图；同上理，当转换开关[3]接点按图5排列，可使电能表分别在第I、第II、第III、第IV象限内走字，在此不再赘述。
现就图2所示三相三线多功能电能表走字装置实施为例A.当第一元件采用Uab-Ic接线方式，第三元件采用Ucb-Ib接线方式；在三相电压、电流为平衡的前题下，众所周知，其三相有功、无功功率表达式为PI＝Uab×(-Ic)×cos(30+Φ1)+Ucb×(-Ib)×cos(Φ3-30)＝0.866×U×IQI＝Uab×(-Ic)×sin(30+Φ1)+Ucb×(-Ib)×sin(Φ3-30)＝1.5×U×I式中PI--为I象限内有功功率QI--为I象限内无功功率Φ1-为-Ic滞后Ua的相位角，Φ1＝60Φ3-为-Ib滞后Uc的相位角，Φ3＝60电压、电流相量图见图7所示即在此种接线方式下，同一时间段内电能表能计量第I象限内正向有功电量和正向感性无功电量，且符合图6要求。
图6为电能测量四象限示意图，测量平面的竖轴表示电压相量，电流相量用来表示电能的输送，并相对于电压具有相位角Φ，顺时钟方向Φ角为正。
图中A---有功电能； R---无功电能；RL---感性无功电能； RC----容性无功电能；图7为三相三线电能表在第I象限走字时的电流、电压相量图。
B.当第一元件采用UabIb接线方式，第三元件采用UcbIa接线方式时同上测试条件，三相有功、无功功率表达式为PII＝Uab×(Ib)×cos(30+Φ1)+Ucb×(Ia)×cos(Φ3-30)＝-0.866×U×IQII＝Uab×(Ib)×sin(30+Φ1)+Ucb×(Ia)×sin(Φ3-30)＝1.5×U×I
式中PII--为II象限内有功功率QII--为II象限内无功功率Φ1-为-Ic滞后Ua的相位角，Φ1＝120Φ3-为-Ib滞后Uc的相位角，Φ3＝120在此种接线方式下，同一时间段内电能表能计量第II象限内反向有功电量和正向容性无功电量，且符合图7要求。
C.以此类推，电能表能计量第III象限反向有功电量和反向感性无功电量及第IV象限正向有功电量和反向容性无功电量。
图3所示三相四线多功能电能表走字装置实施例，计算同上，略。
上述各种接线方式中，电流相位和电流极性的改变(Ib、-Ib)是通过转换开关[3]来实现的，改变电压规格可通过隔离变压器[1]实现，改变电流规格则可通过升流器[2]实现。另外利用计算机的强大功能，可方便地满足走字电参表各种数据的贮存、显示等需要。
需求指出的是对三相三线不同接线方式，在第I象限时，同样包含采用装置输出能提供给电能表第一元件的电压线路接Ubc电压、电流线路接-Ia电流，第三元件的电压线路接Uac电压、电流线路接-Ic电流的接线方式，也同样包含采用装置输出能提供给电能表第一元件的电压线路接Uca电压、电流线路接-Ib电流，第三元件的电压线路接Uba电压、电流线路接-Ia电流的接线方式，在第II象限时，同样包含采用电能表第一元件电压线路接Ubc电压、电流线路接Ic电流，第三元件的电压线路接Uac电压、电流线路接Ib电流的接线方式，也同样包含采用电能表第一元件的电压线路接Uca电压、电流线路接Ia电流，第三元件的电压线路接Uba电压、电流线路接Ic电流的接线方式。依此类推第III、第IV象限时的接线方式和三相四线在第I--第IV象限时的接线方式不再赘述。
权利要求1.一种三相多功能电能表走字装置，由输出电压回路和电流回路及移相回路构成，其中输出电压回路由隔离变压器[1]组成、电流回路由升流器[2]组成、移相回路由转换开关[3]组成，供被试电能表[4]作走字试验用的电源，其特征是隔离变压器[1]由三只电压调整器TD1、TD2、TD3和三只电压变压器T1、T2、T3构成，升流器[2]由三只电流调整器TD4、TD5、TD6和三只升流器T4、T5、T6构成，移相回路由转换开关[3]组成，转换开关[3]的接点25、27、29、31分别与电压调整器TD3、TD1、TD2的初级相连并接至三相电源UC、UA、UB、UN，转换开关[3]的接点26、28、30、32依次与电流调整器TD4、TD5、TD6初级相连接，转换开关[3]的接点1、5、9、13、17、21依次与三只升流器T4、T5、T6的次级相连，转换开关[3]的接点2、8、10、16、18、24依次与该装走字置输出电流接线柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相连，被试电能表[4]端钮盒的电压线路接线孔2、5、8、10分别外用联接导线与该走字装置的输出电压接线柱Ua、Ub、Uc、Un相连，该输出电压接线柱Ua、Ub、Uc、Un分别与电压变压器T1、T2、T3的次级相连接，端钮盒的电流线路接线孔1、3、4、6、7、9分别外用联接导线与该走字装置的输出电流接线柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相连，通过改变转换开关[3]的不同状态位置，实施三相多功能电能表在第I、第II、第III、第IV象限内的有功和无功电量、有功和无功需量走字试验。
2.根据权利要求1所述的电能表走字装置，其特征是采用改变升流器一次侧电源的相位，由转换开关[3]改变接点25-38的状态来实现电流换相，采用改变升流器二次侧电流的极性，由转换开关[3]改变接点1-24的状态来实现电流倒相。
3.根据权利要求1所述的电能表走字装置，其特征是移相回路中的转换开关[3]也可以是电子转换开关、交流接触器或继电器。
专利摘要一种三相多功能电能表走字装置，由输出电压回路和电流回路及移相回路构成，其中输出电压回路由隔离变压器[1]组成、电流回路由升流器[2]组成、移相回路由转换开关[3]组成，供被试电能表[4]作走字试验用的电源，利用转换开关[3]，改变电流相位连接及改变负载电流和电压间的特定相位角，组成各种不同接线方式，利用转换开关[3]，改变并采用对应接线方式，实现各种电压、电流的三相多功能电能表在第I、第II、第III、第IV象限内的有功、无功电量(需量)走字核查及潜动、电压中断、接地故障抑制等测试。
文档编号G01R35/00GK2704051SQ0324531
公开日2005年6月8日 申请日期2003年4月18日 优先权日2002年4月23日
发明者严序良 申请人:江苏林洋电子有限公司