本發(fā)明涉及一種35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)方法及裝置，屬電測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

35kV及以下電能計量裝置，應(yīng)用于大型電力用戶的電能量計量和貿(mào)易結(jié)算。按接線方式可分為三相四線和三相三線，按集成方式可分為互感器+電能表和6kV～35kV直接接入式電能表，互感器可分組合式和分立式。對35kV及以下電能計量裝置的計量準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)時，應(yīng)按相關(guān)規(guī)程分別對電流互感器、電壓互感器、電能表進(jìn)行檢定，此方法無法對電能計量裝置的整體計量性能進(jìn)行精確評價，且6kV～35kV直接接入式電能表無法分拆按上述方法進(jìn)行檢測。

常規(guī)高壓電能計量裝置整體檢驗(yàn)方法，對被試品同時施加三相高電壓和電流，檢驗(yàn)裝置通過標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器將一次電壓、電流按比例變換隔離后接入標(biāo)準(zhǔn)電能表，實(shí)施比較法檢驗(yàn)。檢驗(yàn)過程中檢驗(yàn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器必須在高電壓狀態(tài)下運(yùn)行，依據(jù)電工原理在電流互感器一次繞組與二次繞組之間會存在一定的分布電容及漏電抗，當(dāng)一次繞組與二次繞組之間施加運(yùn)行電壓時將產(chǎn)生泄漏電流，該泄漏電流與電流互感器二次電流形成疊加，使高壓狀態(tài)下電流的測量產(chǎn)生附加誤差，導(dǎo)致高壓電能測量不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)方法。本發(fā)明的另一個目的是提供采用該方法的35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置。

本發(fā)明的35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)方法包括：(1)采用二次電流等電位采樣方法，迫使電流比例變換器的二次回路與一次回路等電位，使電流比例變換器一次回路與二次回路的電壓差為零，達(dá)到消除泄漏電流的目的；(2)采用二次電壓采樣電路與電流采樣電路等電位方法，滿足電能量的高精度測量電流、電壓值必須同步采樣的要求；(3)為適應(yīng)電流、電壓高壓等電位測量，采用雙二次繞組雙級電壓互感器替換普通電壓互感器，普通電壓互感器僅有一個二次繞組，本發(fā)明在保留原有一個二次繞組基礎(chǔ)上，增加一個以一次電壓為參照電位的二個二次繞組；(4)電流、電壓測量單元處于高電壓狀態(tài)，由CPU控制電流、電壓測量單元同步采樣，CPU將電流、電壓同步采樣值通過無線通信設(shè)備傳輸給后臺計算機(jī)，解決高電壓與零電位數(shù)據(jù)傳輸?shù)母綦x問題；(5)后臺計算機(jī)控制三相電流、電壓的升降，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，將接收到的三相電能量脈沖數(shù)累加，并與試品電能表的電能量脈沖進(jìn)行比較計算出誤差，根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算并顯示三相電流、電壓、功率、相位、誤差等信息。(6)采用寬量程零磁通電流比例變換器，其額定一次電流為1A、5A、20A、100A、500A，額定二次電流為0.1A，準(zhǔn)確度為0.005S級，依據(jù)S級電流互感器在額定電流的1％～120％滿足準(zhǔn)確度要求，則寬量程零磁通電流比例變換器的測量范圍為：0.01A～600A，量程通過二次進(jìn)行程控切換。(7)由于檢驗(yàn)裝置為間歇性工作狀態(tài)，可采用充電電池為處于高電壓狀態(tài)下的電流、電壓采樣電路提供直流電源，解決高電壓與零電位電源的隔離問題；

本發(fā)明的35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置包括：(1)采用寬量程零磁通電流比例變換器，其額定一次電流為1A、5A、20A、100A、500A，額定二次電流為0.1A，準(zhǔn)確度為0.005S級，依據(jù)S級電流互感器在額定電流的1％～120％滿足準(zhǔn)確度要求，則寬量程零磁通電流比例變換器的測量范圍為：0.01A～600A，量程通過二次進(jìn)行程控切換；(2)雙二次繞組雙級電壓互感器，其額定一次電壓為6kV、10kV、20kV、35kV，具有二個二次繞組，在保留原有一個二次繞組基礎(chǔ)上，增加一個以一次電壓為參照電位的二個二次繞組，額定二次電壓均為5V；(3)電流、電壓同步采樣電路、CPU及無線通信設(shè)備；(4)后臺計算機(jī)、電能脈沖光電轉(zhuǎn)換器及無線通信設(shè)備；(5)三相電流、電壓測控單元及無線通信設(shè)備；(6)向處于高電壓狀態(tài)下工作的電流、電壓采樣電路提供直流電源的充電電池。

具體的，本發(fā)明的一種35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置，包括三相電流、電壓測控單元，電流、電壓比例變換及采樣單元，后臺計算機(jī)，數(shù)據(jù)交互裝置，光電脈沖轉(zhuǎn)換器；光電脈沖轉(zhuǎn)換器與后臺計算機(jī)的I/O接口連接，后臺計算機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)交互裝置與三相電流、電壓測控單元、電流、電壓比例變換及采樣單元通信；三相電流、電壓測控單元連接電流、電壓比例變換及采樣單元；三相電流、電壓測控單元連接試品的電流互感器一次繞組非極性端，電流、電壓比例變換及采樣單元連接試品的電流互感器一次繞組極性端；其特征在于：

所述電流、電壓比例變換及采樣單元包括一個寬量程零磁通電流比例變換器，一個雙二次繞組雙級電壓互感器，二個A/D采樣電路，一個無線通信設(shè)備Ⅱ，一個直流電源，一個微處理器Ⅱ；充電電池向無線通信設(shè)備Ⅱ、微處理器Ⅱ和二個A/D采樣電路供電；雙二次繞組雙級電壓互感器的A₀端、A_L端、2n與寬量程零磁通電流比例變換器的P₁端連接，雙二次繞組雙級電壓互感器的X₀端與X_L端連接；A/D采樣電路Ⅰ的輸入端V_IN與雙二次繞組雙級電壓互感器的2a端連接，A/D采樣電路Ⅱ的輸入端V_IN與寬量程零磁通電流比例變換器的U_i端連接，A/D采樣電路Ⅰ和A/D采樣電路Ⅱ的公共端com以及無線通信設(shè)備Ⅱ、直流電源、微處理器的接地端GND連接至寬量程零磁通電流比例變換器的P₁端，與電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置一次電壓等電位；微處理器Ⅱ控制A/D采樣電路Ⅰ和A/D采樣電路Ⅱ，微處理器Ⅱ連接無線通信設(shè)備Ⅱ。

本發(fā)明的有益效果是，采用一次回路與二次回路等電位的電流比例變換器，使一次回路對二次回路電位差為零，達(dá)到了消除泄漏電流的目的。由于一次回路對二次回路電位差為零，使得電流比例變換器的絕緣結(jié)構(gòu)簡單，便于寬量程零磁通電流互感器的應(yīng)用，將額定二次電流設(shè)計為0.1A，增加匝數(shù)比有利于提高互感器的準(zhǔn)確度，可實(shí)現(xiàn)電流量程的程控自動切換，同時減小了磁芯及二次繞組導(dǎo)線的截面積，使電流比例變換器具有體積小、重量輕、造價低、便于集成等優(yōu)點(diǎn)；采用雙二次繞組雙極電壓互感器TV_G，同時滿足了高壓等電位采樣和低壓電位直接測量的要求；采用無線通信方法和充電電池為高壓電位設(shè)備提供直流電源的方法，解決了通信及電源的絕緣問題；上述方法及裝置可實(shí)現(xiàn)35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)。具有方法簡潔、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、實(shí)用、可操作性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是35kV及以下三相四線電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置示意圖；

圖2是35kV及以下三相三線電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置示意圖；

圖3是三相電流、電壓測控單元示意圖；

圖4是電流、電壓比例變換及采樣單元示意圖；

圖5是寬量程零磁通電流比例變換器示意圖；

圖6是三相三線電流、電壓相位圖；

圖7是三相四線電流、電壓相位圖；

圖8是三相四線型電能計量裝置示意圖；

圖9是三相三線型電能計量裝置示意圖；

圖中符號：

LED----為電能量光脈沖輸出發(fā)光二極管；

kWh----為電能表；

YH----為三相三柱電壓互感器；

TA_a、TA_b、TA_c----分別為a、b、c電流互感器；

U_A、U_B、U_C----分別為A、B、C相一次電壓；

I_A、I_B、I_C----分別為A、B、C相一次電流；

u_a、u_b、u_c、n----分別為a、b、c相二次電壓、中性點(diǎn)；

P_A1、P_B1、P_C1----分別為電流互感器一次繞組極性端；

P_A2、P_B2、P_C2----分別為電流互感器一次繞組非極性端；

S_a1、S_b1、S_c1----分別為電流互感器二次繞組極性端；

S_a2、S_b2、S_c2----分別為電流互感器二次繞組非極性端；

TV----為V接線電壓互感器；

1～10----分別為電能表的接線端子；

TV_G----為雙二次繞組雙級電壓互感器；

A₀、X₀----分別為雙二次繞組雙級電壓互感器一次繞組N₁的高電位端、低電位端；

A_L、X_L----分別為雙二次繞組雙級電壓互感器勵磁繞組N_L的高電位端、低電位端；

1a、1n----分別為雙二次繞組雙級電壓互感器二次繞組N₂的非極性端、極性端；

2a、2n----分別為雙二次繞組雙級電壓互感器二次繞組N₃的非極性端、極性端；

I₁----為一次電流；

U₁----為一次電壓

P₁、P₂----分別為寬量程零磁通電流比例變換器一次繞組極性端、非極性端；

W₁----為寬量程零磁通電流比例變換器一次繞組；

W₂----為寬量程零磁通電流比例變換器二次比例繞組；

W_T----為寬量程零磁通電流比例變換器二次檢測繞組；

J₀₁、J₀₂、J₀₃、J₀₄、J₀₅----分別為寬量程零磁通電流互感器二次比例繞組量程切換繼電器接點(diǎn)；

S₁----二次比例繞組N₂的極性端；

S₂、S₃、S₄、S₅、S₆----二次比例繞組N₂的比例分段繞組非極性端；

T₁、T₂-----分別為磁平衡檢測繞組N_T的極性端和非極性端；

U_i----為寬量程零磁通電流比例變換器輸出電壓端；

R----為寬量程零磁通電流比例變換器二次電流取樣電阻；

CPU----為任意一相電流電壓采樣單元的中央處理器；

AI、BI、CI----分別為A相、B相、C相升流器；

AU、BU、CU----分別為A相、B相、C相升壓器；

L₁、L₂----分別為升流器的極性端；

A₁₁、X₁₁----分別為升壓器輸出的極性端、非極性端；

in+、in-----分別為升流器和升壓器的電源輸入端；

u_ai、u_bi、u_ci----分別為三相電壓測量模塊A相、B相、C相二次電壓輸入端；

U_A、U_B、U_C----分別為A相、B相、C相一次電壓；

I_A、I_B、I_C----分別為A相、B相、C相一次電流；

A_UO+、B_UO+、C_UO+----分別為三相程控升壓電源A相、B相、C相輸出正極端；

A_UO-、B_UO-、C_UO-----分別為三相程控升壓電源A相、B相、C相輸出負(fù)極端；

A_IO+、B_IO+、C_IO+----分別為三相程控升流電源A相、B相、C相輸出正極端；

A_IO-、B_IO-、C_IO-----分別為三相程控升流電源A相、B相、C相輸出負(fù)極端；

A/D1、A/D2----分別為電壓、電流模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路；

V_IN----為模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路模擬量輸入端；

com----為公共端；

data bus----為數(shù)據(jù)總線；

GND----為公共端；

V⁺----為直流電源；

V_cc----為集成電路工作電源輸入端；

直流電源----為充電電池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施步驟作進(jìn)一步的描述。

35kV及以下三相四線電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置如附圖1所示。包括一個三相電流、電壓測控單元(10)，一個電流、電壓比例變換及采樣單元(20)，一個后臺計算機(jī)(30)，一個無線數(shù)據(jù)交互裝置(40)，一個光電脈沖轉(zhuǎn)換器(50)，和三相四線試品(60)；以A相為例：三相電流、電壓測控單元(10)的升壓器輸出端A₁₁與高壓升流器輸出端L₁連接，使一次電流回路等電位；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的P₁端與高壓升流器輸出端L₁連接，電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的P₂端與三相四線試品(60)的P_A1端連接，三相四線試品(60)的P_A2端與三相電流、電壓測控單元(10)的L₂端連接，形成一次電流回路；三相電流、電壓測控單元(10)的X₁₁端與電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的X₀端、1n端接地；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的1a端與三相電流、電壓測控單元(10)的U_Ai端連接，三相電流、電壓測控單元(10)的com端接地；B相、C相接線以此類推；光電脈沖轉(zhuǎn)換器(50)與后臺計算機(jī)(30)的I/O接口連接，將試品LED發(fā)送的光脈沖接收并轉(zhuǎn)換為電平脈沖，供后臺計算機(jī)(30)按比較法檢驗(yàn)時使用；后臺計算機(jī)(30)經(jīng)無線數(shù)據(jù)交互裝置(40)通過無線方式選址與三相電流、電壓測控單元(10)、A相、B相和C相電流、電壓比例變換及采樣單元(20)通信，將電流、電壓比例變換及采樣單元(20)測量的A相、B相和C相的三個單相電能量脈沖進(jìn)行累加計數(shù)形成三相電能量脈沖；將電流、電壓比例變換及采樣單元(20)測量的A相、B相和C相電流有效值、電壓有效值、功率值、相位在顯示屏幕的對應(yīng)位置顯示。

35kV及以下三相三線電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置如附圖2所示。在圖1基礎(chǔ)上改變接線方式實(shí)現(xiàn)。由于三相三線電能計量裝置僅需要A相和C相電流、U_AB、U_CB線電壓，因此，B相電流和電壓元件可以關(guān)閉；A相和C相電流、電壓元件的接線方式保持與三相四線電能計量裝置一致，僅將三相三線試品(70)的U_B端接地即可。線電壓U_AB、U_CB可將A相電壓U_A和C相電壓U_C之間的相位設(shè)定為-60°即可見圖6。

三相電流、電壓測控單元(10)如附圖3所示。包括一個微處理器Ⅰ(101)，一個數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)，一個數(shù)字程控電壓信號源及功率放大器(103)，一個三相電壓測量電路(104)，一個無線通信設(shè)備Ⅰ(105)，三個高壓升流器(106)，和三個升壓器(107)。微處理器(101)通過無線方式與后臺計算機(jī)(30)通信獲取各項(xiàng)指令，微處理器Ⅰ(101)根據(jù)上述指令控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)，數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)根據(jù)微處理器(101)的控制指令將三相電流、電壓功率輸出至三個高壓升流器(106)和三個升壓器(107)，三個高壓升流器(106)輸出三相電流，三個升壓器(107)輸出三相電壓，電流、電壓向量圖見圖7；當(dāng)試品為三相三線時，A相、C相高壓升流器(106)輸出A相、C相電流，A相、C相升壓器(107)輸出A相、C相電壓，電流、電壓向量圖見圖6；三相電壓測量電路(104)監(jiān)測電流、電壓比例變換及采樣單元(20)輸出的三相電壓及相位，微處理器Ⅰ(101)根據(jù)三相電壓及相位測量數(shù)據(jù)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)的三相電壓輸出，使三相電壓對稱平衡；后臺計算機(jī)(30)對接收到的A相、B相、C相sinφ數(shù)值進(jìn)行計算相位差φ＝arcsinφ，將A相、B相、C相的相位差φ發(fā)送至微處理器Ⅰ(101)，微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)對各相電流相位進(jìn)行調(diào)整，使三相電流對稱平衡；

電流、電壓比例變換及采樣單元(20)如附圖4所示。A相、B相、C相均有相同該單元。包括一個寬量程零磁通電流比例變換器(201)，一個雙二次繞組雙級電壓互感器(202)，二個A/D采樣電路，一個無線通信設(shè)備Ⅱ(205)，一個充電電池(206)，一個微處理器Ⅱ(207)；充電電池(206)向無線通信設(shè)備Ⅱ(205)、微處理器Ⅱ(207)和二個A/D采樣電路供電；雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的A₀端、A_L端、2n與寬量程零磁通電流比例變換器(201)的P₁端連接，雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的X₀端與X_L端連接；A/D采樣電路Ⅰ(203)的輸入端V_IN與雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的2a端連接，A/D采樣電路Ⅱ(204)的輸入端V_IN與寬量程零磁通電流比例變換器(201)的U_i端連接，A/D采樣電路Ⅰ(203)A/D采樣電路Ⅱ(204)的公共端com以及無線通信設(shè)備Ⅱ(205)、充電電池(206)、微處理器(207)的接地端GND連接至寬量程零磁通電流比例變換器(201)的P₁端，與電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置一次電壓等電位；微處理器Ⅱ(207)控制A/D采樣電路Ⅰ(203)和A/D采樣電路Ⅱ(204)對比例變換后的電流、電壓信號實(shí)施同步采樣和數(shù)據(jù)存儲，并分別計算出電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率、電能、相位，計算方法如下：

電壓有效值計算：

電流有效值計算：

推導(dǎo)參見《電能計量技能考核培訓(xùn)教材》，中國電力出版社，陳向群主編，P139～P140；

一個周期內(nèi)平均有功功率計算：

一個周期內(nèi)有功電能計算：

推導(dǎo)參見《電能計量技能考核培訓(xùn)教材》，中國電力出版社，陳向群主編，P97～P98；

一個周期內(nèi)平均無功功率計算：

一個周期內(nèi)無功電能計算：

推導(dǎo)參見《電能計量技能考核培訓(xùn)教材》，中國電力出版社，陳向群主編，P133功率因數(shù)計算：

推導(dǎo)參見《電能計量技能考核培訓(xùn)教材》，中國電力出版社，陳向群主編，P135

式(1)～(8)中：T——正弦波周期時間；

n——一個周期內(nèi)的采樣次數(shù)；

U——電壓有效值；

I——電流有效值；

P——一個周期內(nèi)平均有功功率；

Q——一個周期內(nèi)平均無功功率；

φ——相位

I(t_k)——在t_k時刻的電流瞬時值；

U(t_k)——在t_k時刻的電壓瞬時值；

Δt——采樣時間間隔；

——滯后t_k時刻四分之一周期的電流瞬時值；

寬量程零磁通電流比例變換器(201)如附圖5所示。包括一個零磁通電流互感器，一個電流/電壓取樣電阻器，一個磁平衡檢測及驅(qū)動電路，五個比例繞組量程切換繼電器J₀₁、J₀₂、J₀₃、J₀₄、J₀₅。一次繞組W₁穿心一匝，具體實(shí)施時可由一次大電流導(dǎo)線替代；W₂為二次比例繞組，其抽頭S₂、S₃、S₄、S₅、S₆分別對應(yīng)1A、5A、20A、100A、500A五個電流量程；W_T為磁平衡檢測繞組。電流量程與繼電器接點(diǎn)的邏輯關(guān)系(見表1)；W_T繞組的T₁接磁平衡檢測及驅(qū)動電路的信號輸入端S_i，W₃繞組的T₂接磁平衡檢測及驅(qū)動電路的com端；W₂繞組的S₁接輸出端U_i，W₂繞組的S₂、S₃、S₄、S₅、S₆端分別接繼電器的J₀₁、J₀₂、J₀₃、J₀₄、J₀₅開閉接點(diǎn),繼電器J₀₁～J₀₅的固定接點(diǎn)接磁平衡檢測及驅(qū)動電路的電流輸出端；電流取樣電阻R串聯(lián)在S₁與com端子之間。磁平衡檢測及驅(qū)動電路的com接公共端com。其中，磁平衡檢測繞組均勻繞制在環(huán)形鐵芯1上，然后將環(huán)形鐵芯2鑲嵌在環(huán)形鐵芯1內(nèi)部，再將比例繞組均勻繞制在環(huán)形鐵芯1和環(huán)形鐵芯2上。一次繞組也均勻繞制在環(huán)形鐵芯1和環(huán)形鐵芯2上。

表1

注：表中“√”表示接點(diǎn)閉合，“×”表示接點(diǎn)斷開。

繞組匝數(shù)計算：

依據(jù)電流互感器基本原理，一次電流與一次繞組匝數(shù)之積等于二次電流與二次繞組匝數(shù)之積，即：

I₁W₁＝I₂W₂……………(9)

式中：

I₁、I₂分別為一次電流、二次電流；

W₁、W₂分別為一次繞組匝數(shù)、二次繞組匝數(shù)；

由于W₁為1匝，I₂＝0.1A則：

各量程二次繞組由分段繞組線圈串聯(lián)組成，各段繞組匝數(shù)見表2：

表2

參照圖4，雙二次繞組雙級電壓互感器包括第一級鐵芯、第二級鐵芯，第一級鐵芯的一側(cè)繞制勵磁繞組N_L，第一級鐵芯的另一側(cè)和第二級鐵芯上繞制一次繞組N₁和二次繞組N₂、二次繞組N₃，勵磁繞組N_L的高電位端A_L與一次繞組N₁的高電位端A₀連接，勵磁繞組N_L的低電位端X_L與一次繞組N₁的低電位端X₀連接；二次繞組N₃的極性端2n與一次繞組N₁的高電位端A₀連接，二次繞組N₃的非極性端2a設(shè)置在一次繞組N₁的高電位端A₀一側(cè)。二次繞組N₃的非極性端2a與一次繞組N₁的低電位端X₀的絕緣距離應(yīng)不小于一次繞組N₁的高電位端A₀與一次繞組N₁的低電位端X₀的距離。二次繞組N₃的非極性端2a與一次繞組N₁的高電位端A₀之間絕緣距離應(yīng)不小于2mm。自一次繞組N₁的高電位端A₀引出A₀端，自一次繞組N₁的低電位端X₀引出X₀端，自二次繞組N₂的非極性端1a引出1a端，自二次繞組N₂的極性端1n引出1n端，自二次繞組N₃的非極性端2a引出2a端。

本發(fā)明提出的35kV及以下電能計量裝置整體檢驗(yàn)方法及裝置，步驟如下：

(1)構(gòu)建三相電流、電壓測控單元(10)：微處理器Ⅰ(101)通過無線方式與后臺計算機(jī)(30)通信，微處理器Ⅰ(101)通過data bus控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)、數(shù)字程控電壓信號源及功率放大器(103)和三相電壓測量電路(104)，數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)、數(shù)字程控電壓信號源及功率放大器(103)的輸出端連接對應(yīng)的三相電流、電壓功率輸出至三個高壓升流器(106)和三個升壓器(107)；

(2)構(gòu)建寬量程零磁通電流比例變換器(201)，一次繞組W₁穿心一匝，具體實(shí)施時可由一次大電流導(dǎo)線替代；W₂為二次比例繞組，其抽頭S₂、S₃、S₄、S₅、S₆分別對應(yīng)1A、5A、20A、100A、500A五個電流量程，額定二次電流為0.1A；W_T為磁平衡檢測繞組；W_T繞組的T₁接com端；W₂繞組的S₁接輸出端U_i，W₂繞組的S₂、S₃、S₄、S₅、S₆端分別接繼電器的J₀₁、J₀₂、J₀₃、J₀₄、J₀₅開閉接點(diǎn),繼電器J₀₁～J₀₅的固定接點(diǎn)接磁平衡電路的電流輸出端；電流取樣電阻R₁串聯(lián)在S₁與com端子之間。磁平衡電路的com接公共端com。其中，磁平衡檢測繞組均勻繞制在環(huán)形鐵芯1上，然后將環(huán)形鐵芯2鑲嵌在環(huán)形鐵芯1內(nèi)部，再將比例繞組均勻繞制在環(huán)形鐵芯1和環(huán)形鐵芯2上。一次繞組也均勻繞制在環(huán)形鐵芯1和環(huán)形鐵芯2上。

(3)構(gòu)建A相、B相、C相三個電流、電壓比例變換及采樣單元(20)：雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的A₀端、A_L端、2n與寬量程零磁通電流比例變換器(201)的P₁端連接，雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的X₀端與X_L端連接；A/D采樣電路Ⅰ(203)的輸入端V_IN與雙二次繞組雙級電壓互感器(202)的2a端連接，A/D采樣電路Ⅱ(204)的輸入端V_IN與寬量程零磁通電流比例變換器(201)的U_i端連接，A/D采樣電路Ⅰ(203)和A/D采樣電路Ⅱ(204)公共端com以及無線通信設(shè)備Ⅱ(205)、充電電池(206)、微處理器Ⅱ(207)的接地端GND連接至寬量程零磁通電流比例變換器(201)的P₁端，與一次電壓等電位；

(4)根據(jù)試品類型選擇接線方式，若試品為三相四線型則進(jìn)入步驟(5)，若試品為三相三線型則進(jìn)入步驟(8)；

(5)組建35kV及以下三相四線電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置如附圖1所示。以A相為例：三相電流、電壓測控單元(10)的升壓器輸出端A₁₁與高壓升流器輸出端L₁連接，使一次電流回路等電位；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的P₁端與高壓升流器輸出端L₁連接，電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的P₂端與三相四線型試品(60)的P_A1端連接，三相四線型試品(60)的P_A2端與三相電流、電壓測控單元(10)的L₂端連接，形成一次電流回路；三相電流、電壓測控單元(10)的X₁₁端與電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的X₀端、1n端接地；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)的1a端與三相電流、電壓測控單元(10)的U_Ai端連接，三相電流、電壓測控單元(10)的com端接地；B相、C相接線以此類推；光電脈沖轉(zhuǎn)換器(50)與后臺計算機(jī)(30)的I/O接口連接，并將光電脈沖轉(zhuǎn)換器(50)對準(zhǔn)試品光脈沖LED；后臺計算機(jī)(30)經(jīng)無線數(shù)據(jù)交互裝置(40)通過無線方式選址與三相電流、電壓測控單元(10)、A相、B相和C相電流、電壓比例變換及采樣單元(20)通信；

(6)按三相四線型調(diào)整電壓對稱度，后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)按三相四線型調(diào)整三相電壓對稱度；微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)按圖7電壓向量將三相電壓升至額定值；三相電壓測量電路(104)測量三相電壓有效值及相位，微處理器Ⅰ(101)根據(jù)三相電壓及相位測量數(shù)據(jù)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)的三相電壓輸出，使三相電壓對稱平衡，幅值對稱度小于0.2％，相位對稱度小于0.2°；

(7)按三相四線型調(diào)整電流對稱度，后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)按三相四線型調(diào)整三相電流對稱度；后臺計算機(jī)(30)指令A(yù)相、B相、C相三個電流、電壓比例變換及采樣單元(20)將電流切換至指定電流量程，并測量A相、B相、C相電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率、電能；微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)按圖7電壓、電流向量將三相電壓、電流升至額定值；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)將A相、B相、C相電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺計算機(jī)(30)；后臺計算機(jī)(30)對接收到的數(shù)值進(jìn)行計算各相電流、電壓相位φ＝arcsinφ，將A相、B相、C相的相位差φ發(fā)送至微處理器Ⅰ(101)，微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)對各相電流相位進(jìn)行調(diào)整，使三相電流對稱平衡：幅值對稱度小于0.2％，相位對稱度小于0.2°，將電流、電壓降至0；

(8)組建35kV及以下三相三線型電能計量裝置整體檢驗(yàn)裝置如附圖2所示。B關(guān)閉相電流和電壓元件；A相和C相電流、電壓元件的接線方式保持與三相四線型電能計量裝置一致，僅將三相三線型試品(70)的U_B端接地。

(9)按三相三線型調(diào)整電壓對稱度，后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)按三相三線型調(diào)整電壓對稱度；微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)按圖6電壓向量將A相和C相電壓升至額定值；三相電壓測量電路(104)測量A相和C相電壓有效值及相位，微處理器Ⅰ(101)根據(jù)三相電壓及相位測量數(shù)據(jù)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)的A相和C相電壓輸出，使電壓對稱平衡：幅值對稱度小于0.2％，相位對稱度小于0.2°；

(10)按三相三線型調(diào)整A相和C相電流對稱度，后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)按三相三線型調(diào)整電流對稱度；后臺計算機(jī)(30)指令A(yù)相、C相的電流、電壓比例變換及采樣單元(20)將電流切換至指定電流量程，并測量A相、C相電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率、電能；微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)按圖6電壓、電流向量將A相和C相電壓、電流升至額定值；電流、電壓比例變換及采樣單元(20)將A相、C相電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺計算機(jī)(30)；后臺計算機(jī)(30)對接收到的數(shù)值進(jìn)行計算各相電流、電壓相位φ＝arcsinφ，將A相、C相的相位差φ發(fā)送至微處理器Ⅰ(101)，微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)對各相電流相位進(jìn)行調(diào)整，使電流對稱平衡：幅值對稱度小于0.2％，相位對稱度小于0.2°；將電流、電壓降至0；

(11)后臺計算機(jī)(30)指令A(yù)相、B相、C相三個電流、電壓比例變換及采樣單元(20)將電流切換至指定電流量程，并測量A相、B相、C相電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率、電能；后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器將三相(或A相、C相)電壓升至額定值；后臺計算機(jī)(30)指令微處理器Ⅰ(101)控制數(shù)字程控電流信號源及功率放大器(102)將三相(或A相、C相)電流升至指定值；此時，試品電能光脈沖LED開始閃爍發(fā)出光脈沖；

(12)后臺計算機(jī)(30)根據(jù)采集的試品電能脈沖與電流、電壓比例變換及采樣單元(20)電能脈沖累計數(shù)，后臺計算機(jī)根據(jù)設(shè)置的試品電能脈沖啟停計數(shù)值n₀，當(dāng)電能脈沖光電轉(zhuǎn)換電路檢測到試品電能表電能脈沖的第一個脈沖上升沿(或下降沿)時，后臺計算機(jī)(30)啟動電能脈沖計數(shù)器對三相電能脈沖進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)電能脈沖光電轉(zhuǎn)換電路接收到試品電能表電能脈沖的當(dāng)?shù)诙€脈沖上升沿(或下降沿)時，n₀-1；如此循環(huán)，當(dāng)n₀＝0時，后臺PC停止三相電能脈沖的計數(shù)，保存標(biāo)準(zhǔn)裝置三相電能脈沖計數(shù)值n，并將n代入式(11)計算試品的相對誤差γ(％)；

式中：

γ：試品的相對誤差；n₀：試品電能脈沖啟停計數(shù)值；n：標(biāo)準(zhǔn)裝置三相電能脈沖計數(shù)值；C₀：標(biāo)準(zhǔn)裝置電能常數(shù)；C_X：試品電能常數(shù)；γ₀：標(biāo)準(zhǔn)表或檢定裝置的已定系統(tǒng)誤差，％，不需要更正時γ₀＝0。；

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。