专利名称：电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置及利用该检测装置进行快速瞬变脉冲群测试的方法。
背景技术：
快速瞬变脉冲群测试是电子式电能表电磁兼容性(以下简称EMC)的其中一项试验，主要测试电能表抵抗大型用电设备起动或切换、电感性负载(如继电器、接触器等)断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开点处产生暂态騷扰以脉冲群形式出现的干扰信号的能力。根据GB/T17215. 211-2006《交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部份测量设备》，快速瞬变脉冲群抗扰试验应该满足以下试验条件快速瞬变脉冲群试验应该按GB/T17626. 4，在下列条件下进行—作为台式设备试验；——仪表在工作状态；电压线路和辅助线路通以参比电压；基本电流rt (相应的额定电流In)和cos。(相应的sin。)按相应标准规定的数值；—在耦合器与EUT之间的电缆长度Im；—试验电压应以共模方式(线对地)作用于电压线路；电流线路，如果在正常使用时与电压线路是隔离的；辅助线路，如果在正常使用时与电压线路是隔离的；—在电流线路和电压线路上的试验电压4kV；——在参比电压超过40V的辅助线路上的试验电压2kV ；——试验时间每一极性60s。误差改变应在相应标准规定的极限内。注准确度可以用计数的方法或其他合适的方法进行测定。在试验中，功能或性能有短暂的降低或失去是容许的。然而仪表准确度应在相应标准规定的极限内。电子式电能表(以下简称EUT)根据接线方式分为直接接入式电子式电能表和经互感器接入式电子式电能表。 现有技术中，一般采取以下的试验步骤， 1)在对EUT开始实施快速瞬变脉冲群前，置于普通的电能表检定装置中，输出参比电压、基本电流Λ (相应的额定电流In)和cos。进行一次误差测量，判断EUT在试验前的准确度是否在相应标准规定的极限内；
2)通过功率源向EUT输出基本电流，向快速瞬变脉冲群发生器输出参比电压，电压回路电缆通过耦合网络向EUT发出规程规定的干扰信号，EUT接受快速瞬变脉冲群试验， 并观察EUT功能是否出现无法恢复的异常；3)将EUT再置放于同一电能表检定装置中，进行相同负载下的误差测量，判断EUT 在试验后的准确度是否仍在相应标准规定的极限内。根据EUT的误差测量准确度数据，判断EUT快速瞬变脉冲群试验是否合格。然而，此测试方式存在着测量方法的不科学。因为在干扰信号注入被试表的同时不能对被试表进行实时的误差测量，与标准的技术要求“在试验中，功能或性能有短暂的降低或失去是容许的。然而仪表准确度应在相应标准规定的极限内”不一致。
发明内容
本发明提供一种电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置及测试方法， 在试验中能够满足仪表准确度在相应标准规定的极限内的要求。本发明提供的电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置，包括快速瞬变脉冲群信号发生器，用于产生快速瞬变脉冲群信号；耦合去耦网络，用于为所述快速瞬变脉冲群发生器及待测电子式电能表之间提供快速瞬变脉冲群信号的传输途径；程控电源装置，用于输出待测电子式电能表的参比电压，向所述待测电子式电能表输出基本电流Λ或相应的额定电流In、以及cos。或相应的 ηΦ ；误差计算器，用于计算待测电子式电能表的误差；光电采样器，用于采集待测电子式电能表的光脉冲输出信号；第一滤波器，用于过滤对误差计算器造成影响的快速瞬变脉冲群残余信号，所述快速瞬变脉冲群残余信号为所述光电采样器与待测电子式电能表光脉冲输出连接线及空气中传播的残余信号；所述程控电源装置包括程控电压源、程控电流源、第二滤波器、第三滤波器及标准表所述程控电压源，用于向快速瞬变脉冲信号发生器输出待测电子式电能表的参比电压；程控电流源，用于向待测电子式电能表输出基本电流Λ或相应的额定电流^ ；第二滤波器过滤，用于过滤从待测电子式电能表并接电缆反馈到程控电源装置程控电压源的快速瞬变脉冲群信号；第三滤波器过滤，用于过滤从待测电子式电能表串接电缆反馈到程控电源装置程控电流源的快速瞬变脉冲群信号；标准表，用于为测试待测电子式电能表的电能误差提供标准电能值。本发明还提供了利用上述在线误差检定装置进行的测试方法，包括步骤在测试前，根据待测电子式电能表的接线方式判断是否需要在电压回路和电流回路间加装连接片；如果待测电子式电能表为在正常使用时电流与电压线路隔离的待测电子式电能表，则在待测电子式电能表对应相的电压回路与电流回路入线端人工地加入短接线.
通过快速瞬变脉冲群发生器向耦合去耦网络输出快速瞬变脉冲群信号；通过耦合去耦网络向所述待测电子式电能表发出预定的干扰信号，对所述待测电子式电能表进行快速瞬变脉冲群试验；抄录误差计算器对所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据；根据所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据，判断所述待测电子式电能表快速瞬变脉冲群试验是否合格。进一步，该测试方法还可以在步骤2之前包括步骤程控电源装置向快速瞬变脉冲发生器输出所述待测电子式电能表的参比电压， 向所述待测电子式电能表输出基本电流Λ或相应的额定电流In、以及cosO或相应的 ηΦ，经过误差计算器对待测电子式电能表进行在试验前的误差测量，判断待测电子式电能表工作状态是否正常。本发明的测试方法可以直接在EUT接受的快速瞬变脉冲群干扰信号的同时采集 EUT的测量误差，不仅节省了将EUT在接受快速瞬变脉冲群干扰试验前及后拆卸到其它电能表检定装置进行误差测量的时间，更真正实现了与标准技术要求相一致的测量方法。由于本发明的在线误差检定装置在程控电源、误差测量设备与耦合器连接的中间加入了滤波器，最大限度地隔除了干扰信号对程控电源及误差测试标准的影响，更有效地保护了程控源及误差测量标准，对程控电源及误差测量设备有良好的保护措施。
图1为实施例1的检定装置的电路原理图；图2为实施例1的测试方法的流程图。
具体实施例方式为了解决在实负荷的情况下，电流值和功率因数难以满足标准要求，只能对有功电能表进行有限值的误差测量，无法模拟无功电能输出信号，从而测量无功电能表误差的问题，本发明提供了一种电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置，同时提出一种利用该在线误差检定装置进行有效可行的电子式电能表的快速瞬变脉冲群测试的方法。 该在线误差检定装置在程控电源装置中增加标准表，为测量EUT的误差提供标准电能对比值；提高程控电源装置的抗干扰能力，在电流输出端进行滤波处理，电压输出端进行滤波处理，光电采样器的输入增加滤波功能，实现了在实负荷的情况下对EUT施加快速瞬变脉冲群信号过程中进行误差测量。图1是本发明电子式电能表的快速瞬变脉冲群的检定装置，包括程控电源装置、 快速瞬变脉冲群信号发生器、耦合去耦网络，误差计算器、光电采样器和第一滤波器，程控电源装置具体包括程控电压源、与程控电压源连接的第二滤波器；程控电流源、与程控电流源连接的第三滤波器以及标准表。标准表分别与第二滤波器、第三滤波器的输入端以及误差计算器的输入端连接；工作原理如下所述在测试前，程控电源装置输出待测EUT的参比电压值(参比电压的具体数值根据待测电子式电能表的规格而定)、向EUT输出基本电流Λ(或相应的额定电流In)和 cosO (或相应的 ηΦ)，基本电流的具体数值根据待测电子式电能表的规格而定。经过误差计算器对待测EUT进行在试验前的误差测量；程控电源装置向待测EUT输出基本电流，向快速瞬变脉冲群发生器输出参比电压，电压信号通过快速瞬变脉冲群发生器与耦合去耦网络的进线端电缆连接线，输送到耦合去耦网络，再通过耦合去耦网络的出线端与所述待测电子式电能表的电压回路连接电缆。向所述待测电子式电能表发出预定的干扰信号进行快速瞬变脉冲群试验；当待测EUT接受快速瞬变脉冲群干扰信号时，第一滤波器过滤光电采样器与待测电子式电能表光脉冲输出连接线及空气中传播的，对误差计算器造成影响的快速瞬变脉冲群残余信号；第三滤波器过滤与从待测电子式电能表串接电缆反馈到程控电源装置的程控电流源的快速瞬变脉冲群信号；第二滤波器过滤与从待测电子式电能表并接电缆反馈到程控电源装置的程控电压源的快速瞬变脉冲群信号。光电采样器通过数据线接收待测电子式电能表的光电脉冲输出信号，再通过数据线把信号传输到误差计算器，对所述待测电子式电能表进行实时的误差测量。以下是利用上述本发明提供的电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置进行快速瞬变脉冲群测试的方法步骤1 在测试前，根据待测电子式电能表的接线方式判断是否需要在电压回路和电流回路间加装连接片；如果待测电子式电能表为在正常使用时电流与电压线路隔离的待测电子式电能表，则在待测电子式电能表对应相的电压回路与电流回路入线端人工地加入短接线；这样接线进行试验较标准要求的只对电流线路施加快速瞬变脉冲群信号更为严酷，也满足标准的要求。步骤2 通过快速瞬变脉冲群发生器向耦合去耦网络输出快速瞬变脉冲群信号； 通过耦合去耦网络向所述待测电子式电能表发出预定的干扰信号，对所述待测电子式电能表进行快速瞬变脉冲群试验；步骤3 抄录误差计算器对所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据；步骤4:根据所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据，判断所述待测电子式电能表快速瞬变脉冲群试验是否合格。另外，作为一个优选实施例，在执行上述步骤2之前，程控电源装置向快速瞬变脉冲发生器输出所述待测电子式电能表的参比电压，向所述待测电子式电能表输出基本电流 Λ或相应的额定电流h、以及cos。或相应的 ηΦ，经过误差计算器对待测电子式电能表进行在试验前的误差测量，判断待测电子式电能表工作状态是否正常。本发明的测试方法可以直接在EUT接受快速瞬变脉冲群干扰信号的同时采集EUT 的测量误差，不仅节省了将EUT在接受快速瞬变脉冲群干扰试验前及后拆卸到其它电能表检定装置进行误差测量的时间，更真正实现了与标准技术要求相一致的测量方法；此方法对程控电源及误差测量设备有良好的保护措施，在程控电源、误差测量设备与耦合器连接的中间加入了滤波器，最大限度地隔除了干扰信号对程控电源及误差测试标准的影响，更有效地保护了程控源及误差测量标准。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的修改、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置，其特征在于，包括 快速瞬变脉冲群信号发生器，用于产生快速瞬变脉冲群信号；耦合去耦网络，用于为所述快速瞬变脉冲群发生器及待测电子式电能表之间提供快速瞬变脉冲群信号的传输途径；程控电源装置，用于输出待测电子式电能表的参比电压，向所述待测电子式电能表输出基本电流或相应的额定电流In、以及cos。或相应的8 ιΦ ； 误差计算器，用于计算待测电子式电能表的误差； 光电采样器，用于采集待测电子式电能表的光脉冲输出信号； 第一滤波器，用于过滤对误差计算器造成影响的快速瞬变脉冲群残余信号，所述快速瞬变脉冲群残余信号为所述光电采样器与待测电子式电能表光脉冲输出连接线及空气中传播的残余信号；所述程控电源装置包括程控电压源、程控电流源、第二滤波器、第三滤波器及标准表 所述程控电压源，用于向快速瞬变脉冲信号发生器输出待测电子式电能表的参比电压；程控电流源，用于向待测电子式电能表输出基本电流Λ或相应的额定电流； 第二滤波器过滤，用于从待测电子式电能表并接电缆反馈到程控电源装置程控电压源的快速瞬变脉冲群信号；第三滤波器过滤，用于从待测电子式电能表串接电缆反馈到程控电源装置程控电流源的快速瞬变脉冲群信号；标准表，用于为测试待测电子式电能表的电能误差提供标准电能值。
2.利用权利要求1所述的在线误差检定装置进行的测试方法，其特征在于，包括步骤1)在测试前，根据待测电子式电能表的接线方式判断是否需要在电压回路和电流回路间加装连接片；如果待测电子式电能表为在正常使用时电流与电压线路隔离的待测电子式电能表，则在待测电子式电能表对应相的电压回路与电流回路入线端人工地加入短接线；2)通过快速瞬变脉冲群发生器向耦合去耦网络输出快速瞬变脉冲群信号；通过耦合去耦网络向所述待测电子式电能表发出预定的干扰信号，对所述待测电子式电能表进行快速瞬变脉冲群试验；3)抄录误差计算器对所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据；4)根据所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据，判断所述待测电子式电能表快速瞬变脉冲群试验是否合格。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述步骤2之前还包括步骤程控电源装置向快速瞬变脉冲发生器输出所述待测电子式电能表的参比电压，向所述待测电子式电能表输出基本电流Λ或相应的额定电流In、以及cos。或相应的 ηΦ，经过误差计算器对待测电子式电能表进行在试验前的误差测量，判断待测电子式电能表工作状态是否正常。
全文摘要
本发明提供了电子式电能表快速瞬变脉冲群的在线误差检定装置，及利用该装置进行测试的方法，在测试前，根据待测电子式电能表的接线方式判断是否需要在电压回路和电流回路间加装连接片；通过快速瞬变脉冲群发生器向耦合去耦网络输出快速瞬变脉冲群信号；通过耦合去耦网络向所述待测电子式电能表发出预定的干扰信号，对所述待测电子式电能表进行快速瞬变脉冲群试验；抄录误差计算器对所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据；根据所述待测电子式电能表的实时误差准确度测量数据，判断所述待测电子式电能表快速瞬变脉冲群试验是否合格。本发明在试验中能够满足实时测试仪表准确度在相应标准规定的极限内的要求。
文档编号G01R35/04GK102393511SQ20111034645
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者何建新, 刘妙花, 刘慧敏, 宋智欣, 张彤, 戴伟, 罗旭东, 胡志明, 袁力遥, 赖静华, 郭斌, 钟蔚, 陈健华 申请人:广东电网公司广州供电局, 广东省计量科学研究院