電壓監測儀快速檢定系統開發和應用分析

云南電網有限責任公司昆明供電局 許 玥 王紅梅 黃 林

電壓監測儀也可理解為檢測電網電壓質量的裝置。國家現行文件規定，重要監測位點的檢定周期為一年1次，普通監測點三年1次，電壓基本誤差、檢測敏捷度、時鐘精確性以及偏差統計功能等均是常規項目。電網電壓監測系統在我國電力系統中均有廣泛應用，全面完整的檢出各型號、程序版本的電壓監測裝置將會耗用大量人力與時間成本，此時需設計出智能化檢測裝置實現對儀器的批量化、自動化檢測。鑒于以上情況，本文設計出一種應用檢測工裝實現電壓監測儀全自動檢定的系統，統計試驗數據后，可認定本文制定的方案在實施階段明顯提升了檢測工作質效。

1 傳統校驗法應用階段暴露出的不足

既往基本上是通過購置專用的電壓監測儀校驗裝置，其構成有工控機、觸摸屏、時鐘脈沖檢測電路等。該裝置在投用階段僅能實現檢驗、校對單臺監測裝置，且可拓展能力不強，難以實現同步檢測檢驗數臺設備，應用過程中還暴露出如下問題：

常規校驗裝置輸出功率偏小，單次僅能完成一臺檢測儀的校驗任務；在各次校驗工作結束后，相關數據會經由儲存設備被導出，此時校驗人員工作量與強度均有累加；未能實現對現存標準化設備的充分利用，需聯合使用額外送檢過程，不利于提升設備的利用效率；沒有完整化的臺賬及周期檢驗計劃管理功能，需組織人力完成如上工作，耗時耗力且工效長期未見提升；檢出結果僅能就地保存，共享性整體偏低，也沒有實現對檢出結果的統一化管理，無法幫助相關部門及人員從宏觀層面上感知產品屬性，決策人員在選擇某產品環節中，僅能參照少許數據及現場作業人員的實踐經驗，這樣方能判斷產品的性能、品質等是否符合相關標準要求，科學性、準確性不足。

假定檢測測周期使用的時間為T，可將其拆分為三個階段，即人工接線階段T1、上位機自動檢測階段T2、人工拆線階段T3，其滿足公式[1]T=T1+T2+T3?？蓪⑸衔粰C軟件檢測看成是一個預設過程，在忽略通訊影響的工況下，可視T2為定值，檢測人員自身素質即能力影響T1、T3大小，故而T1、T3是傳統電壓監測儀檢定系統應用中暴露的主要問題。

2 基于工裝技術的電壓監測儀檢定系統

工裝的定義。工裝即業內常說的工藝裝備，是產品生產制造階段所采用的各種工具的總稱。刀具、夾具、模具、量具以及鉗工工具等均是工裝的典型物件。目前在國內各個生產領域中工裝均已經實現了規?；瘧?，其在提升生產效率、改善產品質量等諸多方面表現出良好效能。本研究中擬定把工裝技術用在電壓監測儀檢定領域中，其能克服傳統校驗裝置應用階段人工拆接線存留的安全隱患，明顯提高校驗工作效率，真正實現了電壓監測儀校驗的自動化。

圖1 電壓監測儀關鍵接線簡圖

電壓監測儀接線。為強化系統對復雜配電環境的適用能力，一般會建議把電壓監測儀設計成壁掛式，由于其僅監測線路一組線電壓（除監測220V 時是相電壓），故而其監測信號僅帶有2個端子；電壓監測儀的電源多推薦采用100V、220V、380V 自適應電源，校驗操作環節基本上會給足220V 電源，其同樣有2個端子。校驗過程中其接線簡圖見圖1，連接監測端子和檢定源，便能順利的接收到100V、220V 及380V 的輸出信號，一般會將電源端子和檢定臺的固定電源銜接在一起，多數是220V 交流電壓[2]。

電壓監測儀工裝設計。圖2是經典的的電壓監測儀外觀構造圖，將dt06型號的電壓監測儀工裝設計設定為實例，探究其具體實現流程[3]。圖3是以圖2為基礎電壓監測儀規劃設計出的工裝置，檢定階段操作人員只需要把待檢目標電壓監測儀安放到工裝內，而后把工裝內留置的測試輸入電壓信號線端子、電源端子插進電壓監測儀端子，以上工序結束后便預示著接線工作整體結束，工裝輸入電壓信號線端子與電源端子已依次和檢測源、檢測臺電源建設了連接關系。為確保檢測活動順利、安穩推進，測試安全，將電壓空開按次接入至中間。拆線過程中先依次斷離電壓空開，而后外拔工裝測試線就可以。

圖2 電壓監測儀外觀構造圖

3 檢測方法

嚴格依照電力行業現行標準檢測裝置的精確度，判斷其是否符合相關標準要求，本課題研究中把檢測電壓監測儀基本誤差內的80%Un為實例進行分析。被檢測表的實測值Ux，利用公式便能測算出當下被檢表的誤差值（采用百分數表示）[4]：，具體過程可做出如下闡述[5]：

首先，給裝置通電。鑒于本裝置的未知性，通常講一開始啟動電壓調控在100V 左右，判斷被檢表能夠進行正常運作后，利用Pad 讀取被檢表的電壓級別Un；其次，在裝置后臺智能化調控被輸出電壓值大小，若輸出電壓抵達80%Un時，讀取電壓源的數據值，確保對外輸出的電壓源與理論值的誤差均受控于合理區間后方可運行下一步驟。若察覺到輸出電壓值和精度要求之間存在出入，則Pad 便會傳送出再調整命令，這樣電壓源便會再次設置電壓輸出情況；再次，采用Pad 讀取被檢表的實時采樣值Ux，將連續讀取三次電壓平均值設定為基準；最后，測算當下形成的誤差值，參照誤差合理范疇以后，作出通過或不通過的測試結論。

待檢測電壓監測儀需檢測項目有基本誤差、綜合測量誤差、電壓監測總時間長度、電壓超上限及下限時長、靈敏度檢測、諧波影響試驗等，還有最為基礎的形式試驗等，比如處觀正常與否、工作電源范疇、呈現時是否存在反常情況等，以上是需要通過肉眼觀測的項目。針對有自動化檢測要求的項目，本裝置均擬定標準化的檢定流程，當有檢定任務分配給相關用戶時，用戶在接收到檢測任務后只需點擊一鍵測試，裝置便能夠自行落實全部工作任務。

4 結語

本文解讀了傳統校驗裝置運行階段暴露出的不足，重點改善了人工拆接線環節，基于工裝技術設計了電壓監測儀系統，最后通過通過測評裝置的精確度證實其用于實踐領域中的可行性，對我國電力行業蓬勃、快速發展過程有很大助益，具有較高的推廣價值。