電能表檢定裝置系統的設計與應用

曹雪冬

摘 要：電能計量裝置的使用現場環境比較復雜，電能表檢定裝置在元器件的選型上不但要考慮防雷擊，而且也要防止由于空氣干燥，靜電的影響而遭受迫害。電能計量裝置檢測系統的使用提高了計量管理水平和工作效率，通過實時監測系統可以及時發現計量裝置的故障，并根據人工檢測自動檢測系統的設計，提高電能計量裝置整體的應用效果。

關鍵詞：電能表；檢定裝置；系統；設計

隨著人們對電能使用量的逐漸增多，對電能表的設計要求也越來越高。在使用過程中，需要對電能表檢定裝置系統按照規程進行檢修調試，并且按照電能表有關計量檢定的規程，對電能表檢定裝置系統進行合理的設計，以在使用中發揮良好的作用。

1 導致電能表檢定裝置系統誤差的原因

1.1 對中性線安裝的重要性不足

忽略了中性線的安裝就極易燒壞電表，如：在“一戶一表”改造時，曾發生一起燒壞單相電子式電能表事件，經拆開檢查，表內壓敏電阻已嚴重炭化而其他零部件均完好無損，究其原因就是每個單元表箱的三相四線線多，公共中性線連接缺乏對應的緊固措施，其容量難以達到理想狀態。再加上居民用電過程中，常常存在三相不均衡的情況，此時各種違規操作都可能使得中性點電壓出現不斷上升的情況。同時由于在改造過程中，供電部門對集中裝表的工藝要求，中性線安裝的重要性普遍認識不足。

1.2 計量裝置的設計缺少市場監督

對阻塞劣質電表的銷售渠道控制不及時，不利于市場的有效監督。有的經銷商沒有對電能表的質量進行嚴格的監管，導致不合格產品在市場上流通。電能表裝置系統在出現設計問題的情況下，就需要定期進行檢定，以此來保證在應用的過程中把計量誤差控制在允許的范圍值之內并將誤差縮小到最低。設計人員應有效避免所出現的質量問題，設計時需要進行嚴格的裝配，避免因設計失誤造成電能表的精確度不高的現象。

2 電能表檢定裝置系統的設計與應用

2.1 裝置運行狀態的實時在線監測系統的設計與應用

（1）設計電能量平衡監視系統。設置實時在線監測系統可實現現場及遠程計量裝置誤差數據的監測及校驗，結合電量數據建立數學模型，利用相關的插值算法對上網計量點進行監視。電能計量裝置校驗系統可以大大降低監督管理人員的勞動強度，不斷增加電能計量裝置檢測的準確性。采用電能計量裝置遠程校驗系統，能完全避免現場出現各種問題的可能性，遠方監控人員能夠實現遠程和現場電壓互感器二次回路壓降測試。遠程和現場計量裝置也可以用來判定被測電能表的誤差。對于多塊電能表的設計，通過繼電器可以控制切換測試線路，然后將監控和校驗數據顯示在本地顯示設備中或上傳至上層的數據中心。控制服務器可以單獨配置數據冗余備份，隨時接受上層客戶端發出的測試或查詢指令，準確地為客戶端提供各項操作信息，并依據計劃自動發出測試指令。

（2）設計計量點視頻監控點。采用計量點視頻可判斷電能表運行環境變化圖像識別監控，從而實現對電能計量裝置的自動化管理模式，推動電能表檢定裝置系統朝著智能化、集約化、科學化的方向發展。

2.2 電能計量裝置狀態管理系統的設計及應用

電能計量裝置狀態管理系統選用數據庫管理系統作為開發工具，采用可重用組件技術實現了對電能計量裝置的自動化，實現了在線監測及維護，該系統具有大容量、可采用多用途的大型電能計量分析裝置與計量中心生產調度平臺的鏈接，有效促進了電能計量裝置的高效運行。

2.3 電能表自動化檢定系統設計途徑

（1）系統的組成。電能表自動檢定是系統發展的必然趨勢。其價值主要在于對整個電力裝置系統進行管理和控制，并將檢定信息上報到傳輸層，在做好自動檢定工作的同時，還可以實現分揀自動化操作。對于在系統構建或者運行過程中出現的各種接線錯誤可以進行準確判斷，還可以滿足系統正常運行狀態的檢測，如果再借助高性能嵌入式芯片的效能，甚至可以對于系統電流運行情況進行動態分析，在此基礎上實現互感器接線的有效性和正確性，也可以識別互感器二次端子與電能表之間連接的正確性。電磁式電流互感器不僅體積與質量增大，而且也給電壓的測量帶來很大的便利。

（2）設計方法。電能表自動化檢定系統采用模塊化設計，一般來講主要由以下幾個部分組成：其一，輸送單元；其二，接拆線單元；其三，準確度檢定單元；其四，通電檢查單元。軟件運行的前提是具備健全的檢定系統，實現了對整個運行系統全過程、智能化的檢定。以電能表自動化檢定流水線系統為例，傳統檢定模式下系統由2×18表位的耐壓單元、外觀檢測單元以及編程加密單元組成的；而智能檢定模式下系統由檢定單元，耐壓單元、外觀檢測單元，編程加密單元各2套組成。系統試運行期間，使用檢定設備，對于電能表檢定工作運行狀態進行分析，一般會從性能比和效率兩個角度入手，結果是智能化電能表檢定時間短，檢定裝置檢定效率提高120%，人員使用減少80%，每年可隨著電能計量的再深化，其產生的經濟效益將更大。

（3）電能表自動化檢定系統改進。電能表自動化檢定系統是為適應單相電能表自動化檢定特殊性而設計的產品，其系統運行具有穩定性和可靠性高。電能表自動化檢定系統編程鍵在保證單相電能表安全的前提下，需要確保電能表編程課進入允許編程狀態或無法編程狀態，此時的編程功能始終處于編程允許狀態。電能表在參數設置密鑰后，在紅外的幫助下，以編程的方式實現對于開關的控制，也就是說可以在不考慮電能表運行狀態的前提下，實現對于電能表的編程操作，均能產生編程數據記錄，有效降低了自動化檢定系統的建設成本。

總之，電能表檢定裝置系統能有效提高了計量管理水平，不斷增強計量工作的管控力和影響力，確保電能表檢定裝置系統在實際中得到有效利用。

參考文獻

[1]楊峻，賈楠，祁延壽.電能計量裝置遠程校驗監測系統在青海電網中的應用研究[J].青海電力，2011，32（2）：28-32.

[2]夏敏.基于GPRS的遠程電能計量裝置檢測系統的研究與應用[J].電氣技術，2011，30（7）：66-81.

[3]孔德詩，陳鐳，何冰，等.成都電力電量遠程采集系統功能的升級應用[J].電力需求側管理，2011，13（4）：54-56.

[4]胡占廷，秦楠，孫全德，等.基于用電信息采集系統的計量裝置在線監測分析[J].北京電力高等專科學校學報（自然科學版），2012，29（3）：3-4.

（作者單位：佳木斯供電公司）