本發(fā)明屬于電能計(jì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今電力工業(yè)發(fā)展迅猛，為了保證電力工業(yè)生產(chǎn)、電能計(jì)量能可靠、準(zhǔn)確地進(jìn)行，必須要依靠可靠的儀器儀表裝置來進(jìn)行電能計(jì)量，而電能計(jì)量是否準(zhǔn)確，除了與電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度有關(guān)之外，還與計(jì)量回路接線是否正確有密切關(guān)系，一旦電能表計(jì)量回路中有錯(cuò)誤接線，就有可能會(huì)給用戶或供電企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失，為了把握好這一重要環(huán)節(jié)，電能計(jì)量人員必須具備更高的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作技能。

由于在實(shí)際工作中很難見到各種錯(cuò)誤接線方式以及產(chǎn)生的現(xiàn)象、后果，為提升電能表檢測(cè)人員的判斷能力及反竊電技能，必須對(duì)其進(jìn)行與現(xiàn)場(chǎng)一致的培訓(xùn)。在目前的培訓(xùn)學(xué)習(xí)中，主要有兩種方式：一種是傳統(tǒng)的電工式測(cè)試，主要是根據(jù)每一種錯(cuò)誤接線類型進(jìn)行實(shí)際的接線操作，雖然與現(xiàn)場(chǎng)非常接近，但是存在操作量大、接線繁瑣，學(xué)員不能在一次培訓(xùn)中完成各種接線方式，并且學(xué)員操作危險(xiǎn)系數(shù)較高，容易損壞接線設(shè)備；第二種方式為電能表校驗(yàn)儀，雖然能達(dá)到自動(dòng)或手動(dòng)校驗(yàn)三相三線制或三相四線制電能表有功功率和無功功率，校驗(yàn)低壓計(jì)量裝置ct一、二次側(cè)誤差，擁有一定的計(jì)算功能等，但其產(chǎn)品主要注重現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)用，在硬件上雖然具備三相電壓、電流等電參數(shù)的測(cè)試功能，但其顯示界面不夠友好，可視化不強(qiáng)，功能上不夠完善，缺乏向量分析等功能，存在幅值控制容易引起振蕩、準(zhǔn)確度低等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置，包括控制管理單元、通訊單元、信號(hào)發(fā)生單元、信號(hào)處理單元以及信號(hào)檢測(cè)單元和保護(hù)及報(bào)警單元；所述信號(hào)發(fā)生單元包括相連接的單片機(jī)和dds電路，所述信號(hào)處理單元包括相連接的功率放大器和變壓器，所述信號(hào)檢測(cè)單元包括信號(hào)采集模塊；所述單片機(jī)通過通訊單元與所述控制管理單元和所述信號(hào)采集模塊連接，所述dds電路與所述功率放大器連接，所述變壓器和信號(hào)采集模塊分別與待測(cè)的三相電能表連接，所述保護(hù)及報(bào)警單元與所述單片機(jī)連接；

所述控制管理單元為用戶終端，用于設(shè)置三相電能表模式、相序、錯(cuò)誤接線類型以及信號(hào)參數(shù)設(shè)置，并處理和顯示檢測(cè)狀態(tài)和結(jié)果；

所述單片機(jī)，用于接收所述控制管理單元發(fā)出的錯(cuò)誤接線參數(shù)信號(hào)，并經(jīng)過處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號(hào)，并且接受信號(hào)采集模塊反饋的信號(hào)，上傳至控制管理單元；所述dds電路，用于產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號(hào)；所述功率放大器，用于實(shí)現(xiàn)仿真信號(hào)的功率放大；所述變壓器，用于實(shí)現(xiàn)仿真信號(hào)的電壓電流等級(jí)放大，以模擬待測(cè)三相電能表真實(shí)錯(cuò)誤接線的情況；

所述信號(hào)采集模塊，用于采集待測(cè)三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序等，并通過通訊單元反饋給所述單片機(jī)；所述保護(hù)及報(bào)警單元，用于電路過壓過流保護(hù)，并在產(chǎn)生故障時(shí)報(bào)警。

進(jìn)一步的，所述控制管理單元是基于labview的控制管理平臺(tái)，所述基于labview的控制管理平臺(tái)以上位pc機(jī)為載體。

進(jìn)一步的，所述基于labview的控制管理平臺(tái)包括錯(cuò)誤接線控制子模塊、檢測(cè)與保護(hù)指示子模塊以及數(shù)據(jù)分析子模塊；所述錯(cuò)誤接線控制模塊，用于用戶選擇三相電能表模式、錯(cuò)誤接線類型以及信號(hào)參數(shù)設(shè)置，操作方便、直觀；所述檢測(cè)與保護(hù)指示模塊，用于顯示錯(cuò)誤接線控制模塊和數(shù)據(jù)分析模塊的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；所述數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)錯(cuò)誤接線控制模塊的參數(shù)設(shè)置，生成仿真信號(hào)的理論值與理論向量圖并顯示。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)及報(bào)警單元包括過壓過流保護(hù)單元和報(bào)警器，所述過壓過流保護(hù)單元包括保險(xiǎn)絲和指示燈陣列。

進(jìn)一步的，所述通訊單元包括rs232通訊電路、rs485通訊電路和gprs模塊。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)采集模塊包括采集電路和ad轉(zhuǎn)換電路。

進(jìn)一步的，所述三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置還包括用于設(shè)定時(shí)間間隔的時(shí)鐘單元，所述時(shí)鐘單元與所述單片機(jī)連接，用于將在設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)量的電能值傳輸至供電管理控制中心。

進(jìn)一步的，所述三相電能表的錯(cuò)誤接線類型包括ct二次短路、開路，極性反接，pt一、二次斷相，電壓錯(cuò)相，電流錯(cuò)相，表尾電流進(jìn)出反接等。

進(jìn)一步的，一種三相電能表錯(cuò)誤接線的檢測(cè)方法，包括以下幾個(gè)步驟：

1、通過控制管理單元設(shè)置三相電能表的模式、相序以及錯(cuò)誤接線類型，設(shè)定輸出信號(hào)的頻率、幅值以及相位參數(shù)，自動(dòng)生成向量圖；

2、根據(jù)步驟1中的相序和錯(cuò)誤接線類型生成錯(cuò)誤代碼，根據(jù)錯(cuò)誤代碼調(diào)用錯(cuò)誤接線類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得所述錯(cuò)誤代碼對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤接線類型的參數(shù)信號(hào)，并通過通訊單元發(fā)送給下位的單片機(jī)；

3、下位單片機(jī)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的仿真信號(hào)，經(jīng)過功率放大和電壓電流等級(jí)放大后，模擬出待測(cè)三相電能表真實(shí)錯(cuò)誤接線的情況；

4、信號(hào)采集模塊采集待測(cè)三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過通訊單元反饋給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給控制管理單元；

5、控制管理單元將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)與步驟1中設(shè)定的輸出信號(hào)參數(shù)對(duì)比，如果結(jié)果一致，則待測(cè)三相電能表的錯(cuò)誤接線類型為步驟1中設(shè)置的錯(cuò)誤接線類型，如果不一致，則不是步驟1中設(shè)置的錯(cuò)誤接線類型，重新設(shè)置錯(cuò)誤接線類型、相序以及頻率、幅值、相位參數(shù)，進(jìn)行判斷分析，直到相符合為止。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置，相比于傳統(tǒng)的電工式測(cè)試，避免了操作量大、接線繁瑣的缺點(diǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)單種或多種錯(cuò)誤接線類型的組合，模擬各種電能表接線錯(cuò)誤情況，使測(cè)試具有更大的靈活性；基于labview的控制管理平臺(tái)操作簡單，可視化界面設(shè)計(jì)使測(cè)試過程更加直觀、簡潔明了；根據(jù)錯(cuò)誤類型和參數(shù)設(shè)置自動(dòng)生成理論向量圖，使輸出信號(hào)控制更加精準(zhǔn)、參數(shù)準(zhǔn)確度更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)施新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明所提供的三相電能表錯(cuò)誤接線檢測(cè)裝置，包括控制管理單元、通訊單元、信號(hào)發(fā)生單元、信號(hào)處理單元以及信號(hào)檢測(cè)單元和保護(hù)及報(bào)警單元；信號(hào)發(fā)生單元包括相連接的單片機(jī)和dds電路，信號(hào)處理單元包括相連接的功率放大器和變壓器，信號(hào)檢測(cè)單元包括信號(hào)采集模塊；單片機(jī)通過rs232通訊電路和rs485通訊電路分別與控制管理單元和信號(hào)采集模塊連接，dds電路與功率放大器連接，變壓器和信號(hào)采集模塊分別與待測(cè)的三相電能表連接，保護(hù)及報(bào)警單元與單片機(jī)連接，保護(hù)及報(bào)警單元包括過壓過流保護(hù)單元和報(bào)警器，過壓過流保護(hù)單元包括保險(xiǎn)絲和指示燈陣列。

控制管理單元是基于labview的控制管理平臺(tái)，包括錯(cuò)誤接線控制子模塊、檢測(cè)與保護(hù)指示子模塊以及數(shù)據(jù)分析子模塊，是以上位pc機(jī)為載體，通過rs232通訊電路和rs485通訊電路與單片機(jī)和信號(hào)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，遵循zigbee無線通訊協(xié)議。

信號(hào)發(fā)生單元的單片機(jī)型號(hào)為stc15f2k60s2，dds電路型號(hào)為ad9959，通過基于labview的控制管理平臺(tái)選擇模擬的三相電能表模式，三相三線制或三相四線制，確定模式后選擇錯(cuò)誤接線類型，同時(shí)設(shè)定輸出信號(hào)的相序、頻率、幅值、相位參數(shù)，如果輸出信號(hào)參數(shù)設(shè)置符合規(guī)范，則進(jìn)行下一步，如果不符合則重新選擇錯(cuò)誤接線類型和輸出信號(hào)的參數(shù)；根據(jù)選擇的錯(cuò)誤接線類型生成相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼，根據(jù)錯(cuò)誤代碼確定錯(cuò)誤接線類型數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的錯(cuò)誤接線類型的參數(shù)信號(hào)，通過rs232發(fā)送給單片機(jī)stc15f2k60s2，經(jīng)過單片機(jī)處理后控制dds電路ad9959產(chǎn)生相應(yīng)的三相電能表錯(cuò)誤接線類型的三相電壓和電流仿真信號(hào)，并通過功率放大器和變壓器放大后供給待測(cè)的三相電能表；信號(hào)采集模塊實(shí)時(shí)采集待測(cè)三相電能表的真實(shí)電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過rs485反饋給單片機(jī)，通過單片機(jī)反饋給基于labview的控制管理平臺(tái)；如果反饋的信號(hào)與設(shè)定的輸出信號(hào)參數(shù)一致，則待測(cè)三相電能表為所選錯(cuò)誤接線類型，如果不一致，則不是所選錯(cuò)誤接線類型；保護(hù)及報(bào)警單元根據(jù)采集的電壓電流數(shù)據(jù)和相序進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)和指示動(dòng)作，有故障信號(hào)時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。

實(shí)施例：

1、通過基于labview的控制管理平臺(tái)設(shè)置三相電能表的模式為三相三線制，選擇錯(cuò)誤接線類型設(shè)定輸出信號(hào)的相序?yàn)閍相、b相、c相，設(shè)定頻率、幅值以及相位參數(shù)，自動(dòng)生成向量圖；

2、根據(jù)步驟1中的相序和錯(cuò)誤接線類型生成錯(cuò)誤代碼，根據(jù)錯(cuò)誤代碼調(diào)用錯(cuò)誤接線類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得所述錯(cuò)誤代碼對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤接線類型的參數(shù)信號(hào)，并通過rs232發(fā)送給下位的單片機(jī)stc15f2k60s2；

3、下位單片機(jī)stc15f2k60s2經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后控制dds電路產(chǎn)生相應(yīng)的兩路線電壓和三路相電流仿真信號(hào)，經(jīng)過功率放大和電壓電流等級(jí)放大后，模擬出待測(cè)三相電能表真實(shí)錯(cuò)誤接線的情況；

4、信號(hào)采集模塊采集待測(cè)三相電能表的電壓電流數(shù)據(jù)和相序，并通過rs485反饋給單片機(jī)stc15f2k60s2，單片機(jī)stc15f2k60s2經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給基于labview的控制管理平臺(tái)；

5、基于labview的控制管理平臺(tái)將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)與步驟1中設(shè)定的輸出信號(hào)參數(shù)對(duì)比，如果結(jié)果一致，則待測(cè)三相電能表的錯(cuò)誤接線類型為步驟1中設(shè)置的錯(cuò)誤接線類型，如果不一致，則不是步驟1中設(shè)置的錯(cuò)誤接線類型；例如，如果采集到的相序?yàn)閎相、a相、c相，則與設(shè)定的相序不一致，重新設(shè)置錯(cuò)誤接線類型、相序以及頻率、幅值、相位參數(shù)，進(jìn)行判斷分析，直到相符合為止。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或變型，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。