多功能无源回路检查仪控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电能测量技术领域，具体为多功能无源回路检查仪控制系统。


背景技术：

2.在新建变电站、新增台变投用前，处于无源无负荷状态，必须判断电能计量二次回路接线的正确性；在客户侧和厂站侧投用前、停电检修状态下，需要对计量二次回路验收检查。
3.但是目前市面上还没有专门用于这类工作的检查设备，该检查仪包括三相交流功率源、检查管理终端两部分。现场使用时，三相交流功率源为计量回路提供电压、电流，检查管理终端测量pt、ct变比，检查电能表端的接线，检查结果显示在检查管理终端界面，提示互感器端和电能表端接线的对应关系，完成计量装置无源状态下的检查工作。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了多功能无源回路检查仪控制系统，解决了计量装置无源无负荷状态下pt、ct变比测量和现场接线检查的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：多功能无源回路检查仪控制系统，包括三相交流功率源、检查管理终端和计量装置无源回路：
8.所述三相交流功率源包括三相交流信号源、三相功率放大器、三相升压器、电压端子、电流端子、三相升流器、电源管理单元和电量显示；
9.优选的，所述三相交流信号源是由微功耗处理器、数模转换器、信号调理电路构成，微功耗处理器生成三相交流信号的数字码，数模转换器转换成模拟交流电流信号，通过信号调理电路生成三相交流信号源。
10.进一步优化技术方案，所述的微功耗处理器，选用msp430fe425，低功耗设计，内置3通道16位模数转换器、8k字节ram、128k字节程序存储器、i2c 接口、spi接口、uart接口；所述的数模转换器，选用max506，四路满摆幅电压输出的并行8位dac，转换速度快、外围电路简单。
11.所述检查管理终端包括检查终端面板、a/d转换器、arm微处理器、蓝牙模块、lcd显示、键盘、usb接口、电能标准脉冲输出、电能标准脉冲输入和 rs485接口，所述arm微处理器内部设置有sdram、norflash和nandflash；
12.进一步优化技术方案，所述的电流钳表，采用小巧尖嘴钳夹结构，采用 1j85坡莫合金铁芯，导磁率高线性好，外加屏蔽罩抗干扰能力强，0.1a
‑‑
10a 电流范围内满足0.1级准确度等级要求。
13.进一步优化技术方案，所述的arm微处理，选用lpc1788fdb208，低功耗设计，内置lcd控制器、96k字节ram、512k字节程序存储器、i2c接口、spi 接口、uart接口。
14.进一步优化技术方案，所述的模数转换器，选用ad7606bstz，16位转换精度，250k转换速率，模数转换电路与其它电路物理隔离，降低信号干扰。 arm管理器读取模数转换器的数字信号，实现标准电能计量、ct变比测量、 pt变比测量、电参数测量、谐波分析、波形测量等功能。
15.进一步优化技术方案，所述的rs485抄表，抄读电能表记录数据，通过分析比较，发现电能表在实际运行过程中的不正常状态。
16.进一步优化技术方案，所述电能表电能脉冲采集器，采集电能表有功脉冲，与检查终端的标准电能脉冲计算出电能表的误差。
17.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下：
18.本实用新型能够方便快捷检查计量装置回路接线，能够检查pt、ct的变比，使用灵活方便，性能稳定可靠，体积小重量轻、方便携带，界面友好、操作便捷。
附图说明
19.图1为本实用新型整体系统框图；
20.图2为本实用新型三相交流功率源内部系统框图；
21.图3为本实用新型检查管理终端电原理框图；
22.图4为本实用新型功能界面图；
23.图5为本实用新型参数设置界面图；
24.图6为本实用新型pt变比测量界面图；
25.图7为本实用新型ct变比测量界面图；
26.图8为本实用新型接线判别界面图；
27.图9为本实用新型接线界面图；
28.图10为本实用新型误差测试界面图；
29.图11为本实用新型抄表界面图；
30.图12为本实用新型抄表数据界面图；
具体实施方式
31.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
32.多功能无源回路检查仪控制系统，如图1，包括三相交流功率源、检查终端和计量装置无源回路；
33.如图2所示，三相交流功率源包括三相交流信号源、三相功率放大器、三相升压器、电压端子、电流端子、三相升流器、电源管理单元和电量显示。
34.如图3所示，检查终端包括检查终端面板、a/d转换器、arm微处理器、蓝牙模块、lcd显示、键盘、usb接口、电能标准脉冲输出、电能标准脉冲输入和rs485接口，arm微处理器与sdram、norflash和nandflash组成处理系统，arm微处理器采用32位arm管理器，a/d转换器采用16位a/d转换器、 usb接口采用标准的usb存储、lcd显示采用5吋彩色液晶显示和电容触摸屏。
35.参看图3，arm微处理器采用型号为lpc1788fdb208低功耗可编程微处理器，微处理器的串口3连接蓝牙模块，串口2连接rs485接口，lcd控制口连接5吋真彩色lcd显示屏，显示
屏带电容触摸屏；a/d转换器选用16位250k 转换速率的模数转换器ad7606bstz，三相电流由电流钳表qba、qbb、qbc输入ad7606bstz的模拟通道5、6、7，三相电压经过高精度低温票精密电阻分压转换成小电压信号输入ad7606bstz的模拟通道1、2、3，微处理器读取 ad7606转换出的数字信号，计算出检查现场的电参数，根据要求在lcd显示，也可由手机app通过蓝牙模块读取。
36.参看图4，无源回路检查仪的功能以图标形式显示，点击不同的图标，检查仪实施相应的功能。
37.工作原理：
38.多功能无源回路检查仪操作流程：
39.实施例1、pt变比测量：
40.步骤一：现场接线，三相交流功率源电压输出端分别接各相pt的一次侧，检查管理终端的电压输入端子接pt的一次，pt端子接pt互感器的二次侧。
41.步骤二：现场测试人员打开检查管理终端电源开关，检查管理终端显示图4界面，等待测试人员选择功能。打开三相交流功率源电源开关，功率源输出电压。
42.步骤三：现场测试人员点击检查管理终端的“参数输入”图标，检查管理终端显示图5界面，输入相应的内容，汉字输入方法与手机输入法相同，使用方便，输入完成后点击“退出”，返回功能界面。
43.步骤四：现场测试人员点击检查管理终端的“pt变比测量”图标，检查管理终端显示图6界面，在参数设置栏选择pt额定高压、额定低压，pt端子的测试线依次接各相pt互感器的二次接线，测试出各相pt的一次和二次的极性、角度和变比误差，计算出各相pt的实测倍率，判定pt的变比。点击“数据保存”框，可保存检查结果。点击“退出”框，返回功能界面。
44.实施例2、ct变比测量
45.步骤一：现场接线，三相交流功率源电流输出端分别接各相ct的一次侧，各相ct的二次短接，检查管理终端的a相电流钳表钳a相ct的一次，c相电流钳表钳ct的二次侧。
46.步骤二：现场测试人员打开三相交流功率源开关，功率源启动，打开检查管理终端电源开关，检查管理终端显示图4界面，等待测试人员选择功能。
47.步骤三：现场测试人员点击检查管理终端的“ct变比测量”图标，检查管理终端显示图7界面，根据检查管理终端a相、c相使用的电流钳表标注的量程在参数设置栏选择量程，a相ct检查出结果后，a相电流钳表钳b相ct 的一次，c相电流钳表钳b相ct的二次，b相ct检查出结果后，a相电流钳表钳c相ct的一次，c相电流钳表钳c相ct的二次，c相ct检查出结果，完成ct变比测量。测量结果显示ct的一次和二次的极性、角度和变比误差，检查终端计算出各相ct的实测倍率，判定ct的变比。点击“数据保存”框，可保存检查结果。点击“退出”框，返回功能界面。
48.实施例3、无源回路接线检查
49.步骤一：现场接线，三相交流功率源电压输出端子、电流输出端子对应接计量装置互感器二次侧的ua、ub、uc、un、ia 、ia-、ib 、ib-、ic 、ic-；检查终端接在电能表端，电压测试线对应接在电能表的电压输入端子，电流钳表对应钳在电能表的电流入线上；rs485抄表线的a、b线夹接电能表功能端子的485a、485b；脉冲输入线接电能表的有功脉冲输出端子。
50.步骤二：现场测试人员打开三相交流功率源开关，功率源启动，打开检查管理终端
电源开关，检查终端显示图4界面，等待测试人员选择功能。
51.步骤三：现场测试人员点击检查管理终端的“接线判别”图标，检查管理终端显示图8界面，点击“接线图”框，显示图9界面，直观显示pt、ct 与电能表之间的接线，如果有错误，错误部分红色线提示，同时有文字说明。
52.步骤四：现场测试人员点击检查管理终端的“误差测试”框，检查管理终端显示图10界面，可实现实时电参数测量，连续校验电能表，循环显示5 个校验误差，动态显示平均误差和修约误差，校验圈数是设定的误差测试周期，算定脉冲是电能表误差为零的理论计算值，实测脉冲是实际累计的标准电能脉冲数。校验结果可保存，点击“退出”框，返回功能界面。
53.步骤五：现场测试人员点击检查终端的“读表数据”图标，检查终端显示图11界面，点击“开始抄表”框，抄表数据显示如图12，点击“退出”框，返回功能界面。
54.步骤六：现场测试人员点击检查终端的其它功能图标，实施相对应的功能测试，比如：谐波测量、波形显示、数据浏览、系统服务等。

技术特征：
1.多功能无源回路检查仪控制系统，包括三相交流功率源、检查管理终端和计量装置无源回路，其特征在于：所述计量装置无源回路两端分别与三相交流功率源和检查管理终端内部连接，组成完整的检查回路；所述三相交流功率源包括三相交流信号源、三相功率放大器、三相升压器电压端子、电流端子、三相升流器、电源管理单元和电量显示；所述检查管理终端包括检查终端面板、a/d转换器、arm微处理器、蓝牙模块、lcd显示、键盘、usb接口、电能标准脉冲输出、电能标准脉冲输入和rs485接口，所述arm微处理器内部设置有sdram、norflash和nandflash；所述检查管理终端内部的arm微处理器采用32位arm管理器，a/d转换器采用16位a/d转换器、usb接口采用标准的usb存储、lcd显示采用5吋彩色液晶显示和电容触摸屏。2.根据权利要求1所述的多功能无源回路检查仪控制系统，其特征在于：所述三相交流功率源为无源回路提供测试用电压、电流，检查管理终端测量pt、ct变比，测试电能表侧的电参数，通过接线判别判断计量回路的正确性。3.根据权利要求1所述的多功能无源回路检查仪控制系统，其特征在于：所述三相交流功率源为ct提供测试用电流，为pt提供测试用电压，检查终端能够测试pt、ct变比。4.根据权利要求1所述的多功能无源回路检查仪控制系统，其特征在于：所述三相交流功率源为功率源输出50hz的交流电压、电流信号，电压60v、220v可根据电能表的电压量程选择。5.根据权利要求1所述的多功能无源回路检查仪控制系统，其特征在于：所述三相交流信号源采用低功耗微处理器、四路数模转换器和信号调理电路，生成三路互成120
°
角的三相四线制50hz交流信号源。

技术总结
本实用新型公开了多功能无源回路检查仪控制系统，涉及的是电能测量技术领域，是一种在新建变电站、新增台变的投用前无源无负荷状态下判断电能计量二次回路接线的正确性；或在客户侧和厂站侧投用前、停电检修状态下实现对计量二次回路验收的检查设备。该检查仪包括三相交流功率源、检查管理终端两部分。计量装置现场施工时，所述三相交流功率源为计量回路提供电压、电流，检查管理终端检查PT、CT的变比，检查电能表端的接线，检查结果显示在检查管理终端界面，完成计量装置无源状态下的检查工作。作。作。


技术研发人员：班福厚 孙咏梅 杜娜娜 张志强 董娟勿 李敬辉
受保护的技术使用者：保定新云达电力设备有限责任公司
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/5/25