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

目 录

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/T 11150-2001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:220 V;

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:

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:

(3)无明显粉尘和腐蚀性气体;

9、装置预热时间:30 min

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

图3:校验系统控制面板图

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 、I max 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 。 I max 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I max 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I max 值)提示输入I max 值,此时可输入新的最大电流值,再点动Ib 键,新I max 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。 ◆“I max /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1~2.6×10,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,

9

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 1Hz ,校30秒。设S=3,F=1,n=10 3

◆“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(45H Z ~65H Z ),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。

单相全自动电能表标准装置

使 用 说 明 书

目 录

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/T 11150-2001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:220 V;

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:

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:

(3)无明显粉尘和腐蚀性气体;

9、装置预热时间:30 min

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

图3:校验系统控制面板图

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 、I max 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 。 I max 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I max 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I max 值)提示输入I max 值,此时可输入新的最大电流值,再点动Ib 键,新I max 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。 ◆“I max /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1~2.6×10,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,

9

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 1Hz ,校30秒。设S=3,F=1,n=10 3

◆“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(45H Z ~65H Z ),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。


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