電能質(zhì)量分析儀檢測(cè)裝置的研制與應(yīng)用

王義猛

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，相對(duì)于傳統(tǒng)電表，智能電表的部件組成更加精密，因此實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)生的故障類型也比較復(fù)雜，尤其是對(duì)于智能電能表的電量計(jì)量故障而言，主要通過(guò)脈沖、功率、電流等參數(shù)表現(xiàn)。為準(zhǔn)確地查找出電量異常原因，有必要對(duì)智能電能表電量異常原因與檢測(cè)方法進(jìn)行討論分析，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)智能電能表的應(yīng)用發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量;分析儀;檢測(cè)裝置

引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能型自動(dòng)檢測(cè)儀器、設(shè)備已廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)，許多崗位已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，僅需安排巡視人員即可，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率。然而，分析檢測(cè)儀器是否能夠廣泛應(yīng)用，全面取代人工的關(guān)鍵在于其檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠，因此，分析檢測(cè)儀器在使用前必須對(duì)其適用性進(jìn)行驗(yàn)證分析。本文針對(duì)MAVOWATT270型電能質(zhì)量分析儀及其軟件的使用性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證分析。

1智能電能表的校驗(yàn)方式

智能電能表是智能電網(wǎng)的智能終端，智能電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能。智能電能表的檢定方式按照使用場(chǎng)合可以分為便攜式電能表校驗(yàn)裝置和多功能電能表校驗(yàn)臺(tái)，檢定項(xiàng)目主要包括：電度表數(shù)據(jù)誤差、電度表走字試驗(yàn)、電度表啟動(dòng)試驗(yàn)、電度表潛動(dòng)試驗(yàn)以及電度表日計(jì)時(shí)誤差等。

2電能質(zhì)量分析儀檢測(cè)裝置的研制與應(yīng)用

2.1確保試驗(yàn)室內(nèi)電能滿足低壓電器檢測(cè)的合理化意見(jiàn)

為了確保電能質(zhì)量可以達(dá)到國(guó)家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，低壓電器檢測(cè)試驗(yàn)室要采取動(dòng)態(tài)的方式對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際質(zhì)量情況進(jìn)行監(jiān)視，保證試驗(yàn)室中的低壓電器檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間不會(huì)出現(xiàn)意外情況，使各項(xiàng)設(shè)備都能夠穩(wěn)定運(yùn)行，避免發(fā)生意外情況。此外，可以在電力系統(tǒng)中依據(jù)周?chē)沫h(huán)境設(shè)置制定數(shù)量的電能檢測(cè)設(shè)備、電能質(zhì)量補(bǔ)償設(shè)備，以及各種控制設(shè)備等，進(jìn)而保證低壓電器檢測(cè)試驗(yàn)中應(yīng)用各項(xiàng)設(shè)備可以正常運(yùn)行，這一方面能夠使低壓電氣產(chǎn)品的檢測(cè)質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步提高;另一方面也可以使各項(xiàng)檢測(cè)行為能夠符合國(guó)家相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)到減少各種意外事故情況發(fā)生的目的，避免發(fā)生人員傷亡。低壓電氣檢測(cè)試驗(yàn)室中的管理人員其在實(shí)際工作期間，不僅要對(duì)試驗(yàn)中涉及到的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行合理分析，而且要不斷對(duì)先進(jìn)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，定期舉辦一些與電能質(zhì)量檢測(cè)的工作活動(dòng)，同時(shí)，要對(duì)相應(yīng)的工作人員進(jìn)行鼓勵(lì)，使其可以主動(dòng)參與到相應(yīng)的活動(dòng)中，從而相應(yīng)的工作人員可以吸收到更多的知識(shí)，掌握新標(biāo)準(zhǔn)，以及相應(yīng)的電能質(zhì)量檢測(cè)知識(shí)，提高工作人員的綜合能力，確保最終工作可以順利完成[5]。作為工作人員要對(duì)低壓電器檢測(cè)試驗(yàn)室中應(yīng)用的各項(xiàng)低壓電器檢測(cè)設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，定期對(duì)應(yīng)用的低壓檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行更新，采取合理的措施完成對(duì)其設(shè)備的有效維護(hù)，保證設(shè)備能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，避免發(fā)生安全事故，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。對(duì)低壓電器檢測(cè)試驗(yàn)室中應(yīng)用的電源系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)維修后，相關(guān)的作業(yè)人員要對(duì)這些電源系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，并且要依據(jù)實(shí)際情況，做好相應(yīng)的核查工作，保證其質(zhì)量能夠達(dá)到國(guó)家的具體規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。若發(fā)電源系統(tǒng)的質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到國(guó)家的具體規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，要在對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行改造，進(jìn)而使其能夠大到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)要求。依據(jù)國(guó)家制定的各項(xiàng)規(guī)定，相關(guān)工作人員在實(shí)際作業(yè)期間，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)低壓檢測(cè)試驗(yàn)中應(yīng)用各項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備的具體情況進(jìn)行檢查，做好相應(yīng)的分析工作，并且要依據(jù)檢查和分析結(jié)果，完成相應(yīng)的改造，確保試驗(yàn)室中各項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備的性能都可以達(dá)到國(guó)家的具體規(guī)定，保證檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用期間可以發(fā)揮出相應(yīng)的作用，避免違規(guī)運(yùn)行情況的出現(xiàn)。低壓電器檢測(cè)試驗(yàn)室中存在大量的檢測(cè)設(shè)備，各種不同類型的檢測(cè)設(shè)備的性能都會(huì)存在一定差別，針對(duì)低壓電器檢測(cè)試中不同類型的設(shè)備，應(yīng)在對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，提出具有針對(duì)性的要求和準(zhǔn)則，然后可以依據(jù)試驗(yàn)內(nèi)的規(guī)模，以及內(nèi)部采用的各項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備，定期舉辦一些活動(dòng)，通過(guò)這些活動(dòng)，提高工作人員對(duì)低壓電器檢測(cè)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中掌握的熟練程度，使工作人員的具體工作能力能夠得到進(jìn)一步提高，保證其有能力完成相應(yīng)的工作。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)制定合理的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)于工作認(rèn)真，在日常工作中不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，新標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工作人員應(yīng)當(dāng)給予其一定獎(jiǎng)勵(lì)，而對(duì)于工作不認(rèn)真，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常存在誤差，無(wú)法達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的工作人員，應(yīng)給予其一定懲罰，通過(guò)對(duì)合理的獎(jiǎng)懲制度的應(yīng)用，能夠最大程度調(diào)度工作人員的工作熱情，進(jìn)而保證具體檢測(cè)能夠達(dá)到國(guó)家的相應(yīng)規(guī)定要求。

2.2智能電能表異常故障檢測(cè)方法

實(shí)際上，智能電能表在電量異常表現(xiàn)有很多方面，比如會(huì)出現(xiàn)電量反向計(jì)量，電量增量異常升高，智能電表停止電量計(jì)量等。若上述異常現(xiàn)象沒(méi)有發(fā)生，但依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能電能表的正常計(jì)量。則有可能與智能電表相關(guān)軟件設(shè)計(jì)存在缺陷有關(guān)。總體而言，智能電能表異常原因及表現(xiàn)均比較復(fù)雜，并且在同一個(gè)故障點(diǎn)，還有可能是不同故障原因所引起，因此，需要以不同故障現(xiàn)象組合為依據(jù)，總結(jié)出針對(duì)性故障檢測(cè)方法。但由于不同智能電能表在設(shè)計(jì)上存在一定的差異性，導(dǎo)致相同的故障問(wèn)題，發(fā)生在不同的位置。因此在實(shí)際進(jìn)行故障檢測(cè)分析時(shí)，首先，要對(duì)智能電能表電表軟硬件設(shè)計(jì)方式加以明確。一是針對(duì)基準(zhǔn)電壓值，需要查計(jì)量芯片的說(shuō)明書(shū)，或者由廠家直接提供;二是針對(duì)采樣輸入范圍，需要查閱計(jì)量芯片的說(shuō)明書(shū)。三是針對(duì)電壓的采樣，需要確定采樣方式是借助分壓電阻還是電壓互感器進(jìn)行采樣;四是針對(duì)電流采樣，需要明確采用的是錳銅分流方式還是電流互感器;五是針對(duì)通信通道類型，需要確定是何種比較常見(jiàn)的UART、SCI等。六是針對(duì)脈沖輸出來(lái)源，需要確定是來(lái)源于計(jì)量芯片還是來(lái)源于MCU。針對(duì)電能計(jì)算來(lái)源，需要確定是來(lái)源MCU的脈沖數(shù)計(jì)算還是MCU+計(jì)量芯片傳輸電能值。在完成設(shè)計(jì)方式及故障組合確定后，需要結(jié)合不同故障現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)可疑故障點(diǎn)的優(yōu)先檢測(cè)。具體如表1所示。在表一中，1表示異常，0表示正常。

2.3智能電能表使用期限

電子式電能表的檢定周期一般為5年，檢定機(jī)構(gòu)可以根據(jù)電能表的結(jié)構(gòu)和實(shí)際使用情況采用抽樣和概率統(tǒng)計(jì)辦法確定檢定周期，但要報(bào)經(jīng)省級(jí)以上計(jì)量行政部門(mén)批準(zhǔn)。機(jī)電式三相有功和無(wú)功電能表的輪換周期不超過(guò)6年。單相有功電能表的輪換周期不宜超過(guò)10年，測(cè)量居民生活用電的單相有功電能表只做首次強(qiáng)制檢定，限期使用，到期更換。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量電壓偏差、三相電壓不平衡、頻率偏差、公共電網(wǎng)諧波等的人工取值計(jì)算得出的結(jié)果與MAVOWATT 270型電能質(zhì)量分析儀檢測(cè)的結(jié)果一致或接近（由于人工計(jì)算工作量較大，人工取值密度遠(yuǎn)低于計(jì)算機(jī)取值密度，所以導(dǎo)致人工計(jì)算與計(jì)算機(jī)檢測(cè)的結(jié)果數(shù)據(jù)不完全一致），可以確定電能質(zhì)量分析儀及其軟件的電能質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果正確，符合使用要求，可以正常使用。

參考文獻(xiàn)

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