电能计量柜检验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种电能计量柜检验装置，除包括功率放大器和升压器、升流器之外，还包括至少一个电流／电压变换器、至少一个电压／电压变换器，以及与之对应的微机和对应的Ａ／Ｄ变换器，升流器与电流／电压变换器串联，并依次通过电流／电压变换器和与之对应的Ａ／Ｄ变换器连接到对应的微机；升压器与电压／电压变换器并联，并依次通过电压／电压变换器和与之对应的Ａ／Ｄ变换器连接到对应的微机，由微机的软件功能实现对交流电压、电流、功率、相位的从定义出发的测量，并锁定这些量值，从而形成一个三相（或单相）高压标准功率源，以及与之功能相应、量程相应的三相（或单相）交流电量测量仪表，两者结合构成一个新型的校准和检定装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电能计量柜检验装置，特别是高压电能计量柜和高压电能表的计量校准与检定装置。
技术介绍
电能计量柜是最重要的电能计量设备，特别是网口电能计量设备，长期以来，它存在的主要问题是不能进行整体的计量检定和校准。目前例行的方式是使用误差综合的方法来规范这种计量设备的准确度。例如一个最高等级为一等的电能计量柜使用0.2级的电流互感器，0.2级的电压互感器和0.2级的电能表组成的电能计量柜的准确度为综合误差0.7％。根据国际电工委员会(IEC)关于电能和电能表检验装置规定的基本原则“所有仪表和测量装置的误差都必须进行实际的测量，未经测量，仅是以其他测量中计算出来的或引用电压、电流和功率因数组合的误差，不能作为评价装置基本误差的依据”，所以上述电能计量柜的0.7％的综合误差不能用于评价电能计量柜的准确度。由于技术原因至今还没有一种设备能够实现对电能计量柜的整体进行检定和校准，根据我国的计量法一种没有准确度指标或者其准确度指标没有或不能实施客观计量检定的计量器具其计量结果不能作为向用户收费的依据，所以电能计量柜检验装置成为电能计量领域长期以来存在的一个重要空白。另一方面，已经使用100多年的感应式电能表，实现的是电流(典型额定值为5A)和电压(典型额定值为220V、100V)相乘得到比例于其铝盘转速的功率，将铝盘转数实行累计便可得到电能计度。其量程的扩展则依靠电流互感器CT和电压互感器PT，由此形成了一个以感应式电能表为核心，电流互感器CT与电压互感器PT为之配套的电能计量和电网测控技术体系。到上世纪80年代，由于科技进步和IT产业的高速发展，出现了基于A/D技术的数字式电子电能表，并很快形成了取代感应式电能表的趋势，目前它在高端已完全取代了感应式表，产品低端取代感应式表进展也很快，目前新生产的电子表已超过感应式表。电子式电能表实现的是电压与电压的相乘，相应的技术体系应该是电流/电压(I/V)变换器和电压/电压(V/V)变换器将输入电流和电压转换为A/D电平匹配的电压信号，典型额定值为1V、2V。继续沿用原来的电压互感器PT、电流互感器CT体系，再在5A、100V的基础上通过采样电阻和分压器得到A/D电平的电压，不但增加了技术的复杂性，增加了成本，而且影响计量准确度和技术进步。
技术实现思路
为了解决上述问题，特别是网口电能计量中的一个关键问题，即电能计量柜的计量校准与检定问题，其关键是提出了新型电流/电压(I/V)变换器和电压/电压(V/V)变换器的创新设计，也就是其核心创新技术为高准确度配电电压(400V～35kV)电压/电压变换器和高准确度、宽线性范围(0.1A～2000A，或者更大)的电流/电压变换器，基于这些核心技术而制造成的电能计量柜检验装置，可以提高测量的精度。本技术采用的技术方案为提供一种电能计量柜检验装置，除包括D/A变换器、信号源、功率放大器、升流器和升压器之外，还包括电流/电压变换器、电压/电压变换器、A/D变换器和微机，所述功率放大器分别与所述升流器和所述升压器连接，所述的升流器依次通过所述的电流/电压变换器和与该电流/电压变换器对应的A/D变换器后连接到所述的微机；所述升压器依次通过所述的电压/电压变换器和与该电压/电压变换器对应的A/D变换器后连接到微机，所述微机还依次通过所述的D/A变换器、所述信号源与所述功率放大器连接。所述的电能计量柜检验装置还包括另一个电流/电压变换器、另一个电压/电压变换器、与两者对应的A/D变换器以及另一个微机，所述升流器与本电流/电压变换器串联，并依次通过该电流/电压变换器和与之对应的A/D变换器连接至本微机；所述升压器与本电压/电压变换器并联，并依次通过所述的电压/电压变换器和与之对应的A/D变换器连接到本微机。也就是说一种电能计量柜检验装置，包括D/A变换器、信号源、功率放大器、升流器和升压器，所述功率放大器分别与所述升流器和所述升压器连接，其特征在于，该装置还包括至少一个电流/电压变换器、至少一个电压/电压变换器、至少一个A/D变换器和至少一个微机，所述的升流器依次通过所述的电流/电压变换器和与该电流/电压变换器对应的A/D变换器后连接到对应的微机；所述升压器连接依次通过所述的电压/电压变换器和与该电压/电压变换器对应的A/D变换器后连接到对应的微机，所述微机还依次通过各自所述的D/A变换器、所述信号源与所述功率放大器连接。为适应上述数字测量技术的发展，本技术的设计采用一种新型的电流/电压(I/V)变换器和电压/电压(V/V)变换器，它将被测电流和电压直接变换为A/D电平的电压，这样就大大简化了原来的系统设计，提高了电能和电网其它参数测量的准确度和线性范围，由于避免了长距离输送电流，而代之以极低输出阻抗下的电压传输，从而消除了由此引入的误差，并可增加传输距离，它将在建立新的电能计量和电网测控技术体系中发挥重要作用。而且电流/电压变换器具有高准确度、宽线性范围、低输出电阻的特性，可以实现远距离的传输；电压/电压(V/V)变换器利用电阻分压器将高压转换为小电流(额定电流2mA)，再经电流/电压(I/V)变换器转换为电压输出，其结构实现了高压侧与低压侧的完全电隔离，从而确保用它组成的测量系统终端的安全和抗干扰能力。而且具有由于它们体积小、重量轻的优势。另外，可由微机的软件功能实现对交流电压、电流、功率、相位的从定义出发的测量，并锁定这些量值，从而形成一个三相(或单相)高压标准功率源以及与之功能相应、量程相应的三相(或单相)交流电量测量仪表。两者结合构成一个能够对电能计量柜实施整体计量校准和检定的新型电能计量柜检验装置。附图说明图1为本技术实施例电能计量柜检验装置的原理框图(其中变换器15、变换器6、升流器5、升压器11、变换器12以及变换器17中间的虚线A-A表示原次级之间的高压电隔离和屏蔽保护接地)。图2为本技术实施例一种简化设计的电能计量柜检验装置的原理框图。符号说明(略)具体实施方式第一实施例本技术的实施例提供了一种电能计量柜检验装置，其基本原理如图1所示(实际为三相，图中只画出一相)，图中电能计量柜22，由电压互感器20以及电流互感器19将配电电压(额定值380V～35kV)和用户电流(额定值为20A～1000A)转换为与电能表21匹配的电流和电压，电能的总计度则为电能表测量结果乘以电压互感器20和电流互感器19的变比。一种基于电压/电压(V/V)变换器和电流/电压(I/V)变换器的电能计量柜检验装置，它以微机1为核心，顺次连接D/A变换器2、信号源3(该信号源的幅值、频率、波形以及相位可控制)、功率放大器4、升流器5以及被检电能计量柜22中电流互感器19的输入端，并向其馈送电流，且同时串联I/V变换器6和I/V变换器15，其中I/V变换器6将输出的电流准确地变换为适当电平的电压信号，该电压信号经高准确度的A/D变换器7采样并将数据实时送回微机1。与此同时，微机1还依次连接D/A变换器8、信号源9(该信号源的幅值、频率、波形以及相位可控制)、功率放大器10以及升压器11，该升压器11的一个输出端分别与被检电能计量柜22中电压互感器20的输入端、电压/电压(V/V)变换器12的一个输入端以及V/V变换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能计量柜检验装置，包括Ｄ／Ａ变换器、信号源、功率放大器、升流器和升压器，所述功率放大器分别与所述升流器和所述升压器连接，其特征在于，该装置还包括电流／电压变换器、电压／电压变换器、Ａ／Ｄ变换器和微机，所述的升流器依次通过所述的电流／电压变换器和与该电流／电压变换器对应的Ａ／Ｄ变换器后连接到所述的微机；所述升压器依次通过所述的电压／电压变换器和与该电压／电压变换器对应的Ａ／Ｄ变换器后连接到微机，所述微机还依次通过所述的Ｄ／Ａ变换器、所述信号源与所述功率放大器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿清昌，
申请(专利权)人：北京双目佳测控技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]