单相全自动电能表标准装置使用说明书.docx
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单相全自动电能表标准装置使用说明书
单相全自动电能表标准装置使用说明书
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单相全自动电能表标准装置
使用说明书
一、概述
二、主要技术指标
三、工作原理、主要部件简介
四、使用说明
五、注意事项
一、概述
DJ-101型单相全自动电能表标准装置(以下简称本装置)是我公司总结多年生产全电子型检验装置的经验,并采用当今电子测量最新科技手段开发出的智能型全自动校表装置。
本装置设计独特,外型美观,操作简便、直观,可和PC机联机使用,也可脱开PC机进行手动校验。
本装置是全电子程控化新型装置,采用大规模可编程逻辑电路和数字频率合成技术,结合新型D/A转换器产生高精度正弦波基准信号;高保真大余量功率放大,产生高稳定、高质量的电压、电流输出源.电流量程自动换档,升降幅值、移相、调频全键盘化,具有自动校验点设置功能,自动升降电流、电压并校验;输出电压、电流及相位可自动检测并显示,使本装置操作方便、快捷、准确。
与PC机联机可全自动检表,专用的校表软件操作方便、易掌握、能和各种网络兼容。
(一)本装置设计依据
《中华人民共和国国家标准GB/T11150—2001电能表检验装置》
《交流电能表检定装置检定规程JJG597—89》
《交流电能表检定规程JJG307—88》
《电子式电能表JJG596-1999》
(二)装置特点
1、功放输出容量大
电压功放:
500VA;
电流功放:
1000VA;
2、结构特点
(1)外壳采用特殊铝合金材料,美观大方、结构坚固,重量轻,运输方便。
(2)装置采用分体式设计;一源二架(48表位)。
(3)装置采用单相电源供电,方便用户使用。
(4)先进的开关跟踪电源功放,既有开关功放的高效率,亦有线性功放的高质量输出。
3、装置功能
(1)多重保护系统并具有声光报警功能,高效跟踪电源以及超大规模集成电路使装置可靠性更高.
(2)宽量限多功能标准表,省略了标准电压、电流互感器使装置更轻便。
(3)装置具有独立的操作键盘,以及常用校验点快捷键,能在手动检表时自动给出各类表的相位特性,使手动检定时更方便。
(4)具有和PC机联机功能,专用的校表软件界面友好、校表设置简洁直观,可人工增加和设定任意校验点,数据能存储、打印,并能和各种网络兼容。
(5)电压、电流能分别迭加2~21次谐波,谐波的相位和幅度能分别设置.
(6)具有485通讯口,能方便地读取和修改多功能表内数据。
(7)具有485通讯口转接功能,能逐表位读出或自动设置各表位通讯地址。
(可选项)
(8)装置具有综合测试功能:
用专用接线夹(棒)一次接好被检表输出各端口接线,即可自动做完有功电能、日计时误差等项目测试。
(可选项)
(9)可以按照规程要求,对电能表的启动、潜动、基本误差、标准偏差等进行全自动检验。
(10)大电流输出(0~100A),能方便检定大电流电能表。
(11)可对电能表进行频率、谐波等影响性试验。
(12)可以校验不同常数电能表,并具有常数校核功能。
(13)采用专用接线盒,具有开路自动短接功能.(可选项)
(14)具有自动捕捉机械表黑斑功能,方便潜动和启动试验。
(可选项)
(15)专用光电采样器,具有自动采集机械表黑斑和电子表LED发光信号功能,光电头可自动翻转,方便拆装表.(可选项)
(16)专用脉冲采样接口,具有高压隔离电路,可防高压误接入;能兼容不同的脉冲输入电压,并对输入的采样脉冲具有整形功能。
(可选项)
(17)可按照电度数、时间或脉冲数进行走字试验。
(18)可以测量功率、电压、电流、相位、功率因数、频率等实时参数。
(19)支持各类条码输入。
(20)具有自动检测通讯规约功能,通讯规约符合DL/T645-1997、IEC1107所有约定,并且可根据用户要求更改相应通讯约定。
(21)具有时钟基准和GPS时钟.(可选项)
二、主要技术指标
1、装置准确度等级及标准配置:
装置准确度等级:
0。
1级(或0.2级);
装置标准配置:
0。
05级(或0。
1级)DSB101单相标准表;
2、量程及容量:
输出电压量程:
220V;
输出电流量程:
(0。
05、0.1、0。
25、0.5、1、2.5、5、10、25、50、100)A;
最大输出电压容量:
每表位15VA;
最大输出电流容量:
48表位:
1000VA;
24表位:
400VA;
16表位:
400VA;
12表位:
200VA;
3、输出调节范围、细度及监视仪表精度和分辨率:
本装置采用4位监视表,真有效值采样,减少频率高低及波形失真带来的误差。
调节范围
调节细度
监视表精度
分辨率
电压
0~120%
优于0.002%
0.5%
0。
01%
电流
0~120%
优于0.002%
0。
5%
0。
01%
频率
45.00HZ~65。
00Hz
0.001Hz
0。
01Hz
0.01Hz
相位
0°~360°
0.01°
0.5°
0.1°
4、输出功率稳定度:
优于0.05%/2min;
5、失真度:
输出波形失真度在额定负载范围内优于0。
5%;
6、绝缘及耐压:
输出电流回路、电压回路对外壳:
耐压2000V/1min;
绝缘〉5MΩ;
7、供电电源:
~220V/16A±10%,50Hz;
8、使用环境:
(1)温度:
20℃±2℃;
(2)湿度:
<85%;
(3)无明显粉尘和腐蚀性气体;
9、装置预热时间:
30min
三、功能、原理及主要部件简介
(一)装置布置(图1)
图1:
装置外观图
1、48表位装置有2个挂表架,可以面对面放置或并排放置(48表位用户定货时要说明清楚,因为两种放置方式的电流连接导线的长度和走线方式不同).
2、12~24表位装置只有一个挂表架,每个表位对应有误差显示窗口。
3、装置右侧空气开关是装置总电源开关,控制装置进线电源;右侧插座是供维护、检测装置用的电源插座(容量2A),不受电源按钮控制。
(二)校验系统工作原理(见图2)
图2:
校验系统原理框图
1、单片机控制系统
以高档DSP和大规模现场可编程逻辑门阵列FPGA组成本装置的控制核心,对正弦基波信号进行调节(调频、移相、调幅)并完成量程控制、键盘控制与显示、误差计算及PC机通讯等功能。
2、标准交流信号源电路
把正弦函数按0。
01°间隔分为几万个点,计算出相应函数值,编程写进RAM中;由特定的晶振经过DDS产生一个高频的周期寻址信号;电压、电流寻址信号分别取出RAM中的数据信号,通过高速D/A转换,得到分割为几千份的近似正弦模拟信号,再通过滤波得到失真度<0.1%的正弦信号。
此正弦信号的幅值长期稳定性由一个高稳定直流基准保证,频率长期稳定性等同于晶振的稳定性。
3、功率放大部分
电压、电流功放电路原理基本相同,功放由主回路和反馈电路组成。
由采样升流器将输出信号反馈到功放输入级,稳定幅值、相位输出.电路中还设计了限流保护和速断过流保护,再加上充分的工作裕量,大大提高了功放的可靠性。
4、监视仪表
取样信号送至信号测量专用电路,测出电压、电流幅值、相位,频率并以扫描方式显示于相应窗口。
5、误差计算器
输入口能适应机械式、电子式电能表的脉冲,具有内部锁存电路并配合单片机的外部中断,可准确的对被测表脉冲计数,再经过一系列运算得出各表位误差,分别显示于对应的误差窗口。
四、使用说明
1、开机前准备
挂上被检表并锁紧接线端子。
2、开机(见图3)
说明:
合上装置下部进线电源开关(向上扳),装置上红色按钮内指示灯亮,表示装置上电.按下绿色“开"按钮,按钮内绿色灯亮,红色按钮内指示灯灭,装置电源打开,。
开机后装置系统会进行自检,在装置的主键盘上会显示装置型号及系统软件版本等信息.如自检正常,约3秒后显示窗口为:
电压显示窗口:
0。
000;
电流显示窗口:
0.000;
相位频率显示窗口:
0.000;
额定电流显示窗口:
5。
0;
所有误差窗口显示均为“HELLO”。
如装置不正常,则:
a、系统与标准表通讯不正常,则在第三显示窗口显示“FAIL”,此时应检查装置与标准表之间的通讯线连接。
b、如电压、电流功放电路不正常,则在电压窗口显示“UA”,在电流窗口显示“AA”,装置并有报警声(蜂鸣器),此时可以按任意键清除报警,如报警去除,则表示装置正常(刚才为干扰现象),如再次操作后又报警,则装置可能已发生故障。
3、键盘使用
说明:
使用PC机(电脑)通过本公司专用的校表软件可实现装置强大的校表、走字功能和数据处理功能。
为了用户试验方便,装置设置了简洁、实用的手动操作键盘,用户正常工作时应尽量使用PC机(电脑)进行工作。
以下结合相应功能简要介绍键盘的操作:
◆“复位”键
按下该键,本装置即回到开机时初始状态.如开机出现异常、装置出现死机或换档有误时,用此键可使装置恢复正常状态。
◆“0~9"数字键、“."小数点键:
当需改变装置参数时,可按数字键及小数点键输入待调节值.输入数自右向左移位,高位先输入,窗口满时清除前面输入并显示新输入数。
◆“清除”:
当输入数字有误时,可用清除键清除当前输入,再重新输入。
◆“Ib”:
用来设定被检表的Ib、Imax值
Ib值:
被检表的额定电流值,有效范围(1A~100A),开机或复位时,默认为5A。
Imax值:
被检表的最大电流值,有效范围(Ib~120A),开机或复位时,默认为20A.
Ib和Imax操作方法:
点动Ib,使第一窗口显示Ib字符,提示输入电表额定电流值(第二窗口显示当前Ib值),输入电表额定电流值,第三窗口显示输入值,再点动Ib值,第四窗口(Ib)改显新值,表示新Ib已被确认,同时第一窗口显示IH字符(第二窗口显示当前Imax值)提示输入Imax值,此时可输入新的最大电流值,再点动Ib键,新Imax已被确认,下面再操作其他任意功能键(数字键和Ib键除外),第一、第二窗口将恢复显示电压、电流值。
◆“U”:
电压设定键
键盘输入电压设定值为220V的百分数,本机开机或复位时,默认为0,有效范围0~125%。
操作方法:
键入所需电压百分数后,按下U键,则电压值改变为220V的输入设定值百分数;如需要装置输出220V:
输入值为100,按下U键后,电压调节至220V×100%即220V;如
输入值为140,则本次操作无效,电压值保持不变。
◆“I”:
电流设定键
键盘输入电流设定值为当前Ib值的百分数,本机开机或复位时,默认为0。
操作方法:
按Ib的百分数键入所需数后,按下I键,电流值改变为当前Ib值的输入设定值的百分数,电流量程由程序根据输入值大小自动切换,不需人工干预;如输入值为60,当前Ib值为10A,按下I键后,电流调节至10A×60%即6A;若当前Ib值为50A,按下I键后,电流调节至50A×60%即30A;如输入值为140,则本次操作无效,电流值保持不变。
◆“Imax/1。
0、Ib/1.0、Ib/0。
5L、0。
2Ib/0.5L、0。
1Ib/1.0”:
常用校验点的设置键
操作方法:
按下5个键中的任一键后按校验键,装置自动按照该校验点输出相应的电压、电流和相位。
如额定电流Ib为5A,按下Ib/0.5L键,再按校验键,装置输出为:
输出电压:
220V;
输出电流:
5A;
输出电压、电流间相位:
60°;
监视表窗口显示为:
220。
0(电压)、5。
000(电流)、60。
00(相位)、5.00(额定电流);
等输出稳定后,再按校验键,既可检表.
◆“常数”:
用于手动检表时输入校表参数,与计算机联机校表时不需使用。
“常数”键是一个循环键,点动该键可依次查看或输入各项校验参数。
当切换到任一项参数,同时会显示出该项参数的当前设置值,如需修改此项参数,可直接键入数字,再按一下该键即确认输入,同时切换到下一项参数状态。
当全部校验参数设置完成后,按“校验”键即可结束参数输入状态,并开始校验。
在输入参数时,随时均可按“清除"键放弃输入。
各项校验参数依此如下:
C:
被检表常数。
在电能脉冲校验模式,该状态下可输入被检表常数(单位imp/kWh,与内分频系数无关,但外接分频器时则应先除以外分频系数),范围1~2。
6×109,默认为3600;在日计时误差校验模式,该参数无效。
n:
校验圈数/校验时间.在电能脉冲校验模式,该状态下可输入校验圈数(校验圈数应设置足够多,以保证校验精度),范围1~99圈,默认3圈;在日计时误差校验模式,该状态下可输入校验时间(校验时间应设置足够长,以保证校验精度),范围1~99秒,默认20秒。
F:
分频系数/时基频率。
在电能脉冲校验模式,该状态下可输入内分频系数(若被检表为普通电能表,常数较低,则不需分频,此处置1即可,当被检表常数过大时,可适当进行分频,需在此键入分频数),分频范围1~65000,默认为1即不分频;在时钟基准校验模式,
该状态下可输入被检表时钟基准频率(单位Hz,一般情况下被检表输出秒脉冲,此处置1即可),频率范围1Hz~6.5kHz,默认为1Hz.
P:
标准表常数。
在电能脉冲校验模式,该状态下可输入标准表常数(单位imp/kWh,正常情况下由装置和标准表通讯自动确认标准表常数,不需用户输入,由于本装置采用宽量限标准表,校验过程中标准表常数在不同电压、电流下可能不同,如使用其它标准表时可在此输入标准表常数),范围1~2.6×109;日计时误差校验模式,该参数无效。
E:
脉冲输入方式,默认为0,一般不需修改此项。
如校验过程中发现误差跳动大并且变化很有规律,可尝试将此项设置为1后再校验。
S:
校验模式。
本装置有两种校验模式,电能脉冲校验模式和日计时误差校验模式.在该状态下输入0,将进行电能脉冲校验,应将被检表的电能脉冲输出接至误差计算器,装置将计算电能误差(百分数值);如输入其他数(1~255),则进行时钟基准校验,输入的数作为时钟信号频率倍数(当信号频率大于1Hz时这里输1即可),此时应将被检表的时钟信号输出接至误差计算器,装置将计算时基误差(秒/日).注意选择校验模式后“n"与“F”两项将使用默认值,如不希望使用默认值则需重新设置。
说明:
用户一般只要输入“C”、“n”两个参数即可按“校验"键开始校表。
*关于校验模式的补充说明*
在常数设置中,选项“S”默认值为0即进行电能脉冲校验。
此时应将被检表的电能脉冲输出接至误差计算器.选项“C”为被检脉冲电能常数,选项“F”为被检脉冲分频系数,选项“n”为被检脉冲圈数/脉冲数.确认后装置将开始循环计算电能误差(百分数值).
若要进行日计时误差校验,应将被检表的时钟基准输出接至误差计算器。
先选择倍频系数1~255输入到选项“S"中(当被检时基频率为整数时输1即可,如含小数应设置最小的倍频系数使其成为整数)。
然后设置适当的分频系数到选项“F”中,使被检时基频率最终在理论上为1Hz。
再设置适当的脉冲次数到选项“n"中(实际校验时间=n×F/被检时基频率)。
确认后装置将开始循环计算时基日计时误差(秒/日).
举例:
a)电能脉冲校验,常数1600,不分频,5圈。
设S=0,C=1600,F=1,n=5
b)时钟基准校验,时基1Hz,校20秒。
设S=1,F=1,n=20
c)时钟基准校验,时基32768Hz,校20秒。
设S=1,F=32768,n=20
d)时钟基准校验,时基1kHz,校40秒。
设S=1,F=1000,n=40
e)时钟基准校验,时基0.1Hz,校20秒。
设S=10,F=1,n=2
f)时钟基准校验,时基0.3Hz,校30秒。
设S=10,F=3,n=3
g)时钟基准校验,时基
Hz,校30秒。
设S=3,F=1,n=10
◆“校验”:
校验开始键
为防止由于偶然因素触发台体键盘快捷键,导致在不期望的情况下升起电压或电流.对与升降电压电流有关的快捷键进行操作后,必须再按本键方可生效.此时不会开始误差校验,键上的指示灯也不会亮起.
必须按以上方法操作的快捷键有:
“Imax/1。
0”、“Ib/1.0"、“Ib/0。
5L”、“0。
2Ib/0.5L”
“0.1Ib/1。
0”、“110/潜动”、“100/潜动”、“80/潜动”
在有关参数(Ib、Imax、校验点、被试表常数、校验圈数)设置好,装置输出稳定之后,再按下此键装置即开始校验。
键上的指示灯亮起表示已进入误差校验状态。
误差窗口显示由原来的HELLO改显为bE,当收到第一个脉冲后改显圈数,校验圈数随着被试表的采样信号的输入而递减,最后显示出误差,然后又重复以上校验过程。
例如:
检验圈数为5圈,按下“校验键”后,误差窗口显示为:
误差窗口显示
HELLO
按下“校验”键:
bE(校验开始)
第1个表脉冲:
05(圈数)
第2个表脉冲:
04(圈数)
第3个表脉冲:
03(圈数)
第4个表脉冲:
02(圈数)
第5个表脉冲:
01(圈数)
第6个表脉冲:
-0.1216(误差)
第7个表脉冲:
05—0.12(圈数-上次误差)
◆“f”:
频率调节键
本机开机或复位时装置频率默认为50Hz;当需要改变频率时,先输入所需频率数,再按f键即可(频率显示在第三窗口),有效范围(45HZ~65HZ),提示:
频率显示要在电压升起后才正确。
◆“Φ”:
相位调节键
本机开机或复位时,相位默认为0°;
相位调节方法:
先输入所需相位值,再按Φ键即可,该数应在有效范围0°~359。
9°内。
◆“级别”:
装置参数调整键(用户不要操作该键)。
◆“起动”:
进行起动试验键
可在手动检表时进行起动试验,装置能根据设定的参数和相关规程规定自动输出额定电
压和起动电流,操作步骤如下:
1)按下“起动”键,电压窗口显示“SELb”,电流窗口显示“0”,按“↑”键,以选择校验表类别:
0——电子式电能表1——感应式电能表
2)再按下“起动"键,电压窗口显示“Jb",电流窗口显示“0.1”,按“↑”键,以选择电能表级别,级别可设置为“0.1,0.2,0.5,1,2,3"六种之一,各级别的参比电压和参比电流按照国家标准给定。
3)再按下“起动”键,电压窗口显示“Hqq”,电流窗口显示“0”,按“↑"键,以选择电能表的电流接入方式:
0-—电流直接接入1——经互感器接入
4)再按下“起动"键,电压窗口显示“ZLq”,电流窗口显示“0”,按“↑”键,以选择感应式电能表的功能方式:
0————无止逆器1----有止逆器
5)以上操作完毕后,按下“校验”键,即可进行起动试验。
注意此时会自动升起电压和电流。
误差窗口显示“qd”。
6)设置完成后,以上的参数会永久保留在装置里。
如检验同样的表,下次起动试验时,先按下“起动”键,再按下“校验"键,即可开始起动试验。
7)连续按下两次“清除”键,可中断当前设置操作。
◆110/潜动、100/潜动、80/潜动:
进行潜动试验键
按下对应于“110/潜动、100/潜动、80/潜动”键,再按校验键,装置自动降下电流,电压输出至220V×110%或220V×100%或220V×80%电压,进行潜动试验。
误差窗口显示“qd”
◆“调节细度”:
用此键循环选择调节细度,调节细度分0。
002%、0.01%、0.1%、1%四档,默认调节细度0.002%(百分数不显示)。
◆“↑、↓":
上升、下降键
此二键与调节细度键组合可对电压、电流、频率、相位四种参数进行调节,用这几个键来调节时,应先按下对应的U(电压)、I(电流)、f(频率)、Φ(相位)键,将当前状态改变为欲调节参数的状态.其中:
a、调节细度为1%时,↑、↓键对U(电压)、I(电流)的升降调节幅度为1%,f(频率)的调节细度为1Hz,对Φ(相位)的调节细度为1°。
b、调节细度为0。
1%时,↑、↓键对U(电压)、I(电流)的升降调节幅度为0.1%,f(频率)调节细度为0。
1Hz,Φ(相位)调节细度为0。
1°。
c、调节细度为0.01%时,对U(电压)、I(电流)调节幅度为0。
01%,对f(频率)调节细度为0。
01Hz,对Φ(相位)的调节细度为。
0.02°。
d、调节细度为0.002%时,对U(电压)、I(电流)调节幅度为0.002%,对f(频率)调节细度为0。
001Hz,对Φ(相位)的调节细度为0。
01°.先选择好调节细度,再按下想要调节功能键(U、I、f、Φ),再按↑或↓键对相应的信号进行升降调节。
◆自动键:
调试用,(用户不要操作该键).
◆打印键:
调试用,(用户不要操作该键)。
◆电流量程键:
调试用,(用户不要操作该键)。
◆电源:
暂未使用。
4、PC联机使用说明
本装置可用九芯插头与PC机的RS—232接口相联,可对电能表根据规程选点或特殊点进行自动校表、数据化整和修约,并能进行更为复杂的多功能表校验(详见《EMCS2000全自动电能表校验管理系统使用说明书》),还能与用户的计算机网进行联网,共享数据。
实现校表生产和管理现代化,提高管理水平.
五、注意事项
1、装置与PC机联机:
装置通讯插头与PC机232口联结时,必须在装置断电时
进行,拔下通讯插头时也必须在台体断电时进行。
2、装置后机架上有接地螺栓,请与大地接妥,以确保人身安全。
3、每次用计算机自动检表时,无论进入检表程序装置升起电压、电流,还是结,束校验装置降下电压、电流,计算机都会对装置实际状态进行检测,并提示,正在升压、升流或正在降下电压、电流,请操作者注意计算机各类提示,一定要在计算机通知已确认降下电压、电流并且监视表确实指示电压、电流降为零的状态下,才能进行拆、装表工作,以确保人身安全。
4、装置保护及报警:
装置电源和功放电路都分别设有过压、过流多重保护措施,
可确保在电压回路短路和电流回路开路时的装置安全.装置在遇到故障或严
重外界干扰时会自动降下电压或电流,并在相应监视窗口显示出错信号,并
发出报警声(蜂鸣器),此时按下任意键,如报警去除则表示为外界干扰,
如3秒钟后装置又报警则表示装置出现故障,找出原因排除故障后再重新检
表。
5、关机:
装置关机时,先按装置上红色按钮“关”,绿色灯灭,红色灯亮表示电源关上,最后拉下侧面的总电源开关,切断装置电源.
6、测量装置绝缘和做耐压试验时,务必拨下装置上的接地短路插头(在装置左侧柱上)。
装置正常运行和测试时短路插头应插上。
7、功能和技术参数均可能被修改,以实际出厂产品为准。