电力计量装置现场检测仪

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电力计量装置现场检测仪\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种现场检测仪，尤其涉及一种电力计量装置现场检测仪。\n背景技术\n[0002] 电能计量是电力系统正常运行的安全保证，电能表作为测量某一段时间内发电机发的电能或负载，其应用已经渗透到国民经济的各个领域。按结构原理划分，电能表分为感应式和电子式两大类。其中电子式电能表进一步可分为全电子式电能表和机电脉冲式电能表。感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，网盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间昼夜累积的过程。尽管各类电能表功能各不相同，但其电能计量的基本原理却是一样的。电能计量是通过对有功功率的测量得到的，负载上的瞬时功率等于负载两端的瞬时电压流与流过负载的瞬时电流的乘积。\n[0003] 各类电力计量装置在安装使用前必须依据相应的检测规定进行实验室首检，但在实际现场应用中，仅计量装置本身准确并不一定能最终保证电力计量的准确。在实际运行过程中，由于计量方式的不合理、运行方式的改变、电压互感器二次回路电压降过大、接线错误等原因，会造成计量误差过大，电量损失严重。现场检测仪能较直观、简便、迅速地检查和判断交流电力计量装置是否工作在正常状态，一旦发现交流电能表超差，即可及时予以调换，从而使用电单位在计量校准过程中免受停电所带来的困扰。\n[0004] 以往，如果需要对正在使用的交流电能表进行检定或者校准时，必须将整个或部分用电区停电后拆下这些交流电能表，再送往法定计量校准的部门，这样不仅操作繁琐，而且会造成一定的经济损失。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的在于提供了一种电力计量装置现场检测仪，其中，一次回路电流采样输入模块与第一片二次回路电能计量芯片连接；二次回路电流采样输入模块及内置电流互感器通过继电器与第一片二次回路电能计量芯片连接；相电压采样输入模块分别与第一片二次回路电能计量芯片及第二片二次回路电能计量芯片连接；第一片二次回路电能计量芯片和第二片二次回路电能计量芯片均与脉冲信号整形模块连接，光电采样器通过反向器也与脉冲信号整形模块连接；第一片二次回路电能计量芯片、第二片二次回路电能计量芯片、及脉冲信号整形模块均与控制器相连接；另外，液晶显示模块、4X4矩阵键盘、打印机、存储器模块及时钟模块也均与控制器相连接；AD/DC开关电源模块给DC/DC电源模块提供电能，DC/DC电源模块则为整个检测仪提供电能。\n[0006] 控制器优选采用单片机MSP430F149。第一片二次回路电能计量芯片、第二片二次回路电能计量芯片均优选采用电能计量芯片ADE7753。\n[0007] 电能表现场检测技术的应用，为周期性检定运行中的电能表提供了方便，特别是一些生活区用表，数量大，又普遍存在线路多、杂、老化等问题，以及计量箱体安装设计不当等原因，无法拆装或拆装繁杂，容易损伤电表造成损失，也不利于检测校准圈。合理而科学地运用现场检测技术，可以免除以前繁琐的操作过程，避免经济损失，同时可以省时、高效地取得公正的计量数据，用于鉴定电能表，防止由于自然或人为因素造成电力资源的浪费。\n附图说明\n[0008] 图1是电力计量装置现场检测仪系统总体组成框图。\n具体实施方式\n[0009] 图1是电力计量装置现场检测仪系统总体组成框图，一次回路电流采样输入模块\n1与第一片二次回路电能计量芯片5连接；二次回路电流采样输入模块2及内置电流互感器3通过继电器4与第一片二次回路电能计量芯片5连接；相电压采样输入模块10分别与第一片二次回路电能计量芯片5及第二片二次回路电能计量芯片9连接；第一片二次回路电能计量芯片5和第二片二次回路电能计量芯片9均与脉冲信号整形模块8连接，光电采样器6也通过反向器7与脉冲信号整形模块8连接；第一片二次回路电能计量芯片5、第二片二次回路电能计量芯片9、及脉冲信号整形模块8均与控制器11相连接；另外，液晶显示模块12、4X4矩阵键盘13、打印机14、存储器模块15及时钟模块16也均与控制器11相连接；AD/DC开关电源模块17给DC/DC电源模块18提供电能，DC/DC电源模块18则为整个检测仪提供电能。\n[0010] 控制器11优选采用单片机MSP430F149。MSP43O是德州公司开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机。也可以采用Freescale公司的单片机MC9S12H128。\n[0011] 第一片二次回路电能计量芯片5、第二片二次回路电能计量芯片9均优选采用电能计量芯片ADE7753。ADE7753是ADI公司的一款最新的功能先进数字电度表芯片，这是一种带串行接口和脉冲输出的高精度有功和视在能量计量的集成电路。\n[0012] 本电力计量装置现场检测仪以MSP430F149为核心，采用2片电能计量芯片ADE7753同时对一次、二次回路的电压电流输入进行测量。采用光电采样器引入电能表脉冲信号，通过脉冲整形模块对采样脉冲信号和ADE7753输出脉冲进行整形，然后传送给单片机进行数据比较；继电器实现一次、二次回路电流采样输入的切换；ADE7753实现电压电流信号的采样输入、功率计算以及脉冲输出；单片机MSP43OF149实现整体控制功能，包括输入输出、信号比较等等；电源模块为整个系统供电；时钟模块实现数据记录功能。\n[0013] 工作原理是，首先应将电流钳分别夹在被测负载的一次、二次电流回路。根据被测电能表的不同及测量环境条件的限制，可选取自动方式和手动方式进行检测。\n[0014] 在自动检测方式下，如电能表为机械式则可通过光电采样器扣在电表上，将光电对准电度表转盘，调至正常采样，这时输入检测仪的是光电采样器的脉冲；如被测电能表为电子式，可直接将其脉冲输出连接至检测仪。然后，从键盘按下“自动”键，输入表常数、被测互感器变比、校验圈数等预置参数后，就可实施自动计量检测。在手动检测方式下，与自动方式一样，接好线后，预置参数。脉冲是由人手动按下“手动”键输入的。由于手动及视觉误差，圈数应适当多点。当转盘色标转至正前方时，速按一下手动开关，即开始检测；当被检测表转够设置的圈数，再按一下手动开关，即可显示该装置误差。\n[0015] 本设计的突出优点是采用2片电能计量芯片ADE7753同时对一次、二次回路的电压电流输入进行测量。由于ADE7753电流通道中多了HPF环节和数字积分器环节，电流通道输出数据较电压通道更稳定。因此，在对一次回路测量时将电压信号加在第l个ADE7753的电压通道，而将二次回路的电压信号加在第2个ADE7753的电流通道。实际上，由于一次、二次回路的电压都是相电压22OV，这样取第2个ADE7753电流通道的输出值作为相电压的测量值会更加精确。这对提高仪表整体的精度等级是很有意义。\n[0016] 本装置可在不停电、不改变计量回路接线的情况下，在线测出单相计量箱的综合误差及电能表、互感器的误差，并打印结果。进而判断回路的断路、短路、接触不良、CT极性接反、CT变化与铭牌不符等计量故障，是电力管理部门查窃电、查故障、追补电费的得力工具。本装置通过大、小电流钳在线输入电流、电压信号，根据实际电表情况，选择光电采样器引入脉冲信号，通过键盘键入操作，执行相关命令，包括参数输入、测量、数据保存、打印、查询等等。