電壓監測儀的檢測裝置對交流電壓指標要求研究

前 言

在2008年我國就已經確定好GB/T123 25《電能質量供電電壓偏差》的具體標準，又在新標準里添加供電的電壓偏差測量以及電壓合格率的統計理念和做法，指出管理供電電壓偏差的明確操作方案，隨后2009年我國電力部門更改了《電壓監測儀的具體操作條件》標準，在新標準里可根據不同的實際應用狀況，適量調整在監測供電電壓偏差的具體操作方案以及電壓監測儀的實驗做法。以上這些新出臺的國家規范、國家標準都標志著國家對電力企業、電壓質量的輸出都格外重視[1]。

新時代經濟的快速發展讓國家電力系統發展也十分迅速，很快我國的電力供求關系發生了很大轉變，人民群眾對電力質量的要求逐漸加大，不僅要少停電、不斷電，也對國家電網的電能各方面質量有了更高使用需求，目前我國的電能質量、電壓質量是所有供電企業都必須解決的一個關鍵性難題[2]。

電網里關于電壓質量的種種檢查是依靠電壓監測儀來管理，電壓監測儀的合理操作使用，大大提升了我國電力系統對電網以及電壓質量監測考核的效率，給大部分電網公司的深度優化服務提供了巨大力量，逐漸規范性電壓監測儀的檢查類工作也就被各地的電力公司放在工作進度里的首位，現在市場上大部分使用通用儀表（通用電流表、電壓表、交流電源等）對電壓監測儀進行不同檢查，很容易出現接線復雜短路、費時費力、檢查結果誤差大等問題，所以研究出一種高效率、可靠性強的電壓監測儀和檢查電壓設備，既能保護電壓監測儀能充分發揮出自己的優勢，也大大提升了電壓監測儀器效率的不斷升級。

1 電壓監測儀檢測裝置概述

1 檢測對象——電壓監測儀介紹

電力系統里，電壓監測儀是一種對電力系統是否運行正常而進行檢測電壓偏差測量和電力具體統計的一種電子式儀器或電子儀表，不僅是給各大供電企業用來隨時檢查電能質量、電壓合格率的重要根據，也是企業、家庭用電能正常運轉的重要保障，尤其是電力系統監測里檢查電網及其電壓質量的重要工作工具，可以對變電站、用電實驗室、各類計算機房等重要用電場所進行隨時隨地的電壓數據變化分析[3]。

電壓監測儀服務對象：電壓監測儀可以對3kV以上的高壓電網、生活正常用電（220V）、380V 電壓信號都能進行分類顯示，集中顯示。

電壓監測儀統計項目及功能：大部分電壓監測儀可根據時間段如一日、一周或者一月的時間去提供一段具體時間的統計資料，按鍵上面顯示出規定時間段里的總運行時間長度、超上限率和超上限時間，以及最高電壓數值和最高電壓出現的時間、最低電壓值和最低電壓出現時間、平均電壓等類似統計數字；電壓監測儀來電、停電的具體統計；電壓監測儀在瞬壓值超出預警的上下最大數值時發出的報警信號；電壓監測儀也有“看門狗”類似的作用，可讓程序能一直正常運轉；電壓監測儀有嚴格的密碼守護，預防非正常操作的出現。

2 電壓監測儀檢測過程中對交流電壓的要求

2.1 電壓監測儀有關電壓監測指標的檢測項目

在電力系統里不斷利用電壓監測儀的最終目的是為了能隨時了解電網中的電壓質量是否良好，從而能順利保障各行各業的工作進度，所以大力提高電壓監測儀的科學技術十分重要。本文根據DL/T500-2009《電壓監測儀的不同使用技術合格條件》以及不同地方電力企業電壓監測儀檢測流程等技術條件，為保護好電壓監測儀可以充分發揮出其優勢監測狀態，需要對電壓監測儀在監測電壓各個方面進行多方面的實驗（其它檢查實驗與監測電壓質量沒有關系，在此不再繼續陳述）[4,5]。

整定電壓的一般誤差可以在日常使用條件下在電壓監測儀的上、下限整定電壓里的起動電壓Uq以及對應整定電壓的標準數值Ub之差和整定電壓標準數值Ub的比值（用百分比）來表示：

電壓測量的誤差測量。即在固定電壓監測儀通電的時候，調控電壓的電源讓設備在80%額定值、120%額定值條件之下，記下電壓監測儀測量數值Uq以及標準電壓表的顯示數值Ub，按照公式（1）計算電壓監測儀對電壓測量進行誤差對比。

綜合測量的誤差測量。這一步是測量里最關鍵的地方，也是反映其性能指標的一個重要實驗項目，它包含了有合格率、超上限率以及超下限率這三個電壓的統計具體誤差數值。即把不同的統計時間段分為了等量三部分。

在最初的時間段，檢測被檢查的電壓在電壓最大限度內的波動范圍，時間結束以后在記下被檢測的電壓范圍數值：

在下一個時間段，控制好被檢測的電壓能在合格范圍內波動，時間結束以后，記錄好在統計時間內的合格數值Cx以及預置合格數值Cy，按照公式（2）計算出正確的合格率。

在最后的時間段，控制好被檢查的電壓下的下限范圍內波動情況，時間結束以后再次記載在統計時間里超下限率的數值Cx以及預置超下限率數值Cy，再按照公式（2）計算出超下限數值統計的一般誤差，把統計時間設定為30分鐘，每個時間段控制在10分鐘左右。

2.2 電壓監測儀檢測裝置電壓輸出的要求

為了讓檢測項目能夠順利進行，電壓監測儀及其檢測裝備的電壓一定要符合以下條件：

單相。因為設置在現場里的電壓監測儀都是只監測某一條線路的質量，所以實驗設備有一路電壓輸出就可以。

量程在57.7V～380V 范圍內可更換。使用3kV以上的高壓電網和電壓質量監測時，接在電壓互感器的二次側在系統是三相三線時測量電壓、結果是100V，當系統為三相四線時測量結果電壓是57.7V；在側電壓質量實驗方面，監測的電壓數值可分為220V和380V，所以在電壓監測儀檢測設備調成57.7V、100V、220V、380V 這四個可以變化的量程，適應不同規格大小的電壓監測儀的實驗要求。

精準度不小于±0.1%。上面已經敘述，電壓監測儀在電壓調控方面的各項性能精準度不會低于±0.5%，按照《計量標準裝置考核規范》以及《電壓監測儀使用技術條件》的嚴格規定，所以試驗設備應該高出兩個精準度等級。

穩定性能不小于0.02%。按照《計量標準裝置考核規范》以及《電壓監測儀使用技術條件》的嚴格規定，所以試驗設備的穩定性能應該出高兩個等級的穩定性。

帶負載能力高于9VA。按照《電壓監測儀使用技術條件》的嚴格規定，電壓監測儀的功耗需要低于3VA，所以試驗設備的輸出容量應該一次能帶起3個被校裝置。