单相电能表检定装置的改造及其应用

王 雪，张晓姝，赵新华，庞艳君，郑继明

(抚顺供电公司客户服务中心，辽宁抚顺113008)

随着科学技术的快速发展，智能电网建设是我国电网公司现代化发展的必然方向. 为更好地建设智能电网，抚顺供电公司从2009 年开始大批量更换居民用户的电能表，预计3 年内要完成80 万只单相电能表的校验任务.抚顺供电公司客户服务中心计量部检测检验二班现有12 名班员，目前使用的是12 表位单相电能表检定装置，其只能进行误差校验，而走字、编程、通讯等其他校验项目需要到48 表位单相走字试验装置上进行.因智能电网要求单相电能表应集电能计量、信息存储和处理、网络通信等功能于一身，所以现有检定设备根本不能满足智能电网的校验要求，也不能完成公司下达的检定任务.为了保质保量地完成大批量校验任务，急需对现有电能表检定装置进行改造.

1 现有检定装置存在的缺点

通过多年的工作经验，对原有检定装置进行了分析，得出现有单相电能表检定装置存在如下缺点.

1)检定装置技术落后、操作单一，不能在1 台检定装置上完成误差、走字、通讯等校验项目.

2)检定装置的使用费时费力，需要在不同的校验装置间搬运、拆(装).

3)检定装置的数据采集不方便、快捷，误差、走字、通讯等试验数据不能在同一台计算机上显示，使校验数据分散，不便于数据的采集、管理和上传，而且时常丢失试验数据.

4)检定装置的占地空间大，单相试验室和单相走字试验室空间有限，原有8 台单相检定装置和2 台走字试验装置占去了所有的空间，并且所有单相校验装置一起工作时非常拥挤.

5)检定装置安全性低，不符合《电力安全工作规程》规定，无人监视拆装.

6)检定装置工作效率低，原有检定装置为单人控制单台计算机操作单台校验装置，表位数为12 个，并且单相走字校验台占用了大量的人力，远远不能满足对单相电能表校验数量的要求.

2 单相电能表检定装置的改造

现有单相电能表检定装置每次只能完成12 块电能表的误差测试，要完成走字、通讯、编程等功能的测试必须在单相走字试验装置上进行. 这就表明现有的检定装置技术落后，而按照统一建设智能电网的总体要求，应该能够实现智能扣费、电价查询、电量记忆、抄表时间冻结、余额报警、信息远程传送等管理模式，而原有的检定装置不能满足计量、通信现状以及公司系统生产、经营、管理对电能表的基本要求.因此，提出了单相电能表检定装置的改造措施，为及时完成检定任务提供可靠保证.

2.1 改造后单相电能表检定装置及其系统连接

单相电能表检定装置的改造就是在原单相一控三电能表检定装置上，增加走字、编程、通讯等功能模块，并对原有操作系统ST8200 电能表检定软件升级为ST8603C 电能表检定集中操作系统. 改造后单相电能表检定装置能够将误差、走字、通讯等校验流程集中在同一校验台上，舍弃功能单一的走字校验台，使所有的校验数据都存放在同一台计算机上，便于数据的采集、管理和上传，有效防止数据的丢失. 同时，改造后单相电能表检定装置能够集中控制多台校验装置同时进行校表工作，并实现1 台计算机控制2 台检定装置，增加校验装置表位数至48 个，提高了工作效率. 如图1 所示，为改造后单相电能表检定装置的系统连接图.

图1 改造后单相电能表检定装置

2.2 改造后单相电能表检定装置的技术原理

改造后单相电能表检定装置主要由计算机、控制箱、标准表、显示模块、测试电源功放模块、专用键盘、表位计算模块、多功能试验单元、时基信号源、条码扫描枪、温湿度测试仪等部分组成，其技术原理如图2 所示.

图2 改造后单相电能表检定装置的工作原理

2.3 改造后单相电能表检定装置的技术参数

1)装置的准确度等级为0.2;表位数为48.

2)装置程控源输出电量量程:电压量程57. 7、100、220、380(V);电流量程0.1、0.5、1、5、10、20、50、100(A).输出电量24 表位以上装置1 500 VA.

3)装置输出电量调节:电压调节范围设定量程的0% ～120%;调节细度10%、1%、0.1%、0.01%. 电流调节范围设定量程的0% ～120%;调节细度10%、1%、0.1%、0.01%. 相位调节范围设定量程的0° ～360°;调节细度10°、1°、0.1°、0.01°. 频率调节范围45.00 ～65.00 Hz;调节细度5 Hz、1 Hz、0.1 Hz、0.01 Hz.

4)装置输出功率稳定度如表1 所示.

表1 输出功率稳定度

5)装置输出电压、电流波形失真度:输出电压波形失真度不超过0.5%;电流波形失真度不超过1%.

单相电能表检定装置系统谐波次数为2 ～50 次;谐波幅度相对基波0 ～100%;谐波相位相对基波0 ～359.9°.

6)装置走字源输出量程:输出电压220 V;输出电流1 A、5 A、10 A、25 A、50 A.并且监视仪表准确度不低于改造后的检定装置的等级.

7)装置电能脉冲:高频脉冲FH 33.333 kHz;TTL电平低脉冲FL 1 Hz，TTL 电平.时基信号GPS 对时准基度10－6 s;标准频率准确度1000.000 +0.0005 Hz.装置最大功耗要根据负载大小决定，最大不超过1 800 VA.装置耐压＞AC 2000 V/10 mA/1 min;绝缘电阻＞10 MΩ.

8)装置外型尺寸是控制柜，深800 mm × 宽600 mm×高1 300 mm;24 表位挂表架(单面双排)长2 440 mm×宽600 mm×高1 670 mm.工作环境应无尘，无腐蚀性气体，防震，光照充足;环境温度20 ±2 ℃;相对湿度≤85% R.H;电网电压220 V±10%;电网频率50 Hz±1%.

3 改造后单相电能表检定装置的应用

改造后单相电能表检定装置系统自2009 年投入使用后，已经完成20 多万只各种型号的单相电能表的校验.不但使用方便，而且节省了大量的人力物力，极大提高了工作效率，得到了各方面的好评，总体性能令人满意.具体总结如下.

1)改造后单相电能表检定装置技术先进、操作多变，能够同时完成误差、走字、通讯等校验项目.

2)改造后单相电能表检定装置实现了1 人操作计算机系统集中控制2 台检定装置同时工作，实现了多人拆(装)电能表的流水作业，并舍弃了单相走字试验装置，不用重复在不同的检定装置间拆(装)、搬运单相电能表，既省时省力又减轻校验人员的工作强度.

3)改造后单相电能表检定装置系统节省原有8台单相检定装置和2 台单相走字试验装置所占的空间，这样使有限的空间得到合理利用，使自然环境改观了，整体安全系数增大了.

4)改造后单相电能表检定装置系统数据采集方便、快捷，所有的测试数据都存放在1 台计算机上，便于数据的采集、管理和上传，不容易丢失数据.

5)改造后单相电能表检定装置系统工作效率高，改造后的检定装置共3 组，每组需要2 人，一次就能完成48 块单相电能表的所有校验工作，1 组用时2 h，工作效率是原有单相检定装置的2 倍. 和原有检定装置相比，工作效率提高了60%.现已完成20 万只单相智能电能表的校验，为公司保质保量完成大批量校验任务打下夯实的基础.

6)改造后单相电能表检定装置具有较好的经济效益.改造后单相电能表检定装置投入使用后，可以实现1 台计算机控制2 台检定装置同时进行校验工作，并增加校验表位数至48 个，节省原有8 台单相检定装置和2 台单相走字装置相对应的计算机9 台，节省计算机的资金约9 万元. 原来的8 台单相检定装置和2台单相走字试验装置共需12 人进行操作.改造后单相电能表检定装置系统能够实现误差、走字、通讯等校验项目同时进行，并舍弃了原有2 台单相走字试验装置，节省人力.按1 名校验员每天的工时费150 元计算，每年可节约人工费用30 万元.

4 结 论

在3 年的应用情况表明，改造后单相电能表检定装置系统能够在同一检定装置上完成误差、走字、通讯等校验项目，完全能够满足校验现阶段国网公司智能电网用单相电能表的校验需要，极大节约了人力物力，提高了工作效率.

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