電壓監(jiān)測(cè)儀的檢測(cè)裝置對(duì)交流電壓指標(biāo)要求研究

前 言

在2008年我國(guó)就已經(jīng)確定好GB/T123 25《電能質(zhì)量供電電壓偏差》的具體標(biāo)準(zhǔn)，又在新標(biāo)準(zhǔn)里添加供電的電壓偏差測(cè)量以及電壓合格率的統(tǒng)計(jì)理念和做法，指出管理供電電壓偏差的明確操作方案，隨后2009年我國(guó)電力部門(mén)更改了《電壓監(jiān)測(cè)儀的具體操作條件》標(biāo)準(zhǔn)，在新標(biāo)準(zhǔn)里可根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用狀況，適量調(diào)整在監(jiān)測(cè)供電電壓偏差的具體操作方案以及電壓監(jiān)測(cè)儀的實(shí)驗(yàn)做法。以上這些新出臺(tái)的國(guó)家規(guī)范、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都標(biāo)志著國(guó)家對(duì)電力企業(yè)、電壓質(zhì)量的輸出都格外重視[1]。

新時(shí)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展讓國(guó)家電力系統(tǒng)發(fā)展也十分迅速，很快我國(guó)的電力供求關(guān)系發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，人民群眾對(duì)電力質(zhì)量的要求逐漸加大，不僅要少停電、不斷電，也對(duì)國(guó)家電網(wǎng)的電能各方面質(zhì)量有了更高使用需求，目前我國(guó)的電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量是所有供電企業(yè)都必須解決的一個(gè)關(guān)鍵性難題[2]。

電網(wǎng)里關(guān)于電壓質(zhì)量的種種檢查是依靠電壓監(jiān)測(cè)儀來(lái)管理，電壓監(jiān)測(cè)儀的合理操作使用，大大提升了我國(guó)電力系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)以及電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)考核的效率，給大部分電網(wǎng)公司的深度優(yōu)化服務(wù)提供了巨大力量，逐漸規(guī)范性電壓監(jiān)測(cè)儀的檢查類工作也就被各地的電力公司放在工作進(jìn)度里的首位，現(xiàn)在市場(chǎng)上大部分使用通用儀表（通用電流表、電壓表、交流電源等）對(duì)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行不同檢查，很容易出現(xiàn)接線復(fù)雜短路、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、檢查結(jié)果誤差大等問(wèn)題，所以研究出一種高效率、可靠性強(qiáng)的電壓監(jiān)測(cè)儀和檢查電壓設(shè)備，既能保護(hù)電壓監(jiān)測(cè)儀能充分發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，也大大提升了電壓監(jiān)測(cè)儀器效率的不斷升級(jí)。

1 電壓監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)裝置概述

1 檢測(cè)對(duì)象——電壓監(jiān)測(cè)儀介紹

電力系統(tǒng)里，電壓監(jiān)測(cè)儀是一種對(duì)電力系統(tǒng)是否運(yùn)行正常而進(jìn)行檢測(cè)電壓偏差測(cè)量和電力具體統(tǒng)計(jì)的一種電子式儀器或電子儀表，不僅是給各大供電企業(yè)用來(lái)隨時(shí)檢查電能質(zhì)量、電壓合格率的重要根據(jù)，也是企業(yè)、家庭用電能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障，尤其是電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)里檢查電網(wǎng)及其電壓質(zhì)量的重要工作工具，可以對(duì)變電站、用電實(shí)驗(yàn)室、各類計(jì)算機(jī)房等重要用電場(chǎng)所進(jìn)行隨時(shí)隨地的電壓數(shù)據(jù)變化分析[3]。

電壓監(jiān)測(cè)儀服務(wù)對(duì)象：電壓監(jiān)測(cè)儀可以對(duì)3kV以上的高壓電網(wǎng)、生活正常用電（220V）、380V 電壓信號(hào)都能進(jìn)行分類顯示，集中顯示。

電壓監(jiān)測(cè)儀統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目及功能：大部分電壓監(jiān)測(cè)儀可根據(jù)時(shí)間段如一日、一周或者一月的時(shí)間去提供一段具體時(shí)間的統(tǒng)計(jì)資料，按鍵上面顯示出規(guī)定時(shí)間段里的總運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度、超上限率和超上限時(shí)間，以及最高電壓數(shù)值和最高電壓出現(xiàn)的時(shí)間、最低電壓值和最低電壓出現(xiàn)時(shí)間、平均電壓等類似統(tǒng)計(jì)數(shù)字；電壓監(jiān)測(cè)儀來(lái)電、停電的具體統(tǒng)計(jì)；電壓監(jiān)測(cè)儀在瞬壓值超出預(yù)警的上下最大數(shù)值時(shí)發(fā)出的報(bào)警信號(hào)；電壓監(jiān)測(cè)儀也有“看門(mén)狗”類似的作用，可讓程序能一直正常運(yùn)轉(zhuǎn)；電壓監(jiān)測(cè)儀有嚴(yán)格的密碼守護(hù)，預(yù)防非正常操作的出現(xiàn)。

2 電壓監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)過(guò)程中對(duì)交流電壓的要求

2.1 電壓監(jiān)測(cè)儀有關(guān)電壓監(jiān)測(cè)指標(biāo)的檢測(cè)項(xiàng)目

在電力系統(tǒng)里不斷利用電壓監(jiān)測(cè)儀的最終目的是為了能隨時(shí)了解電網(wǎng)中的電壓質(zhì)量是否良好，從而能順利保障各行各業(yè)的工作進(jìn)度，所以大力提高電壓監(jiān)測(cè)儀的科學(xué)技術(shù)十分重要。本文根據(jù)DL/T500-2009《電壓監(jiān)測(cè)儀的不同使用技術(shù)合格條件》以及不同地方電力企業(yè)電壓監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)流程等技術(shù)條件，為保護(hù)好電壓監(jiān)測(cè)儀可以充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)監(jiān)測(cè)狀態(tài)，需要對(duì)電壓監(jiān)測(cè)儀在監(jiān)測(cè)電壓各個(gè)方面進(jìn)行多方面的實(shí)驗(yàn)（其它檢查實(shí)驗(yàn)與監(jiān)測(cè)電壓質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系，在此不再繼續(xù)陳述）[4,5]。

整定電壓的一般誤差可以在日常使用條件下在電壓監(jiān)測(cè)儀的上、下限整定電壓里的起動(dòng)電壓Uq以及對(duì)應(yīng)整定電壓的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值Ub之差和整定電壓標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值Ub的比值（用百分比）來(lái)表示：

電壓測(cè)量的誤差測(cè)量。即在固定電壓監(jiān)測(cè)儀通電的時(shí)候，調(diào)控電壓的電源讓設(shè)備在80%額定值、120%額定值條件之下，記下電壓監(jiān)測(cè)儀測(cè)量數(shù)值Uq以及標(biāo)準(zhǔn)電壓表的顯示數(shù)值Ub，按照公式（1）計(jì)算電壓監(jiān)測(cè)儀對(duì)電壓測(cè)量進(jìn)行誤差對(duì)比。

綜合測(cè)量的誤差測(cè)量。這一步是測(cè)量里最關(guān)鍵的地方，也是反映其性能指標(biāo)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，它包含了有合格率、超上限率以及超下限率這三個(gè)電壓的統(tǒng)計(jì)具體誤差數(shù)值。即把不同的統(tǒng)計(jì)時(shí)間段分為了等量三部分。

在最初的時(shí)間段，檢測(cè)被檢查的電壓在電壓最大限度內(nèi)的波動(dòng)范圍，時(shí)間結(jié)束以后在記下被檢測(cè)的電壓范圍數(shù)值：

在下一個(gè)時(shí)間段，控制好被檢測(cè)的電壓能在合格范圍內(nèi)波動(dòng)，時(shí)間結(jié)束以后，記錄好在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的合格數(shù)值Cx以及預(yù)置合格數(shù)值Cy，按照公式（2）計(jì)算出正確的合格率。

在最后的時(shí)間段，控制好被檢查的電壓下的下限范圍內(nèi)波動(dòng)情況，時(shí)間結(jié)束以后再次記載在統(tǒng)計(jì)時(shí)間里超下限率的數(shù)值Cx以及預(yù)置超下限率數(shù)值Cy，再按照公式（2）計(jì)算出超下限數(shù)值統(tǒng)計(jì)的一般誤差，把統(tǒng)計(jì)時(shí)間設(shè)定為30分鐘，每個(gè)時(shí)間段控制在10分鐘左右。

2.2 電壓監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)裝置電壓輸出的要求

為了讓檢測(cè)項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行，電壓監(jiān)測(cè)儀及其檢測(cè)裝備的電壓一定要符合以下條件：

單相。因?yàn)樵O(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)里的電壓監(jiān)測(cè)儀都是只監(jiān)測(cè)某一條線路的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)備有一路電壓輸出就可以。

量程在57.7V～380V 范圍內(nèi)可更換。使用3kV以上的高壓電網(wǎng)和電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)時(shí)，接在電壓互感器的二次側(cè)在系統(tǒng)是三相三線時(shí)測(cè)量電壓、結(jié)果是100V，當(dāng)系統(tǒng)為三相四線時(shí)測(cè)量結(jié)果電壓是57.7V；在側(cè)電壓質(zhì)量實(shí)驗(yàn)方面，監(jiān)測(cè)的電壓數(shù)值可分為220V和380V，所以在電壓監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)設(shè)備調(diào)成57.7V、100V、220V、380V 這四個(gè)可以變化的量程，適應(yīng)不同規(guī)格大小的電壓監(jiān)測(cè)儀的實(shí)驗(yàn)要求。

精準(zhǔn)度不小于±0.1%。上面已經(jīng)敘述，電壓監(jiān)測(cè)儀在電壓調(diào)控方面的各項(xiàng)性能精準(zhǔn)度不會(huì)低于±0.5%，按照《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置考核規(guī)范》以及《電壓監(jiān)測(cè)儀使用技術(shù)條件》的嚴(yán)格規(guī)定，所以試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)該高出兩個(gè)精準(zhǔn)度等級(jí)。

穩(wěn)定性能不小于0.02%。按照《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置考核規(guī)范》以及《電壓監(jiān)測(cè)儀使用技術(shù)條件》的嚴(yán)格規(guī)定，所以試驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性能應(yīng)該出高兩個(gè)等級(jí)的穩(wěn)定性。

帶負(fù)載能力高于9VA。按照《電壓監(jiān)測(cè)儀使用技術(shù)條件》的嚴(yán)格規(guī)定，電壓監(jiān)測(cè)儀的功耗需要低于3VA，所以試驗(yàn)設(shè)備的輸出容量應(yīng)該一次能帶起3個(gè)被校裝置。