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[1]陈 旭,张浩淼,张 超,等.一种新型非接触式电能表校验装置研究[J].工业仪表与自动化装置,2024,(06):56-62.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.06.011]
　CHEN Xu,ZHANG Haomiao,ZHANG Chao,et al.Research on a non-contact watt-hour meter calibration device[J].Industrial Instrumentation & Automation,2024,(06):56-62.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.06.011]
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一种新型非接触式电能表校验装置研究(PDF)

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2024年06期
页码:
56-62
栏目:
出版日期:
2024-12-15

文章信息/Info

Title:
Research on a non-contact watt-hour meter calibration device
文章编号:
1000-0682（2024）06-0056-07
作者:
陈 旭; 张浩淼; 张 超; 等
(国网宁夏营销服务中心 (国网宁夏计量中心 )，宁夏 银川 750000)
Author(s):
CHEN Xu;  ZHANG Haomiao;  ZHANG Chao; et al
(State Grid Ningxia Marketing Service Center (State Grid Ningxia Metrology Center)，Ningxia Yinchuan 750000， China )
关键词:
电能表; 非接触式测量; 耦合电容; U 型小开口电流钳
Keywords:
watt －hour meter;  non －contact measurement;  coupling capacitance;  U －type smallopening current clamp
分类号:
TM932
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.06.011
文献标志码:
A
摘要:
为应对电能表现场校验中遇到的导线密集、空间受限等难题，设计了一种新型的非接触式校验装置。该装置集电压与电流采集于一身，被测导线的电压采用非接触式测量，电压信号经由精密放大、有源滤波及相位补偿处理后，与电流信号接入至高性能的 HLW8032 电能计量集成电路，实现高效数据处理。在设计上，电压测量探头创新性地融合了线夹与导电海绵结构，紧密贴合导线，确保了良好的耦合电容稳定性，通过外置电容的智能调控，有效消除了耦合电容变量对测量的干扰。小开 口 U 型电流钳，专为狭小空间优化设计，大大提升了电流采样的便捷性和灵活性。单片机控制系统负责实时采集并处理电压、电流及功率数据，确保测量结果的即时显示，增强了装置的智能化操作体验。样机测试验证了该非接触式电能表校验装置能够提高现场校验的安全性和操作便利性，测量误差小于 1．5％，为电能计量的现场校验工作提供了高效、可靠的现代化工具。
Abstract:
To tackle challenges like congested wiring and confined spaces in watt －hour meter calibration， this paper introduces a novel non －contact calibration apparatus． Integrating both voltage and current measurements，it employs non －invasive voltage sensing，with the voltage signals undergoing pre- cise amplification， active filtering， and phase compensation before being fed into a high －performance HLW8032 energy metering IC for efficient data handling． The design innovation lies in the voltage meas- urement probe，ingeniously marrying a wire clamp with a conductive sponge． This design ensures intimate contact with wires， stabilizing coupling capacitance and ingeniously mitigating measurement errors from variable capacitance through intelligent external capacitor adjustments． Furthermore， the adoption of a compact U －shaped current clamp with a narrow opening is tailored for spatially restrictive environments，significantly enhancing the ease and agility of current sampling． A SCM control system oversees the real－time acquisition and processing of voltage， current， and power parameters， ensuring immediate display of measurement results． This not only bolsters the device ′sintelligence but also enriches the user′soperational experience． The prototype test verifies that the non －contact watt －hour meter calibration device can improve the safety and operational convenience of on －site calibration， and the measurement is less than 1．5％ ， which provides an efficient and reliable modern tool for on －site calibration of electric energy measurement．

参考文献/References:

[1]张泽林，刘希喆．基于非接触式电压测量的电压监测系统[J]．电子测量与仪器学报，2022：1-10．

[2]宋宏天，肖霞，徐雁，等．配电网故障指示器中电压测量的研究[J]．电测与仪表，2020，57(3)：110-115．
[3]陈秋鹭．负荷终端在低压配电网电压监测中的应用[J]．科技与创新，2021(23)：157-158．
[4]邓永生，张昊，张旭东．非接触式电压测试系统及关键技术研究[J]．自动化与仪器仪表，2019，39(6)：99-102．
[5]李嘉贤，刘灏，毕天姝．非接触式电压相量测量算法[J]．电力工程技术，2023，42(3)：168-178．
[6]江兵，王俊刚，陈丽娟，等．一种非接触电能传输系统的原边控制方法[J]．电测与仪表，2014，51(11)：86-90．
[7]张伟，李晓建，梁军生．非接触式电压传感器电极仿真分析[J]．机电工程技术，2021，50(10)：41-45．
[8]江陶然，刘希喆．基于拓扑变换的非接触式电压传感器[J]．电工技术学报，2019，34(1)：153-159．
[9]周正伟，殳国华，李丹．基于电容耦合原理的非接触式家用电压测量装置研究[J]．电气自动化，2020，42(2)：98-100．
[10]邓永生，张昊，张旭东．非接触式电压测试系统及关键技术研究[J]．自动化与仪器仪表，2019，39(6)：99-102．
[11]BI T，SHEN R，PLANS J，et al．A novel method for single phase-to-ground fault location based on wavelet analysis and correlation[C]．Innovative Smart Grid Technologies (ISGT)，IEEE PES，2013：1-4．
[12]黄学红，刘惠农，谈航，等．基于非接触式电压电流一体化测量的配电网在线监测系统[J]．电工技术，2016：20-22．
[13]周睿旎．电子式电流路互感器采样电路的计算与测试[J]．电子测试，2017(12)：18-19．
[14]张卫，张健．非接触式静电电压测量仪校准装置设计与开发[J]．计量与测试技术，2018，45(06)：21+25．
[15]刘岑岑，王委，夏天，等．电能表检定装置的检定及其测量不确定度评定[J]．电测与仪表，2018，55(S1)：55-58+63．
[16]LAWRENCE D，DONNAL J S，LEEB S，et al．Non-contact measurement of line voltage[J]．IEEE Sensors Journal，2016，16(24)：8990-8997．
[17]郑磊，曾妍，杨剑，等．数字化电能表校验方法及校验装置研究[J]．电测与仪表，2017，54(17)：100-105．
[18]REZAM，RAHMAN HA．Non-invasive voltage measurement technique for low voltage AC line[C]．2021 IEEE 4th International Conference on Electronics Technology (ICET)．Chengdu，China．IEEE，2021：143-148．
[19]MARTINSAV，BACURAU RM，DOS SANTOSAD，et al．Non-intrusive energy meter for nontechnical losses identification[J]．IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement，2020，69(4)：1140-1147．
[20]周文斌，李红斌，蒋紫娟，等．基于标准电能表高频脉冲的数字化电能表快速校验方法[J]．电测与仪表，2019，56(23)：125-131．

相似文献/References:

[1]姚俊峰.基于电能表自动化检定系统智能运维平台的研究[J].工业仪表与自动化装置,2019,(06):104.[doi:1000-0682(2019)06-0000-00]
　YAO Junfeng.Research on intelligent operation and maintenance platform based on automatic calibration system of electric energy meter[J].Industrial Instrumentation & Automation,2019,(06):104.[doi:1000-0682(2019)06-0000-00]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2024-05-07基金项目:国网宁夏营销服务中心群创项目(5229YX230003)第一作者:陈旭(1989—),男,高级工程师,硕士,主要从事电能计量?故障测距等研究?E-mail:chenxu89@126.com
更新日期/Last Update: 1900-01-01