电能表可靠性测试系统的制作方法

文档序号:11132201
电能表可靠性测试系统的制造方法与工艺

本发明涉及电能表可靠性能测试技术领域,尤其涉及电能表可靠性测试系统。



背景技术:

根据国家规程DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》,电能表使用前需要对其进行性能测试检定,以判断表计的准确度和可靠性是否满足使用要求。以往这些测试检定,都是在厂家和电能表检定单位的标准实验室进行,试验中要保证温度、湿度等环境影响量在规程所要求范围之内,通过这种测试方法只能得到电能表在标准环境下的基本误差,并不足以判定电能表在复杂现场环境下的准确性和可靠性。

申请号为201410806930.6的发明专利公开了一种电能表环境温度影响试验全自动测试系统及测试方法,第一步,设定被测电能表需要测试的多个温度测试间隔的上、下限温度,并录入上位机;第二步,上位机向控制器发送测试命令,根据设定的温度测试间隔,测试逐个温度测试间隔的被测电能表的电能误差和日计时误差,并计算得到平均温度系数;第三步,测试完毕,上位机处理并存储测试结果数据。本发明可以自动进行单三相电能表环境温度影响试验,在人为不干预的状态下,保证了试验条件的可靠性,节约了大量的人力和物力,降低了生产成本,提高了测试的准确性,能够广泛用于电能计量测试实验室。

然而,当前的测试系统和测试方法仅仅限于某个或某些方面,并不能进行全面检测,合格的电能表在投入使用之前,还必须进行准确度检测、功能检测、电气性能检测、电磁兼容性能检测等,涉及到一系列较为复杂的试验器材与试验手段,如果能够有一种系统可以兼容并完全检测电能表的这些性能,就可以节约大量的试验成本和人力成本,有效提高试验准确性和工作效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述技术问题,提供电能表可靠性测试系统,可以对电能表进行快捷的准确度检测及功能检测,能够测试不同厂家、不同型号电能表在复杂现场环境下的综合性能,综合评价其产品质量。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:电能表可靠性测试系统,包括外观检测模块、精度检测模块、功能检测模块和抗干扰检测模块,各模块均与中央控制器连接;所述中央控制器连接液晶显示台与分级存储器,所述液晶显示台包括人机交互控制界面。

所述外观检测模块包括LED检测光源与条形码扫描仪;所述条形码扫描仪与所述分级存储器连接,并扫描电能表铭牌信息。

所述精度检测模块包括标准检测电能表、脉冲电流发生器、脉冲计数器和频率计数器,所述脉冲电流发生器经中央控制器控制,进行脉冲常数试验、电能表起动试验和电能表潜动试验;所述频率计数器连接时钟信号检测表,可以记录电能表日计时误差。

所述功能检测模块包括数据采集卡、脉冲信号检验模块和预制参数检验模块,所述数据采集卡与所述分级存储器连接,记录电网事件、编程事件和运行检修事件;所述脉冲电流检测模块检测电能量脉冲输出状态、多功能信号输出状态和控制信号输出状态;所述预制参数检验模块与通信抄读工具连接。

所述标准检测电能表为精度系数为0.2级的标准电能表。

所述抗干扰检测模块包括电气检测单元、电磁检测单元和机械检测单元,所述电气检测单元包括过压过流检测模块和接地检测模块;所述电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;所述机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块。

所述过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,所述接地检测模块包括通用接地兆欧表。

所述中央控制器连接报表分析生成单元,所述报表分析生成单元与所述分级存储器连接。

电能表可靠性测试系统可以搭载在可移动控制平台上,便于快捷移动并快速展开测试作业,平台上设置中央控制器以及与中央控制器连接的各检测模块,以便进行各种测试性试验,试验可以根据预设流程进行自动的系统化操作,并自动生成分析报表存储在分级存储器中,也可以通过液晶显示台的人际交互界面进行人为控制,以重点得到某一或某些方面的试验数据。

本系统平台可以进行涉及电能表检测的多种试验,下面结合各检测模块对系统功能与试验操作方法进行描述:电能表可靠性测试系统,包括外观检测模块、精度检测模块、功能检测模块和抗干扰检测模块,各模块均与中央控制器连接;中央控制器连接液晶显示台与分级存储器,液晶显示台包括人机交互控制界面。

外观检测模块包括LED检测光源与条形码扫描仪;LED检测光源用以观察表计的外观,包括外壳、按键、液晶、透镜、端子排、螺钉和封印。条形码扫描仪与分级存储器连接,并扫描电能表铭牌信息,铭牌材料应采用铝或PC材料,上边帖附有二维条码,可以供条形码扫描仪获知信息,在外观检测测试中,还包括电能表显示内容的测试。

精度检测模块包括标准检测电能表、脉冲电流发生器、脉冲计数器和频率计数器,频率计数器连接时钟信号检测表,可以记录电能表日计时误差。标准检测电能表为精度系数为0.2级的标准电能表。通过标准检测电能表可以与被测电能表形成对比,确定试验误差参数,这些误差参数包括费率时段电能示值误差、电能计量精度误差和最大需量误差,其中,费率时段电能示值误差的对比测试方式是:在参比电压、参比频率、Ib(In)、cosΦ=1.0(或sinΦ=1.0)条件下,读取总电能和该时段相应的电能(初始)示值,然后让表计在各费率时段连续运行6个小时(检测时可只运行15分钟跨费率),在每个费率结束时读取总电能和各费率电能,计算出总电能和各费率电能的增量。

电能计量精度误差的试验原理,主要是通过与标准表的对比,判断被测电能表的正向、反向有功电能量和四象限无功电能量计量功能,通过有(无)功组合方式特征字设置组合有功和组合无功电能量的组合方式;通过对比试验,可以确认电能表在以下各功能方面的示值误差:分时计量功能;有功、无功电能量应对尖、峰、平、谷等各时段电能量及总电能量累计、存储功能;计量分相有功电能量功能;能12个结算日电量数据存储功能等;最大需量误差的试验原理,主要是通过与标准表的对比,测量双向最大需量、分时段最大需量及其出现的日期和时间,并存储12个结算周期最大需量数据。

脉冲电流发生器经中央控制器控制,进行脉冲常数试验、电能表起动试验和电能表潜动试验;其中,脉冲常数试验的电能表脉冲常数应该、取到百位整数:这需要看接入的电能表类型,并确认电表所能识别的最小电能;对于起动试验,电表在额定电压、额定频率和cosj=1.0的条件下,负载电流升到0.001In后,电能表应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁,启动时间不超过计算结果要求。

功能检测模块包括数据采集卡、脉冲信号检验模块和预制参数检验模块,数据采集卡与分级存储器连接,记录电网事件、编程事件和运行检修事件;脉冲电流检测模块检测电能量脉冲输出状态、多功能信号输出状态和控制信号输出状态;脉冲信号检验模块主要接收并检验被测电能表的信号输出情况,预制参数检验模块与通信抄读工具连接,通过一系列试验方法进行电能表预制参数的抄读:可以通过通信手段抄读,如RS485线路,红外手段,载波装置,无线装置等。

抗干扰检测模块包括电气检测单元、电磁检测单元和机械检测单元,电气检测单元包括过压过流检测模块和接地检测模块;电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块;过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,接地检测模块包括通用接地兆欧表。

电气检测单元的过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,可以完成对电能表检测的耐压试验、过电流试验和脉冲电压试验,每个试验均可以根据电能表种类设置模块输出信号参数,即根据电能表种类是单相还是三相进行不同操作。

接地检测模块包括通用接地兆欧表,用来测试电能表抗接地故障抑制能力,主要适用于在非有效接地系统电网上使用的电能表。对三相四线经互感器工作的,并且接入非有效接地系统或中性点不接地的星形配电网上的电能表;在接地故障及线对地产生10%过电压情况下,没有接地的两线对地电压将会达到1. 9倍的额定电压,规定有下述要求:在三线中的某一线上进行模拟接地故障状态的试验中,各线电压提高至标称电压的1. 1倍历时4h。试验时,电能表的中性端与接地检测模块的地端断开,并与自动测试系统中央控制器的模拟接地故障的一端连接。这时,没有接地的两电压端的电压则为相电压的1. 9倍。试验时,电流线路设定电流为0. 5 In,功率因数为1、对称性负载。试验后,电能表不应出现损坏,并且应正确工作。

电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;电磁检测主要是进行电能表静电放电抗扰度试验和射频电磁场抗扰度试验,放电板分为对水平耦合板放电和对垂直耦合板两种;机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块,温度检测模块主要用来进行高温、低温和交变湿热试验,振动检测模块所进行的试验包括弹簧锤试验和冲击试验,防水检测模块主要试验要求是任何水的进入量以不影响仪表的正确工作为度.并通过相关规定的绝缘度试验。

中央控制器连接报表分析生成单元,报表分析生成单元与分级存储器连接,报表包括安全性分析与治理方案两部分,安全性分析根据试验标准得出的相关数据,进行标准分析比对,看是否符合试验要求;治理方案则提供分析结果,给出相应的补偿结构和改进方案,对于仍可以继续使用的表计,可以给予简单完善或降级使用的评价。

本发明的系统可以对电能表进行全面检测,使其在投入使用之前,进行准确度检测、功能检测、电气性能检测、电磁兼容性能检测等,无需分别准备一系列较为复杂的试验器材与试验手段,系统平台可以兼容并完全检测电能表的性能,能够测试不同厂家、不同型号电能表在复杂现场环境下的综合性能,综合评价其产品质量,节约大量的试验成本和人力成本,有效提高试验准确性和工作效率。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,电能表可靠性测试系统,包括外观检测模块1、精度检测模块2、功能检测模块3和抗干扰检测模块4,各模块均与中央控制器5连接;中央控制器连接液晶显示台6与分级存储器7,液晶显示台包括人机交互控制界面8;外观检测模块包括LED检测光源与条形码扫描仪;条形码扫描仪与分级存储器连接,并扫描电能表铭牌信息;精度检测模块包括标准检测电能表、脉冲电流发生器、脉冲计数器和频率计数器,脉冲电流发生器经中央控制器控制,进行脉冲常数试验、电能表起动试验和电能表潜动试验;频率计数器连接时钟信号检测表,可以记录电能表日计时误差;功能检测模块包括数据采集卡、脉冲信号检验模块和预制参数检验模块,数据采集卡与分级存储器连接,记录电网事件、编程事件和运行检修事件;脉冲电流检测模块检测电能量脉冲输出状态、多功能信号输出状态和控制信号输出状态;预制参数检验模块与通信抄读工具连接;标准检测电能表为精度系数为0.2级的标准电能表;抗干扰检测模块包括电气检测单元、电磁检测单元和机械检测单元,电气检测单元包括过压过流检测模块和接地检测模块;电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块;过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,接地检测模块包括通用接地兆欧表;中央控制器连接报表分析生成单元,报表分析生成单元与分级存储器连接。

电能表可靠性测试系统可以搭载在可移动控制平台上,便于快捷移动并快速展开测试作业,平台上设置中央控制器以及与中央控制器连接的各检测模块,以便进行各种测试性试验,试验可以根据预设流程进行自动的系统化操作,并自动生成分析报表存储在分级存储器中,也可以通过液晶显示台的人际交互界面进行人为控制,以重点得到某一或某些方面的试验数据。

本系统平台可以进行涉及电能表检测的多种试验,下面结合各检测模块对系统功能与试验操作方法进行描述:电能表可靠性测试系统,包括外观检测模块、精度检测模块、功能检测模块和抗干扰检测模块,各模块均与中央控制器连接;中央控制器连接液晶显示台与分级存储器,液晶显示台包括人机交互控制界面。分级存储器是依照内容进行分级的存储器CAM,这是一种特殊的存储阵列RAM,它的主要工作机制就是将一个输入数据项与存储在CAM中的所有数据项自动同时进行比较,判别该输入数据项与CAM中存储的数据项是否相匹配,并输出该数据项对应的匹配信息,尤其适用于数据种类繁多、调用复杂的情形,这类存储器可以使中央控制器根据所要记录或调用的数据类别信息,进行数据的准确提取,方便快捷。

外观检测模块包括LED检测光源与条形码扫描仪;LED检测光源用以观察表计的外观,包括外壳、按键、液晶、透镜、端子排、螺钉和封印,其具体要求为:外壳:外壳应无明显划痕、污渍,密封圈未外露;按键:开关、按键应灵活可靠,无卡死或接触不良现象,各部件应紧固无松动;液晶:液晶无异物,上电显示和停电显示下应无缺字、缺笔及交叉效应,垂直视角±60°范围内应无明显阴影干扰正常显示,背光点亮方式符合国网要求且亮度均匀、无明显色差及阴影;LED灯:各指示灯与面板开孔对正且工作正常;透镜:透镜无明显划痕、透视形变、污渍;端子排:端子排应完好无损,嵌入底盒牢固并无明显缝隙;螺钉:电压、电流应采用不锈钢螺钉,所有螺钉应无松动、缺失、滑丝、偏紧等不良现象;封印:采用一次性编码封印,封印牢固可靠,封印位置符合国网要求。条形码扫描仪与分级存储器连接,并扫描电能表铭牌信息,铭牌材料应采用铝或PC材料,上边帖附有二维条码,可以供条形码扫描仪获知信息,表计条码应使用喷墨打印或者激光刻蚀方式,编码符合国网技术条件和Q/GDW 205-2008《电能计量器具条码要求》;使用单位可根据实际条件选择使用一维条码或二维条码,保证条码扫描识别率应到达100%;同时,在检测过程中,要求铭牌安装牢固可靠、平整无形变,无明显划痕、污渍,印刷符号文字清晰、无明显色差;铭牌上所有标注的信息应符合国网及国标要求,包括产品名称型号、遵循标准、制造年份、计量许可证、公司名称、电压电流规格、精度等级、脉冲常数、认证标志等信息应准确无误。

在外观检测测试中,还包括电能表显示内容的测试:自动循环显示:轮显间隔可通过编程在5~20秒内设置;按键显示:按显时,点亮背光,60s内无操作自动关闭背光,并自动转为轮显状态;停电显示:能通过按键或红外的方式唤醒电表,进行抄表;唤醒后如无操作,自动循环显示一遍后关闭显示;按键显示操作结束30秒后关闭显示;显示内容可通过编程进行设置;显示符号包括功率方向、费率、象限、编程状态、相线、电池欠压、异常事件(如失压、断相、逆相序)等标志。

精度检测模块包括标准检测电能表、脉冲电流发生器、脉冲计数器和频率计数器,频率计数器连接时钟信号检测表,可以记录电能表日计时误差。标准检测电能表为精度系数为0.2级的标准电能表,因为根据国网电能表技术条件要求,现有国网表按精度等级可以分为4级:0.2S、0.5S、1.0、2.0,需要分别满足GB/T17215.321-2008静止式有功电能表(1级和2级)/IEC62053-21:2003, GB/T 17215.322-2008静止式有功电能表(0.2S级和0.5S级)/IEC62053-22:2003,GB/T 17215.323-2008静止式无功电能表(2级和3级)/IEC62053-23:2003,所说在测试系统中的标准表选取精度最高的0.2级。通过标准检测电能表可以与被测电能表形成对比,确定试验误差参数,这些误差参数包括费率时段电能示值误差、电能计量精度误差和最大需量误差,其中,费率时段电能示值误差的对比测试方式是:在参比电压、参比频率、Ib(In)、cosΦ=1.0(或sinΦ=1.0)条件下,读取总电能和该时段相应的电能(初始)示值,然后让表计在各费率时段连续运行6个小时(检测时可只运行15分钟跨费率),在每个费率结束时读取总电能和各费率电能,计算出总电能和各费率电能的增量。其费率时段电能示值误差应符合以下规定:在各时段内的电能示值(增量)与该时段内总电能计数器示值(增量)之差应符合公式的规定: 。

式中:——该时段内,电子显示器总电能的电能增量;

——该时段对应的(费率)计数器的电能增量;

——电子显示总电能计数器小数位数;如小数位为2,则应该小于等于0.01。

电能计量精度误差的试验原理,主要是通过与标准表的对比,判断被测电能表的正向、反向有功电能量和四象限无功电能量计量功能,通过有(无)功组合方式特征字设置组合有功和组合无功电能量的组合方式;通过对比试验,可以确认电能表在以下各功能方面的示值误差:分时计量功能;有功、无功电能量应对尖、峰、平、谷等各时段电能量及总电能量累计、存储功能;计量分相有功电能量功能;能12个结算日电量数据存储功能等。

最大需量误差的试验原理,主要是通过与标准表的对比,测量双向最大需量、分时段最大需量及其出现的日期和时间,并存储12个结算周期最大需量数据,最大需量只在每月的第一个结算日结算;最大需量测量采用滑差方式,需量周期和滑差时间可设置。滑差时间和需量周期为不大于60分钟的值,且滑差时间必须能被需量周期整除;当发生电压线路上电、时段转换、清零、时钟调整等情况时,电能表从当前时刻开始,按照需量周期进行需量测量,当第一个需量周期完成后,按滑差间隔开始最大需量测量。在一个不完整的需量周期内,不做最大需量的记录;支持手动清需量,编程状态下,同时按“上翻”和“下翻”键持续3S进行最大需量清零。

脉冲电流发生器经中央控制器控制,进行脉冲常数试验、电能表起动试验和电能表潜动试验;其中,脉冲常数试验的电能表脉冲常数应该、取到百位整数:这需要看接入的电能表类型,并确认电表所能识别的最小电能,如,电表最小分辩率为0.01kWh,先清零,上电流100%(可根据情况调大或调小电流,以适合观察或数脉冲为宜),观察电表电能,当电表电能到0.01kWh时,开始记脉冲数,当电表计量到0.10kWh时,看所数的脉冲数是否正好等于电表规定的脉冲常数的十分之一,不能多一个或少一个,如果数1kWh的脉冲数,则更为准确。

对于起动试验:电表在额定电压、额定频率和cosj=1.0的条件下,负载电流升到0.001In(0.2S级和0.5S级负荷电流为0.001In,1级经互感器接入式的负荷电流为0.002In,1级直接接入式的负荷电流为0.004Ib,2级经互感器接入式的负荷电流为0.003In,1级直接接入式的负荷电流为0.005Ib)后,电能表应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁,启动时间不超过下述公式计算结果要求。起动规定时间: min,式中C为脉冲常数,单位为imp/kWh;PQ 为起动功率,单位为W。

对于潜动试验:电表在电流回路无电流,电压回路加115%Un时,在起动电流下产生1个脉冲的10倍时间内,电能表输出应不多于1个脉冲。潜动时间公式为 min,式中C为脉冲常数,单位为imp/kWh;m:三相四线为3,三相三线为2 ;Un为参比电压,单位为V;IQ 为起动电流,单位为A。

功能检测模块包括数据采集卡、脉冲信号检验模块和预制参数检验模块,数据采集卡与分级存储器连接,记录电网事件、编程事件和运行检修事件;电网事件主要分为失压事件和断相事件两大类,失压事件是指在三相(或单相)供电系统中,某相负荷电流大于启动电流,但电压线路的电压低于电能表参比电压的78%时,且持续时间大于60秒,此种工况称为失压。事件起始条件:某相电压小于失压事件电压触发上限(参比电压的78%),电流大于失压事件电流触发下限,且最大电压大于临界电压;事件结束条件:电压大于失压事件电压恢复下限,或电压均低于临界电压;断相事件是指三相供电系统中,某相出现电压低于电能表的临界电压,同时负荷电流小于启动电流的工况。事件起始条件:电压小于断相事件电压触发上限,电流小于断相事件电流触发上限,且最大电压大于临界电压,事件结束条件:电压大于断相事件电压触发上限,或电流大于断相事件电流触发上限,或电压均低于临界电压。编程事件主要包括以下几项:电表清零记录,电表清零清除所有的电能、需量数据、事件记录(除电表清零事件记录外)数据、冻结数据和负荷曲线数据。记录电表清零总次数、最近10次电表清零事件的发生时刻、操作者代码及清零时的电能量数据;需量清零记录,需量清零清除本月最大需量和最大需量发生时间。记录需量清零的总次数,最近10次需量清零的时刻、操作者代码以及清零时的最大需量数据。手动清需量的事件记录的操作者代码是0xffffffff;事件清零记录、事件清零可以选择清除全部或某类事件记录。事件清零不会清除事件清零记录和电表清零记录。记录事件清零总次数、最近10次事件清零的发生时刻,操作者代码,清零的事件数据标识;编程记录、一次编程事件的起始条件:开始写参数;结束条件:操作者代码变化,或弹起编程开关。记录编程总次数、最近10次编程的起始时刻、操作者代码、编程项的数据标识;校时记录、记录校时总次数(不包含广播校时),最近10次校时的操作者代码、校时前的时间(年月日时分秒),校时后的时间(年月日时分秒)。运行检修事件主要包括以下几项:开表盖、开端钮盒盖记录,记录开表盖、开端钮盒盖的总次数,最近10次开表盖、开端钮盒盖事件的发生、结束时刻以及发生和结束时刻的电能量数据;时钟电池欠压、停电抄表电池欠压,记录最近10次时钟电池欠压、停电抄表电池欠压事件的起始时间(年月日时分秒),结束时间(年月日时分秒)。

脉冲电流检测模块检测电能量脉冲输出状态、多功能信号输出状态和控制信号输出状态;脉冲信号检验模块主要接收并检验被测电能表的信号输出情况,包括:电能量脉冲输出:具备与所计量的电能量(有功/无功)成正比的光脉冲输出和电脉冲输出,脉冲宽度为80ms±20ms;多功能信号输出:时间信号、需量周期信号和时段投切信号为多功能复用端子,三种信号通过软件设置、转换;电能表初次上电,或断电再上电后,多功能信号输出初始化为时间信号输出;时间信号为温补时钟输出的秒脉冲,频率1Hz,占空比50%;需量周期信号、时段投切信号为80ms±20ms的脉冲信号;控制输出:可输出电脉冲或电平开关信号,控制外部报警装置或负荷开关。

预制参数检验模块与通信抄读工具连接,通过一系列试验方法进行电能表预制参数的抄读:可以通过通信手段抄读,如RS485线路,红外手段,载波装置,无线装置等,通信工具可以选用威胜310参数管理系统或手持抄读设备等;也可以通过标准表显示来对比查看,其主要目的是得到预置参数数据,对比国网技术要求,看是否一致。

抗干扰检测模块包括电气检测单元、电磁检测单元和机械检测单元,电气检测单元包括过压过流检测模块和接地检测模块;电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块;过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,接地检测模块包括通用接地兆欧表。

电气检测单元的过压过流检测模块包括可调式电流信号发生器、可调式电压信号发生器和脉冲电压源,可以完成对电能表检测的耐压试验、过电流试验和脉冲电压试验,每个试验均可以根据电能表种类设置模块输出信号参数,即根据电能表种类是单相还是三相进行不同操作。

对于耐压试验,单相智能电能表应能承受规定的交流耐压试验,且应满足GB/T 17215.211—2006中的要求,试验电压应近似正弦波,频率在45Hz和65Hz之间,施加1min。电源容量至少应为500VA;试验中不应发生闪络、火花放电和击穿现象。在对地电压试验中,参比电压等于或低于40V的辅助线路应接地;所有试验均应在装上表壳和端子盖情况下进行试验。三相智能电能表应能承受规定的交流耐压试验,且应满足GB/T 17215.321—2008中的要求;试验电压应近似正弦波,频率在45Hz和65Hz之间,施加1min。电源容量至少应为500VA。试验中不应发生闪络、火花放电和击穿现象;在对地电压试验中,参比电压等于或低于40V的辅助线路应接地;所有试验均应在装上表壳和端子盖情况下进行试验。

对于单相智能电能表的过电流试验:直接接入式电能表经受30Imax(允差为+0~10%)的短时过电流,施加时间为额定频率的半个周期,试验后电能表应无损坏,正常工作,且误差改变量不超过±1.5%(I=In, cosj=1.0 );经互感器接入式电能表经受20Imax,施加时间为0.5秒;短时过电流试验后,电能表应无损坏,正常工作,且误差改变量不超过±1.5%(I=In, cosj=1.0 )。

对于三相智能电能表的过电流试验:1.0级三相智能电能表应能承受1) 直接接入仪表应能经受30Imax的短时过电流,施加时间为额定频率的半个周期。当回到初始工作条件时,电能表的信息不应改变并正确工作,且在电流为Ib和功率因数为1.0时的电能表误差改变量不应超过1.5%;2) 经互感器接入仪表应能经受20Imax的电流,施加时间为0.5s。当回到初始工作条件时,电能表的信息不应改变并正确工作,且在电流为In和功率因数为1.0时的电能表误差改变量不应超过0.5%。0.5s级、0.2s级的三相智能电能表:应能经受20Imax的电流,施加时间为0.5s;当回到初始工作条件时,电能表的信息不应改变并正确工作,且在额定电流和功率因数为1.0时的电能表误差改变量不应超过0.05%。

对于脉冲电压试验,单相智能电能表应能承受规定的脉冲电压试验,且应满足GB/T 17215.211—2006中的要求;三相智能电能表应能承受脉冲电压试验的影响,且应满足GB/T 17215.321—2008中的要求。试验应在下列条件下进行:脉冲波形:按GB/T16927.1规定的1.2/50μs脉冲;电压上升时间:±30%;电压下降时间:±20%;电源阻抗:500Ω±50Ω;电源能量:0.5J±0.05J;试验电压:按GB/T16927.1中表3a或表3b;试验电压允差:+0%~10%;每次试验,以一种极性施加10次脉冲,然后以另一极性重复10次。两脉冲间最小时间为3S。

接地检测模块包括通用接地兆欧表,用来测试电能表抗接地故障抑制能力,主要适用于在非有效接地系统电网上使用的电能表。对三相四线经互感器工作的,并且接入非有效接地系统或中性点不接地的星形配电网上的电能表;在接地故障及线对地产生10%过电压情况下,没有接地的两线对地电压将会达到1. 9倍的额定电压,规定有下述要求:在三线中的某一线上进行模拟接地故障状态的试验中,各线电压提高至标称电压的1. 1倍历时4h。试验时,电能表的中性端与接地检测模块的地端断开,并与自动测试系统中央控制器的模拟接地故障的一端连接。这时,没有接地的两电压端的电压则为相电压的1. 9倍。试验时,电流线路设定电流为0. 5 In,功率因数为1、对称性负载。试验后,电能表不应出现损坏,并且应正确工作。

电磁检测单元包括静电枪、放电电极、放电板和电磁波发射装置;电磁检测主要是进行电能表静电放电抗扰度试验和射频电磁场抗扰度试验,放电板分为对水平耦合板放电和对垂直耦合板两种,静电放电抗扰度试验条件:接触放电电压为±8KV,放电电极为圆锥形;空气放电电压为±15KV;放电电极为圆形。接触放电一般采用连续放电模式,空气放电一般采用单次放电模式;静电放电试验前,应给电表加上面板。该面板的外表应完好,无裂痕,最好选用出厂时的面板,若没有则可选用规格与厚度应之相近的面板。另外面板还应配有完整的密封圈。试验方法:静电放电仅施加于操作人员正常使用受试设备时可能接触的点和表面上。 接触式放电的放电板分为对水平耦合板放电和对垂直耦合板,其中,水平耦合板放电:将静电枪尖离测试台板(铝或不锈钢板)约0.5-1CM高左右(标准为枪尖距表10CM,0高度),静电枪对测试台板能放电,围着被测表进行放电,观察电表是否有异常;垂直耦合板放电:电表距垂直耦合板10cm(标准),静电枪尖顶在板垂直边中点,放电,观察电表是否有异常。对电表进行空气放电时,主要针对电表的缝隙(上盒与底盒之间)进行正、负放电,若带有液晶显示屏,则需在铭牌上方各部位进行放电,观察液晶有无黑屏、花屏等异常现象。射频电磁场抗扰度试验主要应用了电磁波发射装置,在电流线路中加载额定脉冲电流;在电压线路加参比电压;电压线路的试验电压为4kV;试验时间为60s,要求在脉冲群的作用下,表计能连续准确地工作,不出现任何异常现象;试验中,表计能正常工作,误差改变量极限不超过下表;试验前后表计的数据和参数无任何变化,电表不复位。

机械检测单元包括温度检测模块、振动检测模块和防水检测模块,温度检测模块主要用来进行高温、低温和交变湿热试验,振动检测模块所进行的试验包括弹簧锤试验和冲击试验,弹簧锤试验应将仪表安装在其正常工作位置,弹簧锤以0.2J±0.02J的动能作用在仪表表盖的外表面(包括窗口)及端子盖上.如果仪表的外壳和端子盖没有出现影响仪表功能及可能触及带电部件的损伤,此试验的结果是合格的,不减弱对间接接触的防护或不影响防止固体异物、灰尘和水进入的轻微损伤是允许的;冲击试验在下列条件下,按GB/T2423.5进行;要求仪表在非工作状态,无包装、半正弦脉冲、峰值加速度:30gn(300m/s²)、脉冲周期:18ms,试验后,仪表应无损坏或信息改变并能正确地工作。防水检测模块主要试验要求是任何水的进入量以不影响仪表的正确工作为度.并通过相关规定的绝缘度试验。

中央控制器连接报表分析生成单元,报表分析生成单元与分级存储器连接,报表包括安全性分析与治理方案两部分,安全性分析根据试验标准得出的相关数据,进行标准分析比对,看是否符合试验要求;治理方案则提供分析结果,给出相应的补偿结构和改进方案,对于仍可以继续使用的表计,可以给予简单完善或降级使用的评价。

本发明的系统可以对电能表进行全面检测,使其在投入使用之前,进行准确度检测、功能检测、电气性能检测、电磁兼容性能检测等,无需分别准备一系列较为复杂的试验器材与试验手段,系统平台可以兼容并完全检测电能表的性能,能够测试不同厂家、不同型号电能表在复杂现场环境下的综合性能,综合评价其产品质量,节约大量的试验成本和人力成本,有效提高试验准确性和工作效率。

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