电压监测仪的检测装置对交流电压指标要求研究

前 言

在2008年我国就已经确定好GB/T123 25《电能质量供电电压偏差》的具体标准，又在新标准里添加供电的电压偏差测量以及电压合格率的统计理念和做法，指出管理供电电压偏差的明确操作方案，随后2009年我国电力部门更改了《电压监测仪的具体操作条件》标准，在新标准里可根据不同的实际应用状况，适量调整在监测供电电压偏差的具体操作方案以及电压监测仪的实验做法。以上这些新出台的国家规范、国家标准都标志着国家对电力企业、电压质量的输出都格外重视[1]。

新时代经济的快速发展让国家电力系统发展也十分迅速，很快我国的电力供求关系发生了很大转变，人民群众对电力质量的要求逐渐加大，不仅要少停电、不断电，也对国家电网的电能各方面质量有了更高使用需求，目前我国的电能质量、电压质量是所有供电企业都必须解决的一个关键性难题[2]。

电网里关于电压质量的种种检查是依靠电压监测仪来管理，电压监测仪的合理操作使用，大大提升了我国电力系统对电网以及电压质量监测考核的效率，给大部分电网公司的深度优化服务提供了巨大力量，逐渐规范性电压监测仪的检查类工作也就被各地的电力公司放在工作进度里的首位，现在市场上大部分使用通用仪表（通用电流表、电压表、交流电源等）对电压监测仪进行不同检查，很容易出现接线复杂短路、费时费力、检查结果误差大等问题，所以研究出一种高效率、可靠性强的电压监测仪和检查电压设备，既能保护电压监测仪能充分发挥出自己的优势，也大大提升了电压监测仪器效率的不断升级。

1 电压监测仪检测装置概述

1 检测对象——电压监测仪介绍

电力系统里，电压监测仪是一种对电力系统是否运行正常而进行检测电压偏差测量和电力具体统计的一种电子式仪器或电子仪表，不仅是给各大供电企业用来随时检查电能质量、电压合格率的重要根据，也是企业、家庭用电能正常运转的重要保障，尤其是电力系统监测里检查电网及其电压质量的重要工作工具，可以对变电站、用电实验室、各类计算机房等重要用电场所进行随时随地的电压数据变化分析[3]。

电压监测仪服务对象：电压监测仪可以对3kV以上的高压电网、生活正常用电（220V）、380V 电压信号都能进行分类显示，集中显示。

电压监测仪统计项目及功能：大部分电压监测仪可根据时间段如一日、一周或者一月的时间去提供一段具体时间的统计资料，按键上面显示出规定时间段里的总运行时间长度、超上限率和超上限时间，以及最高电压数值和最高电压出现的时间、最低电压值和最低电压出现时间、平均电压等类似统计数字；电压监测仪来电、停电的具体统计；电压监测仪在瞬压值超出预警的上下最大数值时发出的报警信号；电压监测仪也有“看门狗”类似的作用，可让程序能一直正常运转；电压监测仪有严格的密码守护，预防非正常操作的出现。

2 电压监测仪检测过程中对交流电压的要求

2.1 电压监测仪有关电压监测指标的检测项目

在电力系统里不断利用电压监测仪的最终目的是为了能随时了解电网中的电压质量是否良好，从而能顺利保障各行各业的工作进度，所以大力提高电压监测仪的科学技术十分重要。本文根据DL/T500-2009《电压监测仪的不同使用技术合格条件》以及不同地方电力企业电压监测仪检测流程等技术条件，为保护好电压监测仪可以充分发挥出其优势监测状态，需要对电压监测仪在监测电压各个方面进行多方面的实验（其它检查实验与监测电压质量没有关系，在此不再继续陈述）[4,5]。

整定电压的一般误差可以在日常使用条件下在电压监测仪的上、下限整定电压里的起动电压Uq以及对应整定电压的标准数值Ub之差和整定电压标准数值Ub的比值（用百分比）来表示：

电压测量的误差测量。即在固定电压监测仪通电的时候，调控电压的电源让设备在80%额定值、120%额定值条件之下，记下电压监测仪测量数值Uq以及标准电压表的显示数值Ub，按照公式（1）计算电压监测仪对电压测量进行误差对比。

综合测量的误差测量。这一步是测量里最关键的地方，也是反映其性能指标的一个重要实验项目，它包含了有合格率、超上限率以及超下限率这三个电压的统计具体误差数值。即把不同的统计时间段分为了等量三部分。

在最初的时间段，检测被检查的电压在电压最大限度内的波动范围，时间结束以后在记下被检测的电压范围数值：

在下一个时间段，控制好被检测的电压能在合格范围内波动，时间结束以后，记录好在统计时间内的合格数值Cx以及预置合格数值Cy，按照公式（2）计算出正确的合格率。

在最后的时间段，控制好被检查的电压下的下限范围内波动情况，时间结束以后再次记载在统计时间里超下限率的数值Cx以及预置超下限率数值Cy，再按照公式（2）计算出超下限数值统计的一般误差，把统计时间设定为30分钟，每个时间段控制在10分钟左右。

2.2 电压监测仪检测装置电压输出的要求

为了让检测项目能够顺利进行，电压监测仪及其检测装备的电压一定要符合以下条件：

单相。因为设置在现场里的电压监测仪都是只监测某一条线路的质量，所以实验设备有一路电压输出就可以。

量程在57.7V～380V 范围内可更换。使用3kV以上的高压电网和电压质量监测时，接在电压互感器的二次侧在系统是三相三线时测量电压、结果是100V，当系统为三相四线时测量结果电压是57.7V；在侧电压质量实验方面，监测的电压数值可分为220V和380V，所以在电压监测仪检测设备调成57.7V、100V、220V、380V 这四个可以变化的量程，适应不同规格大小的电压监测仪的实验要求。

精准度不小于±0.1%。上面已经叙述，电压监测仪在电压调控方面的各项性能精准度不会低于±0.5%，按照《计量标准装置考核规范》以及《电压监测仪使用技术条件》的严格规定，所以试验设备应该高出两个精准度等级。

稳定性能不小于0.02%。按照《计量标准装置考核规范》以及《电压监测仪使用技术条件》的严格规定，所以试验设备的稳定性能应该出高两个等级的稳定性。

带负载能力高于9VA。按照《电压监测仪使用技术条件》的严格规定，电压监测仪的功耗需要低于3VA，所以试验设备的输出容量应该一次能带起3个被校装置。