三相多费率电能表检定方法的改进

2014-03-22胡浙莹

计量技术 2014年10期

陈　燕　胡浙莹

(杭州萧山供电局，杭州 311201)

0　引言

三相多费率电能表是能够对用户每天不同时段的电量用不同电价结算的三相电能表。随着经济的发展，该种表计的需求日益激增，如何在确保计量准确的前提下，提高表计的检定效率，成为了适应计量工作发展非常实际的问题。作者就此问题开展了一系列的工作，对三相多费率电能表的检定方案进行分析和改进，最终缩短了检定时间，提高了工作效率。现将该方法做一介绍，共同行参考。

1　电能表检定流程

三相多费率电能表的检定过程共分为：挂表接线、参数录入、全自动检定、数据保存和拆表装箱5个步骤。通过对检定流程按步骤进行时间统计，其具体分布如图1所示：

图1　电能表检定流程图

1)全自动检定：是检定装置按检定软件设定自动进行的项目。需时占检定总时间的76％，速度受计算机性能、检定软件、检定装置硬件以及表计自身功能等方面的影响，其中任一方面的改进，都可能缩短检定时间。这将成为缩短三相多费率电能表检定时间的重要突破口。

2)挂表接线、拆表装箱：为全手工过程，耗时与检定人员的操作熟练度有关。所有检定人员均从业5年以上，业务熟练，因此，手工操作时间很难缩短。

3)参数录入、数据保存：为计算机操作过程，耗时可随计算机性能提高进一步缩短，但占总检定时间的比例很小，所以，不作为重点进行研究。

2　全自动检定

全自动检定是检定装置根据检定程序的设置自动进行的过程。电能表在加载电压后，从通信端口向外输出信号。检定装置测试单元根据测试项目的要求，对电能表的信号进行判断，或者与标准信号进行比较，取得误差，最后将测试数据送往计算机显示、保存。电能表的通信端口分两组：第一组，电量脉冲口，输出电量脉冲信号；第二组，多功能口，输出多功能信号。

2.1　全自动检定流程

根据JJG 596—2012《电子式交流电能表检定规程》规定，全自动检定内容如图2所示。

图2　全自动检定流程图

2.2　全自动检定各测试项目技术特点

对全自动检定中各项目的技术特点进行调查，主要涉及到检定装置向电能表加载的电压、电流，占用电能表的通信端口，以及测试单元的工作状态和资源利用率。电能表检定技术特点如表1所示。

由表1可知，在整个全自动检定过程中，耗时最长的潜动试验时，测试单元的利用率低，这是导致全自动检定耗时长的关键。

表1　电能表检定技术特点表

*Ib为电能表基本电流

3　全自动检定改进

根据上述的分析，主要针对潜动试验时测试单元的利用率低进行全面深入的探讨。分别以增加计算机内存、选择同步内容和选择测试单元单片机工作方式这三方面的改进依据为指导展开。

3.1　增加计算机内存

当前计算机内存仅256M。在同时处理多项工作(使测试单元利用率与基本误差测试和多功能测试相当)，并向计算机回传数据时，计算机速度明显变慢，甚至出现“死机”现象。为此，将内存增加至1G后，计算机运行速度又恢复正常。

3.2　选择同步内容

根据JJG 596—2012《电子式交流电能表检定规程》的规定，潜动试验的时间是无法缩短的。因此，要提高潜动试验时测试单元利用率，只能通过改变检定流程，将全自动检定的其他步骤与潜动试验同步进行，这种组合有三种，表2为这三种组合的对比。

表2　同步测试方案对比表

由表2可知，与潜动试验在加载电流和通信端口方面都不冲突的只有多功能测试，因此，作者将流程改进为潜动试验和多功能测试同步进行。

3.3　选择测试单元单片机工作方式

信号测试单元需要同时处理两路信号，不仅需要增加信号输入端口，还要对其信号处理方式进行选择。该单元是以单片机为核心的信号处理电路。单片机处理外来信号的方式主要有三种，即“等待”方式、“查询”方式和“中断”方式。作者对这三种方式进行了全面比较，如表3所示。

表3　单片机工作方式对比表

经过比较后，作者选择响应速度快，芯片资源占用率低，且能同时处理两路信号的“中断”方式。

3.4　全自动检定改进后步骤

首先，进行启动试验；其次，同步进行潜动试验和多功能试验；最后，进行基本误差测试。

4　新旧检定方案效果对比

4.1　数据比对

作者将多批电能表依次用新方法和原有方法分别进行检定，将检定数据进行比对，比对的结果显示，采用新的检定方法和原有检定方法得到的数据和结论完全一致，这表明新的检定方法准确、可靠。

4.2　时间比对

由于检定装置软硬件的改进和新检定方法的运用，潜动试验(40min)和多功能测试(37min)得以同步进行，完成两项测试的时间由原本的77min缩短到了现在的40min，全自动检定的时间从106min缩短到了69min。一批三相多费率电能表完整检定的总耗时，从原本的140min，缩短到了103min。