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【摘要】对YC-1891单相检定装置的工作原理作了简单的介绍，把装置运行中常见故障及检查方法作了阐述，在日常校验过程出现故障可以进行检查，并能把简单的故障排除，有效地提高检定电能表的工作效率。
【关键词】单相校验装置；故障；检查
YC-1891 verification equipment for Single-phase faults and inspection methods
CHen Ning
（Guangdong Power Grid Guangzhou Power Supply Bureau Metering centre，510730）
Abstract：The work principle of YC-1891 verification equipment for Single-phase energy meter is briefly introduced. And then common faults and inspection methods of verification equipment which could help in troubleshooting is analysised to effectively improve the efficiency of energy meter test.
Keywords：verification equipment for Single-phase energy meter；Equipment failure；troubleshooting
1.前言
近年来，广州城区安装电能表数量逐年增加，2007年广州供电局计量部检定电能表达50万只。面对电能表安装数量在不断增加，而检定人员并没增加的情况下，为了提高检定人员的工作效率，保证大量的电能表检定工作能按期顺利完成，现使用的电能表教验装置都采用了误差自动校验装置，并能同时进行24～48块单相电能表的多表位校验，并实行一控多台校验装置，实现校验全自动化。
2.YC-1891单相校验装置工作原理
YC-1891系列单相电能表多功能校验装置采用标准电能表法直接比较原理检定电能表。校验装置参照国家标准GB/T 11150-2001《电能表检验装置》、计量检定规程JJG596—1999《电子式电能表》、JJG307-1988《交流电能表》和行业标准DL/T 614-1997《多功能电能表》等的要求设计和制造。
校验装置由一体化的数字合成正弦信号源、高稳定度的程控功率源、过载自动保护电路以及电流、电压输出变换电路，工作电源电路和标准电能表、分布式误差计算器等标准计量仪器组成。
校验装置采用了先进的数字合成信号技术。以功能强大的可编程数字逻辑阵列芯片为核心组成数字合成正弦信号源，预置45.000Hz-65.000Hz频率范围、0-360°度相位的正弦信号的设定点。正弦信号的数字量参数存放于特定的存储器内，由一个3600倍频的时钟为周期寻址信号，取出数字量的正弦信号参数，由两路数/模转换器转换后，得到电压和电流近似正弦信号，再经过有源低通滤波，成为失真度小于0.2%的电压和电流正弦信号。数字合成正弦信号源输出的电压电流信号的相别、幅值、相位、频率，均软件可控。由PC机控制实现电能表校验所需的负载点要求。数/模转换器的高稳定度直流参考基准保证了正弦信号幅值的长期稳定性。
数字合成正弦信号源产生的电压和电流标准正弦信号，分别通过各自的反馈补偿调整电路送到电压功放和电流功放进行功率放大。正弦电压信号经电压输出变压器升压后送到被校表和标准电能表。正弦电流信号通过升流变压器升流后由装置的电流输出端子输出，串接各被校表电流线圈后回到升流器。输出电压、电流信号经电流、电压反馈采样互感器采样，反馈回功放前级的反馈补偿调整电路。装置的监视表（或标准表）提供输出实时监测。校验装置的软硬件设计，使输出电压、电流、相位、频率均具有满意的设置精度和调节细度，并保证了装置具有较高的输出稳定度和较低的失真度。
YC-1891单相电能表多功能校验装置采用“高频脉冲数预置法”计算被校表的相对误差γ(%)。标准电能表的高频脉冲信号送入误差计，当被校表转完一定转数（或脉冲数）时，误差计读出累计的高频脉冲数作为实测高频脉冲数m，再与预置（算定）的高频脉冲数m0相比较。按公式1计算被校表的相对误差γ(%)：
(1)
式中：γ0 ——标准表或校验装置的已定系统误差（%），不需更正时γ0 = 0 ；
m——实测高频脉冲数；
m0——预置（算定）的高频脉冲数，即“标准预置数”。标准预置数按公式2计算：
(2)
式中：CHO：标准表的高频脉冲常数(PH/kW·h)；
N：被校表的低频脉冲数，即“校验圈数”；
F：被校表低频脉冲分频系数；
a：被校表额定电流；
a’：实际电流档位；
CL：被校表的低频脉冲常数(PL/kW·h)；
KI：电流互感器变比，对宽量限标准表KI=1；
KU：电压互感器变比，对宽量限标准表Ku=1；
JN：接线系数，对三相四线有功表JN=1。
装置电路原理见图1。
3.校验装置的操作步骤
3.1 使用前的检查
首先检查被校表的螺丝全部打紧，并选择对应的电流接线柱，从而保证通过最大电流的校验。将被校表放置在第1表位，移动电流接线柱及将压表块对准刻度调整到挂表最佳位置并固定，要保证挂表的平面性和垂直性。然后依此将各表位接线柱和压表块调整且定位。挂满后被校表逐一拧摆，保证每表位接触性良好。校验电子表时要求连接好各表的脉冲线和485线，逐一检查连接且保证正确。
校验装置通电后检查监视表及标准电能表的显示是否零状态，标准电能表的电流接线端不能有松动现象，以防标准电流互感器二次开路。先升100%电压、后升100%电流进行色标或脉冲调整。 做好以上检查工作后，将装置连接方式从手动调整为微机方式，在电能表校验管理软件中选择被校表对应的校验方案即可进入自动校验过程。
3.2 校验过程的注意事项
校验装置正常输出时，电压端子不得短路，电流端子不得开路。如发生电压端子短路或电流端子开路的情况，一般不会对装置造成损坏，装置完善的保护电路将起作用。但电流正常输出时突然开路，可能产生很高的感应电压，会危及操作者。若保护电路出现故障，不能够起到保护作用时，装置的升流器会因输出开路而很快发热烧毁。因此，使用中应当尽量避免这种情况发生。
由于被校表种类繁多，接线孔的大小形状不一，如果不拧紧表上的压紧螺钉，可能会出现接触不良，电流回路接触电阻过大，致使装置的电流输出升不到100%满量限值，甚至出现电流回路开路现象。特别是大电流输出时，电流接表棒会很快发热，严重时将会烧毁被校表。
装置上配置的标准电能表在工作时，一定要开机通电后才能输入信号，如果在未通电工作时输入信号，可能会损坏标准表。
4.故障分析
4.1 开机报警
原因分析及检查方法：故障发生在电源回路，检查电源整流板、功放回路是否有短路；故障发生在电压功放和电流功放回路，检查电压功放输出是否严重自激和电流功放输出是否严重自激。
4.2 升不到电压或带不起负载
原因分析及检查方法：故障是被校表压接时接触不良或某一个表位有开路现象，检查被校表电流接线是否良好，电子表是否容性负载过重，调整装置电压容性反馈补偿，特别是带自动短接装置。故障发生在升压器和升流器，检查升压器输出压降，是否超出最大输出，是否负载过重；检查升流器输出压降，是否超出最大输出，是否负载过重，特别是压接式挂表装置。
4.3 升电压报警
原因分析及检查方法：故障是被校表的电压线圈短路，检查被校表电压线圈是否有短路现象。故障发生在电压输出和电压功放输出，检查装置的电压输出回路是否短路；功放管是否损坏；功放电路是否有较大直流输出或自激；故障发生在采样PC、升压器和标准表，检查采样PT的1V是否正确；标准表采样PT是否有短路；升压器一次回路是否有短路。
4.4 升电流报警
原因分析及检查方法：故障是被校表的电流线圈开路，检查被校表电流线圈是否有开路现象；故障发生在电流输出和电流功放输出，检查装置的电流输出回路是否开路，功放电路是否有较大直流输出或自激，功放的推动管、功率管是否损坏。故障发生在采样CT、升流器故障，检查采样CT的1V是否正确；升流器一次各绕组是否有短路。
4.5 误差偏大或误差不稳定
原因分析及检查方法：故障是光电采样器，检查对光是否良好，设置为每一圈采一次样，观察是否正常采样；故障发生在误差计或标准表，检查误差计校验参数设置是否正确，标准预置数是否正确；脉冲输入是否正常。标准表是否超差，接线是否正确，高频脉冲输出接线是否良好；故障发生在自动色标继电器，检查自动色标继电器是否误动作或未脱开，造成分流，检查计算机IC片程序。故障发生在电压互感器，检查电压互感器各电压端是否接错线或有松动。
4.6 无误差显示
原因分析及检查方法：故障发生在标准表脉冲，无标准脉冲时误差显示为“------”拔掉标准表脉冲插头检查有无脉冲输出；检查通信板及表架脉冲通道。故障发生在被校表脉冲，检查多路脉冲转换器，插座是否接触不良，插座脚是否虚焊，脉冲盒上的工作灯亮否。故障发生在误差计主板，检查误差计主板有无器件损坏，部分误差显示没有时才有可能误差计主板坏。
5.结束语
以上仅是对单相校验装置在校验过程中出现的故障进行了简单的分析和检查处理，不够全面。因此在日常校验过程中应注意装置的清洁，擦拭装置时要在断电并拔下电源插头时进行。工作时应注意不要有细铜丝或其他导电体从台面板的缝隙中掉入装置内，以免引起电路短路而损坏装置。使用中发现装置电压、电流输出不正常，应立即将输出降为零，或关机检查和排除产生故障的原因。定期对装置进行维护和巡检，杜绝故障发生，对装置的正常运行有着重要的作用。
参考文献
[1]广州市格宁电气有限公司.YC-1891系列单相电能表多功能校验装置使用手册[S].
作者简介：陈宁，广州供电局有限公司计量中心工程师，主要从事电能计量技术工作。
【关键词】单相校验装置；故障；检查
YC-1891 verification equipment for Single-phase faults and inspection methods
CHen Ning
（Guangdong Power Grid Guangzhou Power Supply Bureau Metering centre，510730）
Abstract：The work principle of YC-1891 verification equipment for Single-phase energy meter is briefly introduced. And then common faults and inspection methods of verification equipment which could help in troubleshooting is analysised to effectively improve the efficiency of energy meter test.
Keywords：verification equipment for Single-phase energy meter；Equipment failure；troubleshooting
1.前言
近年来，广州城区安装电能表数量逐年增加，2007年广州供电局计量部检定电能表达50万只。面对电能表安装数量在不断增加，而检定人员并没增加的情况下，为了提高检定人员的工作效率，保证大量的电能表检定工作能按期顺利完成，现使用的电能表教验装置都采用了误差自动校验装置，并能同时进行24～48块单相电能表的多表位校验，并实行一控多台校验装置，实现校验全自动化。
2.YC-1891单相校验装置工作原理
YC-1891系列单相电能表多功能校验装置采用标准电能表法直接比较原理检定电能表。校验装置参照国家标准GB/T 11150-2001《电能表检验装置》、计量检定规程JJG596—1999《电子式电能表》、JJG307-1988《交流电能表》和行业标准DL/T 614-1997《多功能电能表》等的要求设计和制造。
校验装置由一体化的数字合成正弦信号源、高稳定度的程控功率源、过载自动保护电路以及电流、电压输出变换电路，工作电源电路和标准电能表、分布式误差计算器等标准计量仪器组成。
校验装置采用了先进的数字合成信号技术。以功能强大的可编程数字逻辑阵列芯片为核心组成数字合成正弦信号源，预置45.000Hz-65.000Hz频率范围、0-360°度相位的正弦信号的设定点。正弦信号的数字量参数存放于特定的存储器内，由一个3600倍频的时钟为周期寻址信号，取出数字量的正弦信号参数，由两路数/模转换器转换后，得到电压和电流近似正弦信号，再经过有源低通滤波，成为失真度小于0.2%的电压和电流正弦信号。数字合成正弦信号源输出的电压电流信号的相别、幅值、相位、频率，均软件可控。由PC机控制实现电能表校验所需的负载点要求。数/模转换器的高稳定度直流参考基准保证了正弦信号幅值的长期稳定性。
数字合成正弦信号源产生的电压和电流标准正弦信号，分别通过各自的反馈补偿调整电路送到电压功放和电流功放进行功率放大。正弦电压信号经电压输出变压器升压后送到被校表和标准电能表。正弦电流信号通过升流变压器升流后由装置的电流输出端子输出，串接各被校表电流线圈后回到升流器。输出电压、电流信号经电流、电压反馈采样互感器采样，反馈回功放前级的反馈补偿调整电路。装置的监视表（或标准表）提供输出实时监测。校验装置的软硬件设计，使输出电压、电流、相位、频率均具有满意的设置精度和调节细度，并保证了装置具有较高的输出稳定度和较低的失真度。
YC-1891单相电能表多功能校验装置采用“高频脉冲数预置法”计算被校表的相对误差γ(%)。标准电能表的高频脉冲信号送入误差计，当被校表转完一定转数（或脉冲数）时，误差计读出累计的高频脉冲数作为实测高频脉冲数m，再与预置（算定）的高频脉冲数m0相比较。按公式1计算被校表的相对误差γ(%)：
(1)
式中：γ0 ——标准表或校验装置的已定系统误差（%），不需更正时γ0 = 0 ；
m——实测高频脉冲数；
m0——预置（算定）的高频脉冲数，即“标准预置数”。标准预置数按公式2计算：
(2)
式中：CHO：标准表的高频脉冲常数(PH/kW·h)；
N：被校表的低频脉冲数，即“校验圈数”；
F：被校表低频脉冲分频系数；
a：被校表额定电流；
a’：实际电流档位；
CL：被校表的低频脉冲常数(PL/kW·h)；
KI：电流互感器变比，对宽量限标准表KI=1；
KU：电压互感器变比，对宽量限标准表Ku=1；
JN：接线系数，对三相四线有功表JN=1。
装置电路原理见图1。
3.校验装置的操作步骤
3.1 使用前的检查
首先检查被校表的螺丝全部打紧，并选择对应的电流接线柱，从而保证通过最大电流的校验。将被校表放置在第1表位，移动电流接线柱及将压表块对准刻度调整到挂表最佳位置并固定，要保证挂表的平面性和垂直性。然后依此将各表位接线柱和压表块调整且定位。挂满后被校表逐一拧摆，保证每表位接触性良好。校验电子表时要求连接好各表的脉冲线和485线，逐一检查连接且保证正确。
校验装置通电后检查监视表及标准电能表的显示是否零状态，标准电能表的电流接线端不能有松动现象，以防标准电流互感器二次开路。先升100%电压、后升100%电流进行色标或脉冲调整。 做好以上检查工作后，将装置连接方式从手动调整为微机方式，在电能表校验管理软件中选择被校表对应的校验方案即可进入自动校验过程。
3.2 校验过程的注意事项
校验装置正常输出时，电压端子不得短路，电流端子不得开路。如发生电压端子短路或电流端子开路的情况，一般不会对装置造成损坏，装置完善的保护电路将起作用。但电流正常输出时突然开路，可能产生很高的感应电压，会危及操作者。若保护电路出现故障，不能够起到保护作用时，装置的升流器会因输出开路而很快发热烧毁。因此，使用中应当尽量避免这种情况发生。
由于被校表种类繁多，接线孔的大小形状不一，如果不拧紧表上的压紧螺钉，可能会出现接触不良，电流回路接触电阻过大，致使装置的电流输出升不到100%满量限值，甚至出现电流回路开路现象。特别是大电流输出时，电流接表棒会很快发热，严重时将会烧毁被校表。
装置上配置的标准电能表在工作时，一定要开机通电后才能输入信号，如果在未通电工作时输入信号，可能会损坏标准表。
4.故障分析
4.1 开机报警
原因分析及检查方法：故障发生在电源回路，检查电源整流板、功放回路是否有短路；故障发生在电压功放和电流功放回路，检查电压功放输出是否严重自激和电流功放输出是否严重自激。
4.2 升不到电压或带不起负载
原因分析及检查方法：故障是被校表压接时接触不良或某一个表位有开路现象，检查被校表电流接线是否良好，电子表是否容性负载过重，调整装置电压容性反馈补偿，特别是带自动短接装置。故障发生在升压器和升流器，检查升压器输出压降，是否超出最大输出，是否负载过重；检查升流器输出压降，是否超出最大输出，是否负载过重，特别是压接式挂表装置。
4.3 升电压报警
原因分析及检查方法：故障是被校表的电压线圈短路，检查被校表电压线圈是否有短路现象。故障发生在电压输出和电压功放输出，检查装置的电压输出回路是否短路；功放管是否损坏；功放电路是否有较大直流输出或自激；故障发生在采样PC、升压器和标准表，检查采样PT的1V是否正确；标准表采样PT是否有短路；升压器一次回路是否有短路。
4.4 升电流报警
原因分析及检查方法：故障是被校表的电流线圈开路，检查被校表电流线圈是否有开路现象；故障发生在电流输出和电流功放输出，检查装置的电流输出回路是否开路，功放电路是否有较大直流输出或自激，功放的推动管、功率管是否损坏。故障发生在采样CT、升流器故障，检查采样CT的1V是否正确；升流器一次各绕组是否有短路。
4.5 误差偏大或误差不稳定
原因分析及检查方法：故障是光电采样器，检查对光是否良好，设置为每一圈采一次样，观察是否正常采样；故障发生在误差计或标准表，检查误差计校验参数设置是否正确，标准预置数是否正确；脉冲输入是否正常。标准表是否超差，接线是否正确，高频脉冲输出接线是否良好；故障发生在自动色标继电器，检查自动色标继电器是否误动作或未脱开，造成分流，检查计算机IC片程序。故障发生在电压互感器，检查电压互感器各电压端是否接错线或有松动。
4.6 无误差显示
原因分析及检查方法：故障发生在标准表脉冲，无标准脉冲时误差显示为“------”拔掉标准表脉冲插头检查有无脉冲输出；检查通信板及表架脉冲通道。故障发生在被校表脉冲，检查多路脉冲转换器，插座是否接触不良，插座脚是否虚焊，脉冲盒上的工作灯亮否。故障发生在误差计主板，检查误差计主板有无器件损坏，部分误差显示没有时才有可能误差计主板坏。
5.结束语
以上仅是对单相校验装置在校验过程中出现的故障进行了简单的分析和检查处理，不够全面。因此在日常校验过程中应注意装置的清洁，擦拭装置时要在断电并拔下电源插头时进行。工作时应注意不要有细铜丝或其他导电体从台面板的缝隙中掉入装置内，以免引起电路短路而损坏装置。使用中发现装置电压、电流输出不正常，应立即将输出降为零，或关机检查和排除产生故障的原因。定期对装置进行维护和巡检，杜绝故障发生，对装置的正常运行有着重要的作用。
参考文献
[1]广州市格宁电气有限公司.YC-1891系列单相电能表多功能校验装置使用手册[S].
作者简介：陈宁，广州供电局有限公司计量中心工程师，主要从事电能计量技术工作。