摘要：随着敏感性用电设备的大量使用，电压暂降已经成为最重要的电能质量问题之一 为事件型电能质量的首要问题，而电压暂降与短时中断已成，是导致供电电压不合格的重要因素。电能质量对保障电网系统电气设备安全经济运行，提高供电系统稳定性具有重要意义。本文介绍一种电压监测仪自动测试系统的实现方案，利用现有标准源和标准表设备，实现电压监测仪的自动检定系统，最终完成电压监测仪批量化和自动化测试。该系统运用于电网中，可以解决送检效率低和送检时间长的问题，提高工作效率。
关键词：电压监测仪；自动测试系统；研究应用
引言
电压质量是电能质量的重要技术指标，对电网稳定及电力设备安全运行有重要作用。电压合格率作为电网安全、稳定运行评价的重要考核指标，是电能质量优劣的直接体现，而电压监测仪则是完成电压合格率统计的重要工具。电压监测装置项目集中在精度校验，现有电压监测装置仅限于单机检测，无法实现多台装置同时检定和批量检验。根据目前现场情况，电网中被安装了大量的电压监测仪，如此数量庞大的电压监测仪日常校验也成为现场检修人员工作的一项难题，但是现有的电压监测仪的检定还停留在手工、逐台测试的阶段，检测效率低下。因此，迫切需要研究并开发能完成对多台电压监测仪进行批量测试的闭环测试系统，从而极大提高仪器测试的工作效率。
1、传统校验方法的缺陷
传统检验方法主要采购专用的电压监测仪校验装置，由内嵌式工控机、触摸屏、标准交流电源发生器及时钟脉冲检测电路构成。该装置只能完成单台监测装置校验，且扩展能力弱，无法实现多台设备同时检验，还有以下缺陷：常规电压校验装置输出功率较小，每次只能校验一台监测仪；每次校验结束后，数据需要通过存储设备进行数据导出导入，增加了检验人员工作量；未能充分利用现有标准设备，需要额外送检，设备利用率低；无完整台账管理及周期检验计划管理功能，需要人工管理，费时费力，效率低；需增加额外资金投入。针对传统监测装置存在的问题，新系统的开发充分考虑现有标准电压源、标准数表以及计算机等设备资源重新利用，只是在现有设备资源基础上，增加网络交换机和相应数量的网络转换模块即可实现多设备同时校验，本文对电压监测装置自动检定系统进行了研究分析
2、电压监测仪自动检定系统特点
系统通过网络接口控制标准交流电压源电压输出，读取该标准电压和监测装置输出电压，从而实现电压精度校验。新系统特点如下：设备台账管理。系统提供台账基础数据管理，包括设备号、出厂编号、计量编号、检测时间、下次检测时间等。周期检定管理。系统可根据台账信息和检验数据，自动给出下次检验计划，并提供检验周期表，减少了人工及工作量。自动检定管理。能实现6台设备同时检定，检定过程全自动化，检验结果数保存在系统数据库中。检定数据管理，提供历史数据查询。
3、电压监测仪在电网中的发展及应用
电压监测仪的发展过程与我国电子技术的发展密切相关。早期对电压的监测主要靠人工手抄频上1.5级电磁式电压表（如16L1-V 型），这类仪表精度、分辨率以及响应速度均较低，读数的一致性较差，且无数据分析、统计能力，在电网运用中，逐步被新型的电压监测仪所取代。形如3A 或5A 电度表采用的走字轮记录，电压超限时间的记录式电压监测仪，当属电压监测仪的第一代。由于不能直接显示电压，使仪表的复校、测试鉴定比较麻烦，电压分析能力也受到限制。微处理器的出现，使仪表“智能”化成为可能，从此，电压监测仪才真正的走上应用现代电子技术，同时，对电压质量也起到了有效的监测和分析。这类仪器被称为统计式电压监测仪，属于第二代产品。自1987年以来，国内在电压监测仪的发展上，主要是进一步完善第二代产品，淘汰第一代产品。（1）合理选用电压监测仪。作为电压监测的重要手段之一，随着时代的进步与科技的发展，近些年来采用了 GSM 短信与GPRS 的抄表方式，这在很大程度上提高了管理水平和工作效率。随着时间推移，具有现代化意义的电压监测已从过去模拟电路朝着数字电路方向发展。（2）电压监测仪的工作原理。就一般的说，GPRS 电压监测仪主要由交流信号采样，压频转换，有效值运算放大器等共同组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中交流采样部分主要使用内部电路与交流高电压的有效隔离。
4、电压监测仪的周期检测
4.1 检查外观
首先，要保证电压监测仪的美观性，其表面没有任何的污垢与不洁之处，字迹应清楚显示，各显示器件应对应安装在正确的地方，如果发现有错误要及时予以纠正并且妥善处理。然后检查仪器名称、出厂编号、制造厂名、通用标志等。最后是要保证电压监测仪的外表面没有明显的涂层剥落和机械损伤现象发生，同时保证塑料件无变形和气泡现象发生。
4.2 测试基本安全值
首先要对绝缘电阻进行测试。用500V 绝缘电阻测试仪来测量电压监测仪所有电气回路的绝缘电阻，应在电压施加后一至两分钟之间准确读取绝缘电阻值，其值一定要大于5MΩ；然后测试泄露电流。取检测电压为额定电压的百分之一百一，泄露电流一
定不得大于3.5mA；最后测试介电强度。将1500V正弦交流电压加在电压监测仪的外壳与各电气回路之间，不间断持续60秒，需要注意的是，试验过程中不应有击穿或飞弧的情况发生。
4.3 检测灵敏度
在检测统计误差的过程中，相比过去，对监测仪电压的上下限（在电压合格区域）的统计灵敏度提出了更高的要求。通常而言，统计灵敏度指的是当电压监测仪在被测电压比设定的电压最大还要大、或者是比最小还要小的直接反映，在不出现意外的情况下，电压监测仪的灵敏度 K 一定不得大于0.5%。
4.4 测试功率损耗
电压监测仪接到电压互感器的二次侧，通过它反映一次电压的相关参数。鉴于此，监测仪信号输入端的功耗必将会在很大程度上对互感器的负载特性构成直接性的影响。这样一来就会加大互感器二次回路的电压降，从而导致测量误差产生，就这一点而言，检测功耗这一环节必不可少。在正常使用条件下，监测仪自身的功率损耗应不会大于3V•A。
结束语
随着时代的进步与科技的发展，电压监测仪由于具有方便、快捷而且实用的特点，已经得到各大电力企业的广泛应用。而且通过大量的实践结果表明，随着电压监测仪的普遍应用，在很大程度上提高了电压监测数据的真实性和完整性，与此同时还很好地减少了管理人员录入和统计相关数据的时间，和运行过程中未再出现因 BPT 偏差大自动停机或跳机事件，取得良好效果。
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论文作者:陈二利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
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