电能计量模拟操作试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电能计量模拟操作试验装置。包括一三相程控工频功率电源；一三相多功能标准电能表；和一安设被测电能表的挂表区；三相程控工频功率电源的输出电压并联接到三相多功能标准电能表和被测电能表上，输出电流串联到三相多功能标准电能表和被测电能表上；一误差计算器，接入三相多功能标准电能表产生的标准电能脉冲、被测电能表产生的被测电能脉冲，以计算被测电能表的电能误差；其中，三相程控工频功率电源输出的电压、电流与三相信号源产生的电压、电流信号不同时三相信号源产生的信号复归零。使用安全、操作便捷，适用于各劳动职业技能鉴定部门、供电系统基层单位，电力培训部门、大中专、技校、职校。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统仿真领域，涉及电力模拟计量，尤其涉及一种电能计量模拟操作试验装置。技术背景各劳动职业技能鉴定部门、供电系统基层单位、电力培训部门、大中专、技校、职校等设置电力系统学习课程的单位，需要经常安排学员进行实物操作。为保证安全，不妨碍电力系统的正常运行。这些单位一般采用模拟操作装置。比如“模拟现场电能计量试验装置及方法”(公开号CN101685147)公开了一种模拟现场电能计量试验装置及方法，分为实负荷和虚负荷两部分，实负荷部分由电流、电压互感器及其二次接线和电能表组成，为单母线双回路；虚负荷部分采用三相程控测试电源和电压、电流接线切换箱组成。该文献对如何确保操作人员安全没有详细的记载。另外，现有的模拟装置功能较为单一，只能解决部分操作需求
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种确保使用者安全的电能计量模拟操作试验装置。本技术的另一目的还在于提供一种能集合多种模拟操作试验的装置。本技术的电能计量模拟操作试验装置，包括一三相程控工频功率电源；一三相多功能标准电能表；和一挂表区，用以安设被测电能表，所述三相程控工频功率电源的输出电压并联接到三相多功能标准电能表和挂表区上的被测电能表上，所述输出电流串联到三相多功能标准电能表和挂表区上的被测电能表上；一误差计算器，接入三相多功能标准电能表产生的标准电能脉冲、被测电能表产生的被测电能脉冲，以计算被测电能表的电能误差；其中，所述三相程控工频功率电源输出的电压、电流分别通过一电压采样互感器和一电流采样互感器得到电压、电流的输出采样信号；在该输出采样信号与三相程控工频功率电源的三相信号源产生的电压、电流信号的波形的频率、幅度、相位出现不同时三相信号源产生的信号复归零。所述三相程控工频功率电源包括控制器、三相电压和电流信号源、电压功率放大器和电流功率放大器；控制器通过键盘输入或多路通讯板接收外部控制信号，实现对三相电压和电流信号源的控制；三相电压信号源所产生的电压信号经电压功率放大器放大后经升压器输出；三相电流信号源所产生的电流信号由电流功率放大器放大后经升流器输出； 输出电压、电流经取样反馈电路分别返回相应功率放大器形成稳压和稳流闭环控制系统。所述功率放大器在其输出端与电源之间并接高速快恢复二极管；并设限流电阻；4且其输入与输出回路隔离。所述三相电压或电流信号源的晶体分频信号经锁相环与多路可编程分频器所组成的锁相环电路形成主频；CPLD根据要求的时序编制，与单片机配合设定所需时序网络， 供给DAC、波形存储器、基准电路。所述波形存储器采用双端口 RAM ；所述单片机按照设置的接线方式、相序及相位将基波正弦波形或基波正弦波+谐波正弦波的叠加波形写入到双端口 RAM相应的单元中。所述三相程控工频功率电源输出的电压、电流分别经过电压采样互感器、电流采样互感器连接到错误接线控制器，输出各种接线错误组合的电压电流到所述挂表区。还包括一激励信号产生器和一环形电流线圈，该激励信号产生器向一环形电流线圈输出电流；激励信号产生器通过多路通讯板接收外部控制信号。所述误差计算器通过多路通讯板与计算机相连；并设有摘挂表键以摘挂所述被测电能表。 还包括一电压跌落控制器以实现电压跌落。还包括一定时器。还包括一三线/四线开关，两端分别连接所述三相程控工频功率电源和电压采样互感器。本技术的电能计量模拟操作试验装置，包括一柜体，分为上下两部分，下部依次放置三相程控工频功率电源、错误接线控制器、三相多功能标准电能表，激励信号产生器、电压互感器和电流互感器、多路通讯板；上部正反两面，均设置一套挂表区、环形电流线圈、时钟计时器、误差计算器、电压跌落控制器、三线/四线切换开关。本技术的电能计量模拟操作试验装置集培训学习、理论验证、实际操作、考核考试于一体，通过三相程控工频功率电源确保使用者安全，最大的特点是使用安全和操作便捷，能够完成电能表计量、影响量测试、错误接线等功能。该装置适用于各劳动职业技能鉴定部门、供电系统基层单位，电力培训部门、大中专、技校、职校。本技术的装置可置于机柜中，机柜采用高档材料，外形美观。底部可安装承重万向轮，方便装置移动。本技术的装置元器件布局合理，操作方便，检测直观。附图说明图1本技术的试验装置结构框图图2三相程控工频功率电源结构框图图3三相数字信号源结构框图图4功率放大器电路图图5错误接线控制器工作示意图图6输入电源保护结构示意图图7机柜外观图具体实施方式如图1所示，本技术的试验装置由三相程控工频功率电源、错误接线控制器、三相多功能标准电能表，激励信号产生器、PT和CT、多路通讯板、挂表区、环形电流线圈、电压表、时钟计时、误差计算器、电压跌落控制器、三线/四线切换开关组成。一、电能表计量单元三相程控工频功率电源、三相多功能标准电能表、挂表区、误差计算器组成典型的电能表计量单元。能够计量三相三线/三相四线电能表。如图1所示三相程控工频功率电源能输出相位可调，幅度可调的电压电流(电压三相三线3 X 100V ；三相四线3X220V ；三相四线3 X 57. 7V ；电流3X10A)。电压并联接到三相多功能标准电能表和挂表区中的电能表上，电流串联到三相多功能标准电能表和挂表区中的电能表上。这时三相多功能标准电能表会产生标准电能脉冲、电能表产生被测电能脉冲，两个脉冲信号同时接入到误差计算器中，误差计算器中的单片机对脉冲信号采样， 计算出被测电能表的电能误差。一)三相程控工频功率电源三相程控工频功率电源是采用数字合成技术设计的高稳定度三相精密工频功率电源，输出电压100V、220V，输出电流10A，输出频率为标频可调，输出相位360°可调。三相程控工频功率电源本地、远地均可控制，通讯串口为标准485通讯口。三相程控工频功率电源输出形式可以实现三相四线有功/无功、三相三线有功/无功、正序/负序输出。在三相程控工频功率电源与电压采样互感器之间设置一三线/四线切换开关进行切换。三相程控工频功率电源输出方式可设置为基波输出或基波+谐波输出，谐波次数可设置为2-21次， 输出比例可设置为基波的0-30%。三相程控工频功率电源具有电流开路、电压短路、波形失真报警和软启停方式(在输出电压、电流启停过程中输出幅度将逐渐增大或减小，并在2秒左右达到稳定值)，提高了应用的安全性。三相程控工频功率电源具有输出实时采样功能， 上传计算机可以画出实时输出波形。三相程控工频功率电源，具备完善的电压、电流的保护措施，确保操作者的人身安全。对最终输出端的电压、电流通过电流采样互感器、电压采样互感器得到电压、电流的小信号(简称输出采样信号)，输出采样信号与三相数字信号源产生的电压、电流信号 (简称输入信号)通过相关的比较电路进行比较，当输出采样信号和输入信号两者波形的频率、幅度、相位出现不同时(例如输出电压短路、输出电流开路等)，比较电路产生报警信号。MCU(单片机)收到报警信号后，立即将输入信号复归零，从而使最终输出端输出为零。三相程控工频功率电源具有独立的按键、显示部件，可以单独使用，进行简单操作。按键部分可以设置输出方式、输出相位、输出频率、输出电压电流。利用单片机对输出信号实时采样，上传计算机可以画出实时输出波形。输出谐波等功能的设置由计算机控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路畅，吴炳可，富杨，汪新爱，孙超一，
申请(专利权)人：北京北研兴电力仪表有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：