高壓電能表檢定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高壓電能表校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓電能表檢定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓電能表是連接發(fā)電、供電、用電三方用于貿(mào)易結(jié)算的計量工具，其應(yīng)用量大、 應(yīng)用面廣，因而對其安全性、可靠性以及準(zhǔn)確性都有很高的要求。高壓電能表打破了傳統(tǒng)的 高壓計量方法，是電磁式高壓電能計量裝置的替代產(chǎn)品，其具有提高安全運行系數(shù)、減少電 網(wǎng)故障幾率、節(jié)能節(jié)材、提高計量精度等級、減少全壽命周期維護費用、無線顯示數(shù)據(jù)以及 無線抄收等優(yōu)點，是業(yè)內(nèi)專家認定的國際、國內(nèi)實現(xiàn)高壓電能計量新跨越的高新產(chǎn)品，具有 很高的推廣價值。
[0003] 現(xiàn)代電子科技、材料技術(shù)日新月異，科技的發(fā)展使得電子式高壓電能表代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的互感器式高壓電能表進行高壓側(cè)電能計量成為了現(xiàn)實，電子式高壓電能表已陸續(xù)研發(fā)成 功并投放到市場使用。由于電子式高壓電能表具有體積小、重量輕等優(yōu)點，其降低了電能計 量裝置的故障幾率，減少了硅鋼片、銅、環(huán)氧樹脂等材料的用量，相對于傳統(tǒng)的計量方式更 加安全可靠、節(jié)能環(huán)保、簡潔方便。電子式高壓電能表不但可以直接安裝到高壓電網(wǎng)，并且 還可以作為一個整體進行計量檢定。
[0004] 為了保證電子式高壓電能表的量值準(zhǔn)確可靠、加快電子式高壓電能表的檢定速 度，需要提供一套高壓電能表整體檢定裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的問題是提供一種高壓電能表檢定裝置，采用標(biāo)準(zhǔn)電能表法直接 比較原理整體檢定高壓電能表。
[0006] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] 一種高壓電能表檢定裝置，包括三相功率源、三相電壓互感器、三相電流互感器、 標(biāo)準(zhǔn)電能表以及誤差計;所述三相功率源的電壓輸出端連接所述三相電壓互感器的初級和 被檢高壓電能表的電壓輸入端并適于輸出三相模擬電壓，所述三相功率源的電流輸出端連 接所述三相電流互感器的初級和被檢高壓電能表的電流輸入端并適于輸出三相模擬電流， 所述三相電壓互感器的次級連接所述標(biāo)準(zhǔn)電能表的電壓輸入端并適于輸出三相標(biāo)準(zhǔn)電壓， 所述三相電流互感器的次級連接所述標(biāo)準(zhǔn)電能表的電流輸入端并適于輸出三相標(biāo)準(zhǔn)電流， 所述標(biāo)準(zhǔn)電能表的輸出端和被檢高壓電能表的輸出端連接所述誤差計的輸入端，所述誤差 計適于根據(jù)被檢高壓電能表輸出的被檢脈沖信號和所述標(biāo)準(zhǔn)電能表輸出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號 獲得被檢高壓電能表的整體誤差。
[0008] 本發(fā)明采用標(biāo)準(zhǔn)電能表法直接比較原理檢定高壓電能表，由三相功率源提供三相 模擬電壓和三相模擬電流模擬被檢高壓電能表現(xiàn)場工作的情況，由三相電壓互感器將三相 模擬電壓轉(zhuǎn)換為三相標(biāo)準(zhǔn)電壓，由三相電流互感器將三相模擬電流轉(zhuǎn)換為三相標(biāo)準(zhǔn)電流， 根據(jù)被檢高壓電能表輸出的被檢脈沖信號和所述標(biāo)準(zhǔn)電能表輸出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號獲得被 檢高壓電能表的整體誤差，適用于lOkV~35kV、10A~1000A常規(guī)計量裝置。通過對檢定裝置 內(nèi)部電路單元的連接進行設(shè)計，只需專用連接線與被檢高壓電能表連接上，就能夠方便地 對被檢高壓電能表進行整體檢定。
[0009] 可選的，所述三相功率源包括三相數(shù)字合成諧波信號源、三個單相電壓生成單元 以及三個單相電流生成單元，所述單相電壓生成單元包括依次串聯(lián)的電壓反饋補償電路、 電壓功率放大電路以及升壓變換器，所述單相電流生成單元包括依次串聯(lián)的電流反饋補償 電路、電流功率放大電路以及升流變換器;所述三相數(shù)字合成諧波信號源適于在計算機的 控制下輸出正弦電壓信號至所述電壓反饋補償電路，輸出正弦電流信號至所述電流反饋補 償電路;所述電壓反饋補償電路適于對所述正弦電壓信號進行反饋放大處理以產(chǎn)生反饋放 大電壓信號并向所述三相數(shù)字合成諧波信號源提供電壓反饋信號，所述電壓功率放大電路 適于對所述反饋放大電壓信號進行功率放大處理以產(chǎn)生功率電壓信號，所述升壓變換器適 于對所述功率電壓信號進行升壓處理以產(chǎn)生單相模擬電壓;所述電流反饋補償電路適于對 所述正弦電流信號進行反饋放大處理以產(chǎn)生反饋放大電流信號并向所述三相數(shù)字合成諧 波信號源提供電流反饋信號，所述電流功率放大電路適于對所述反饋放大電流信號進行功 率放大處理以產(chǎn)生功率電流信號，所述升流變換器適于對所述功率電流信號進行升流處理 以產(chǎn)生單相模擬電流。
[0010] 可選的，所述升流變換器的二次側(cè)設(shè)置有至少兩個電流檔位切換開關(guān)，所述高壓 電能表檢定裝置還包括控制信號產(chǎn)生單元，所述控制信號產(chǎn)生單元包括光纖發(fā)射器、光纖 接收器以及驅(qū)動電路;所述光纖發(fā)射器適于將電流檔位控制信號轉(zhuǎn)換為光信號;所述光纖 接收器適于將光信號還原為電流檔位控制信號;所述驅(qū)動電路適于將電流檔位控制信號轉(zhuǎn) 換為驅(qū)動信號以驅(qū)動所述電流檔位切換開關(guān)。由于采用了光纖絕緣隔離控制技術(shù)，所述電 流檔位切換開關(guān)可以選用通用交流接觸器，與現(xiàn)有技術(shù)中采用幾萬元一只的1000A高壓交 流接觸器相比，高壓電能表檢定裝置的成本大幅度下降。
[0011] 可選的，所述三相數(shù)字合成諧波信號源包括嵌入式單片機、復(fù)雜可編程邏輯器件、 三個單相電壓輸出單元以及三個單相電流輸出單元，所述單相電壓輸出單元包括電壓模數(shù) 轉(zhuǎn)換單元和電壓低通濾波電路，所述單相電流輸出單元包括電流模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和電流低通 濾波電路;所述復(fù)雜可編程邏輯器件與所述嵌入式單片機連接，適于在所述嵌入式單片機 的控制下產(chǎn)生數(shù)字電壓信號和數(shù)字電流信號;所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述復(fù)雜可編程邏 輯器件連接，適于對所述數(shù)字電壓信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以產(chǎn)生模擬電壓信號;所述電壓 低通濾波電路與所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，適于對所述模擬電壓信號進行低通濾波處理 以產(chǎn)生所述正弦電壓信號;所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述復(fù)雜可編程邏輯器件連接，適于 對所述數(shù)字電流信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理以產(chǎn)生模擬電流信號;所述電流低通濾波電路與所 述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，適于對所述模擬電流信號進行低通濾波處理以產(chǎn)生所述正弦電 流ig號。
[0012] 三相數(shù)字合成諧波信號源采用了先進的直接數(shù)字合成信號技術(shù)，以功能強大的復(fù) 雜可編程邏輯器件和嵌入式單片機為核心組成數(shù)字合成正弦信號源。數(shù)字電壓信號和數(shù)字 電流信號的相別、幅值、相位、頻率均軟件可控，可由鍵盤或PC機控制實現(xiàn)電能表校驗所需 的負載點要求，保證了輸出正弦信號的長期穩(wěn)定性。
[0013] 可選的，所述電壓反饋補償電路包括電壓采樣互感器、減法器、PID調(diào)節(jié)電路以及 數(shù)字采樣電路;所述電壓采樣互感器適于對所述單相模擬電壓進行采樣以產(chǎn)生電壓采樣信 號，所述減法器適于獲得所述正弦電壓信號和所述電壓采樣信號之間的差值信號，所述PID 調(diào)節(jié)電路適于對所述差值信號進行放大處理以獲得所述反饋放大電壓信號，所述數(shù)字采樣 電路適于對所述正弦電壓信號、所述電壓采樣信號以及所述差值信號進行數(shù)字采樣處理。
[0014] 可選的，所述電流反饋補償電路包括電流采樣互感器、減法器、PID調(diào)節(jié)電路以及 數(shù)字采樣電路;所述電流采樣互感器適于對所述單相模擬電流進行采樣以產(chǎn)生電流采樣信 號，所述減法器適于獲得所述正弦電流信號和所述電流采樣信號之間的差值信號，所述PID 調(diào)節(jié)電路適于對所述差值信號進行放大處理以獲得所述反饋放大電流信號，所述數(shù)字采樣 電路適于對所述正弦電流信號、所述電流采樣信號以及所述差值信號進行數(shù)字采樣處理。
[0015] 將所述正弦電流信號、所述電流采樣信號以及所述差值信號作為反饋信號，使得 反饋跟蹤采樣點在電壓、電流每個通道中增設(shè)了三個矢量測量點，可以快速、準(zhǔn)確地提供給 三相數(shù)字合成諧波信號源作為精密補償，提高了三相功率源的穩(wěn)定度，確保三相功率源各 輸出的三相模擬電壓和三相模擬電流不失真地功率放大，提高被檢高壓電能表的穩(wěn)定性、 測量速度及精度。
[0016] 可選的，所述三相電壓互感器包括三個單相電壓互感器，所述三相電流互感器包 括三個單相電流互感器。
[0017] 可選的，所述單相電流互感器和所述單相電流互感器通過樹脂絕緣材料封裝在一 起。將單相電流互感器和單相電流互感器集成在一起，在保證精度的前提下，大大縮小了整 個高壓電能檢定裝置的尺寸，同時更便于接線。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
[0019] 本發(fā)明提供的高壓電能表檢定裝置，適用于10kV~35kV、10A~1000A常規(guī)計量裝 置。通過對檢定裝置內(nèi)部電路單元的連接進行設(shè)計，只需專用連接線與被檢高壓電能表連 接上，就能夠方便地對被檢高壓電能表進行整體檢定。
【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部 分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：
[0021 ]圖1是本發(fā)明實施例的高壓電能表檢定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明實施例的三相功率源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明實施例的三相數(shù)字合成諧波信號源的結(jié)