單相電能表檢定裝置的改造及其應用

王 雪，張曉姝，趙新華，龐艷君，鄭繼明

(撫順供電公司客戶服務中心，遼寧撫順113008)

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)建設是我國電網(wǎng)公司現(xiàn)代化發(fā)展的必然方向. 為更好地建設智能電網(wǎng)，撫順供電公司從2009 年開始大批量更換居民用戶的電能表，預計3 年內(nèi)要完成80 萬只單相電能表的校驗任務.撫順供電公司客戶服務中心計量部檢測檢驗二班現(xiàn)有12 名班員，目前使用的是12 表位單相電能表檢定裝置，其只能進行誤差校驗，而走字、編程、通訊等其他校驗項目需要到48 表位單相走字試驗裝置上進行.因智能電網(wǎng)要求單相電能表應集電能計量、信息存儲和處理、網(wǎng)絡通信等功能于一身，所以現(xiàn)有檢定設備根本不能滿足智能電網(wǎng)的校驗要求，也不能完成公司下達的檢定任務.為了保質(zhì)保量地完成大批量校驗任務，急需對現(xiàn)有電能表檢定裝置進行改造.

1 現(xiàn)有檢定裝置存在的缺點

通過多年的工作經(jīng)驗，對原有檢定裝置進行了分析，得出現(xiàn)有單相電能表檢定裝置存在如下缺點.

1)檢定裝置技術(shù)落后、操作單一，不能在1 臺檢定裝置上完成誤差、走字、通訊等校驗項目.

2)檢定裝置的使用費時費力，需要在不同的校驗裝置間搬運、拆(裝).

3)檢定裝置的數(shù)據(jù)采集不方便、快捷，誤差、走字、通訊等試驗數(shù)據(jù)不能在同一臺計算機上顯示，使校驗數(shù)據(jù)分散，不便于數(shù)據(jù)的采集、管理和上傳，而且時常丟失試驗數(shù)據(jù).

4)檢定裝置的占地空間大，單相試驗室和單相走字試驗室空間有限，原有8 臺單相檢定裝置和2 臺走字試驗裝置占去了所有的空間，并且所有單相校驗裝置一起工作時非常擁擠.

5)檢定裝置安全性低，不符合《電力安全工作規(guī)程》規(guī)定，無人監(jiān)視拆裝.

6)檢定裝置工作效率低，原有檢定裝置為單人控制單臺計算機操作單臺校驗裝置，表位數(shù)為12 個，并且單相走字校驗臺占用了大量的人力，遠遠不能滿足對單相電能表校驗數(shù)量的要求.

2 單相電能表檢定裝置的改造

現(xiàn)有單相電能表檢定裝置每次只能完成12 塊電能表的誤差測試，要完成走字、通訊、編程等功能的測試必須在單相走字試驗裝置上進行. 這就表明現(xiàn)有的檢定裝置技術(shù)落后，而按照統(tǒng)一建設智能電網(wǎng)的總體要求，應該能夠?qū)崿F(xiàn)智能扣費、電價查詢、電量記憶、抄表時間凍結(jié)、余額報警、信息遠程傳送等管理模式，而原有的檢定裝置不能滿足計量、通信現(xiàn)狀以及公司系統(tǒng)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理對電能表的基本要求.因此，提出了單相電能表檢定裝置的改造措施，為及時完成檢定任務提供可靠保證.

2.1 改造后單相電能表檢定裝置及其系統(tǒng)連接

單相電能表檢定裝置的改造就是在原單相一控三電能表檢定裝置上，增加走字、編程、通訊等功能模塊，并對原有操作系統(tǒng)ST8200 電能表檢定軟件升級為ST8603C 電能表檢定集中操作系統(tǒng). 改造后單相電能表檢定裝置能夠?qū)⒄`差、走字、通訊等校驗流程集中在同一校驗臺上，舍棄功能單一的走字校驗臺，使所有的校驗數(shù)據(jù)都存放在同一臺計算機上，便于數(shù)據(jù)的采集、管理和上傳，有效防止數(shù)據(jù)的丟失. 同時，改造后單相電能表檢定裝置能夠集中控制多臺校驗裝置同時進行校表工作，并實現(xiàn)1 臺計算機控制2 臺檢定裝置，增加校驗裝置表位數(shù)至48 個，提高了工作效率. 如圖1 所示，為改造后單相電能表檢定裝置的系統(tǒng)連接圖.

圖1 改造后單相電能表檢定裝置

2.2 改造后單相電能表檢定裝置的技術(shù)原理

改造后單相電能表檢定裝置主要由計算機、控制箱、標準表、顯示模塊、測試電源功放模塊、專用鍵盤、表位計算模塊、多功能試驗單元、時基信號源、條碼掃描槍、溫濕度測試儀等部分組成，其技術(shù)原理如圖2 所示.

圖2 改造后單相電能表檢定裝置的工作原理

2.3 改造后單相電能表檢定裝置的技術(shù)參數(shù)

1)裝置的準確度等級為0.2;表位數(shù)為48.

2)裝置程控源輸出電量量程:電壓量程57. 7、100、220、380(V);電流量程0.1、0.5、1、5、10、20、50、100(A).輸出電量24 表位以上裝置1 500 VA.

3)裝置輸出電量調(diào)節(jié):電壓調(diào)節(jié)范圍設定量程的0% ～120%;調(diào)節(jié)細度10%、1%、0.1%、0.01%. 電流調(diào)節(jié)范圍設定量程的0% ～120%;調(diào)節(jié)細度10%、1%、0.1%、0.01%. 相位調(diào)節(jié)范圍設定量程的0° ～360°;調(diào)節(jié)細度10°、1°、0.1°、0.01°. 頻率調(diào)節(jié)范圍45.00 ～65.00 Hz;調(diào)節(jié)細度5 Hz、1 Hz、0.1 Hz、0.01 Hz.

4)裝置輸出功率穩(wěn)定度如表1 所示.

表1 輸出功率穩(wěn)定度

5)裝置輸出電壓、電流波形失真度:輸出電壓波形失真度不超過0.5%;電流波形失真度不超過1%.

單相電能表檢定裝置系統(tǒng)諧波次數(shù)為2 ～50 次;諧波幅度相對基波0 ～100%;諧波相位相對基波0 ～359.9°.

6)裝置走字源輸出量程:輸出電壓220 V;輸出電流1 A、5 A、10 A、25 A、50 A.并且監(jiān)視儀表準確度不低于改造后的檢定裝置的等級.

7)裝置電能脈沖:高頻脈沖FH 33.333 kHz;TTL電平低脈沖FL 1 Hz，TTL 電平.時基信號GPS 對時準基度10－6 s;標準頻率準確度1000.000 +0.0005 Hz.裝置最大功耗要根據(jù)負載大小決定，最大不超過1 800 VA.裝置耐壓＞AC 2000 V/10 mA/1 min;絕緣電阻＞10 MΩ.

8)裝置外型尺寸是控制柜，深800 mm × 寬600 mm×高1 300 mm;24 表位掛表架(單面雙排)長2 440 mm×寬600 mm×高1 670 mm.工作環(huán)境應無塵，無腐蝕性氣體，防震，光照充足;環(huán)境溫度20 ±2 ℃;相對濕度≤85% R.H;電網(wǎng)電壓220 V±10%;電網(wǎng)頻率50 Hz±1%.

3 改造后單相電能表檢定裝置的應用

改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)自2009 年投入使用后，已經(jīng)完成20 多萬只各種型號的單相電能表的校驗.不但使用方便，而且節(jié)省了大量的人力物力，極大提高了工作效率，得到了各方面的好評，總體性能令人滿意.具體總結(jié)如下.

1)改造后單相電能表檢定裝置技術(shù)先進、操作多變，能夠同時完成誤差、走字、通訊等校驗項目.

2)改造后單相電能表檢定裝置實現(xiàn)了1 人操作計算機系統(tǒng)集中控制2 臺檢定裝置同時工作，實現(xiàn)了多人拆(裝)電能表的流水作業(yè)，并舍棄了單相走字試驗裝置，不用重復在不同的檢定裝置間拆(裝)、搬運單相電能表，既省時省力又減輕校驗人員的工作強度.

3)改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)節(jié)省原有8臺單相檢定裝置和2 臺單相走字試驗裝置所占的空間，這樣使有限的空間得到合理利用，使自然環(huán)境改觀了，整體安全系數(shù)增大了.

4)改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方便、快捷，所有的測試數(shù)據(jù)都存放在1 臺計算機上，便于數(shù)據(jù)的采集、管理和上傳，不容易丟失數(shù)據(jù).

5)改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)工作效率高，改造后的檢定裝置共3 組，每組需要2 人，一次就能完成48 塊單相電能表的所有校驗工作，1 組用時2 h，工作效率是原有單相檢定裝置的2 倍. 和原有檢定裝置相比，工作效率提高了60%.現(xiàn)已完成20 萬只單相智能電能表的校驗，為公司保質(zhì)保量完成大批量校驗任務打下夯實的基礎.

6)改造后單相電能表檢定裝置具有較好的經(jīng)濟效益.改造后單相電能表檢定裝置投入使用后，可以實現(xiàn)1 臺計算機控制2 臺檢定裝置同時進行校驗工作，并增加校驗表位數(shù)至48 個，節(jié)省原有8 臺單相檢定裝置和2 臺單相走字裝置相對應的計算機9 臺，節(jié)省計算機的資金約9 萬元. 原來的8 臺單相檢定裝置和2臺單相走字試驗裝置共需12 人進行操作.改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)誤差、走字、通訊等校驗項目同時進行，并舍棄了原有2 臺單相走字試驗裝置，節(jié)省人力.按1 名校驗員每天的工時費150 元計算，每年可節(jié)約人工費用30 萬元.

4 結(jié) 論

在3 年的應用情況表明，改造后單相電能表檢定裝置系統(tǒng)能夠在同一檢定裝置上完成誤差、走字、通訊等校驗項目，完全能夠滿足校驗現(xiàn)階段國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)用單相電能表的校驗需要，極大節(jié)約了人力物力，提高了工作效率.

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