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QT.B-040
CL3000D三相电能表 检定装置操作规程
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积成电子股份有限公司
中国 济南
发行版本: A
积成电子股份有限公司工艺文件
CL3000D三相电能表检定装置操作规程
QT.B-040 发行版本：A第0次修改 1.
目的和用途
本工艺说明是仪器的操作使用性工艺文件,适用于深圳公司生产的CL3000三相电能表检定装置操作及使用. 2.
主要功能
率电能表。可以检定各种测量原理（自然无功和人为无功）的无功电能表。
2.2. 可按国家检定规程或电力行业标准的要求，对潜动、启动、基本误差、标准偏差、
24h变差等检定项目实行全自动检定，也可自定方案进行检定；还可自行选择测试点进行单电检定。
2.3. 可以进行电压、频率、谐波、逆向序、电压不平衡、外磁场等影响量引起的改变
量的测定。
2.4. 自动识别色标，使所有被检表的色标停留在正面位置，以便进行潜动实验和起动
试验；可按照规定要求自动计算起动试验等待时间和潜动试验等待时间，并判定起动和潜动是否合格。
2.5. 可以同时检定不同规格、常数、不同等级的电能表。 2.6. 每一只被检表均设有专用的6位显示误差计算器。
2.7. 装置输出、测量范围宽，可以检定各种常数用量限的电能表。电压、电流量限全
部自动切换（包括100A电流）。输出功率裕量大，在最大负荷下可以长期稳定工作。
2.8. 通过计算机自动监控检定过程，进行数据修约，判定坚定结论，保存数据，可以
查询、浏览、打印检定证书和检验记录。
2.9. 支持：条形码输入、误差曲线图、用户系统、误差上下限设置、多种检定方案，
管理权限设置、周检计划等。
2.10. 可测量电压、电流、功率、功率因数、相位、频率等参数。 2.11. 可实时显示相量图及同相电压、电流的波形图。
2.12. 可进行谐波影响检验，谐波次数在2－21次范围内设置，负荷谐波幅度可在0－
40％范围内设置，谐波相位可在0－360°范围内设置。
2.13. 可以测定各相输出电压、电流、功率和总功率的稳定度。
2.14. 可以测三相电压对称度、三相电流对称度和三相相位差之间的最大差值。 2.15. 设有被检表电能脉冲输入接口，可接收各种电平幅度的脉冲信号。 2.16. 有标准电能脉冲输出，脉冲常数自动设置，也可人工设置。
2.17. CL311v2标准表可测量别的三相电能表检验装置的综合误差和标准偏估计值。 2.18. 可以测定输出电压。电流波形失真度。
2.19. 有断电再续功能，允许挂起某一表位的试验，允许暂停和继续当前试验。 2.20. 具有走字试验功能。
2.21. 装置具有电压、电流输出的软启停功能，电压输出端短路。电流输出端开路的保
护及报警功能，输出功率放大器全方位保护，可靠性高。
2.22. 软件校准，简便易行，性能稳定。
2.23. 使用计算机和多功能电能表检定软件平台工作。 3.
技术指标
在国家标准规定的参比条件下，装置的测量误差不超过表1规定 3.2. 测量重复性
装置对被测电能值进行不少于5次的重复测量时,其测量结果的标准偏差估计值s
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3.1. 基本误差
2.1. 可以检定各种电子式三相多功能电能表、电子式和感应式三相电能表、三相多费
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不超过表2的规定
负载 平衡负载 表1 以百分数表示的允许测量误差 基本误差极限（％） 功率因数 0.03极 0.05极 0.1极 （无功0.05） （无功（无功0.1） 0.2） Cosø=1.0 ±0.03 ±0.05 ±0.10 Cosø=0.5（感性） Cosø=0.5（容性） Cosø=1.0（感性或容性） Cosø=0.5（感性或容性） Cosø=0.25（感性） Cosø=0.25（感性） Cosø=1.0和0.5（感性） Cosø=1.0和0.5（感性） 表2
功率因数 Cosø=1.0 Cosø=0.5（感性） Cosø=1.0（感性） Cosø=0.5（感性）
3.3. 输出电量 3.3.1. 电压电流量程
输出电压档位:57.7V 100V 220V 380V;
输出电流档位:0.01A 0.025A 0.05A 0.1A 0.25A 1A 2.5A 5A 10A 25A 50A 100A 3.3.2. 输出负载容量
电压输出: 由表位数决定, ≥15VA/表位,最小100VA; 电流输出: 由表位数决定, ≥25VA/表位,最小200VA; 3.3.3. 相序
输出三相电压 电流为正相序. 3.3.4. 输出电量调节 1 电压电流调节
a) 调节范围: (0%-120%)*量程. b) 调节细度: 10% 1% 0.1% 0.01% 2 相位调节
a) 调节范围: 0°-359.99°
b) 调节细度: 10° 1° 0.1° 0.01° 3 频率调节
a) 调节范围: 45Hz-64.999Hz
b) 调节细度: 1 Hz 0.1 Hz 0.01 Hz 0.001 Hz
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CL30003D 0.03级 0.003 0.004 0.005 0.006 ±0.04 ±0.05 ±0.05 ±0.07 ±0.10 ±0.20 ±0.05 ±0.10
允许的标准偏差估计值s(%) 标准偏差估计值s(%) CL30005D CL3001D 0.05级 0.1级 ±0.005 ±0.01 ±0.006 ±0.02 ±0.01 ±0.02 ±0.02 ±0.03 CL3002D 0.2级 ±0.02 ±0.03 ±0.03 ±0.05 ±0.07 ±0.10 ±0.10 ±0.15 ±0.20 ±0.40 ±0.10 ±0.20 ±0.15 ±0.20 ±0.20 ±0.30 ±0.40 ±0.80 ±0.25 ±0.50 0.2极 （无功0.3） ±0.20 ±0.30 ±0.40 ±0.30 ±0.45 ±0.80 ±1.00 ±0.50 ±1.00 用户有特殊要求时 不平衡负载 QT.B-040 发行版本：A第0次修改
3.3.5. 输出功率稳定度
装置调定的输出功率在100s内相对于量程的变化量不超过: 0.03 0.05级装置:0.01% 0.1 0.2级装置:0.02% 3.3.6. 输出电压电流失真度
装置输出电压 电流失真度(线性负载): 0.03 0.05级装置:≤0.5%. 0.2级装置: ≤1%. 3.3.7. 三相电量对称性
任一线电压和相电压与其平均值之差不大于0.5%;各相电流与其平均值之差不大于1%;每个相电流与对应相电压之间的相位差之差不大于2%. 3.3.8. 谐波设置
a) b) c)
谐波次数: 谐波含量:
谐波相位:
2-21次;
电流2-21次 ≤ 40%(相对于基波) 电压2-21次 ≤ 40%(相对于基波) 0°-359.99°
3.3.9. 检视仪表
本装置的电压 电流 功率 功率因数 相位 频率等监视量均取自CL311V2三相多功能标准表的示值,具有与装置等级相同的准确度,可将装置输出量的设定误差作为监视表误差,应不超过表3规定.
表3 监视表的允许误差(%)
输出电量 电压 电流 功率 相位 频率 毫安电流 3.3.10. 电能脉冲
电能脉冲输出:标准表的输出脉冲供误差计算器计算被检表误差用.另一个用途是在标准表送上级计量检定机构检定时使用.脉冲常数可在(1-599999999) r/KWh 范围内设置.脉冲频率最高为10kHz.
电能脉冲输入:电能脉冲输入接口用于输入被检表脉冲,供标准表计算被检表误差用.其脉冲常数应在(1-599999999) r/KWh 范围内, 冲频率最高为10kHz. 4.
工作原理
本装置采用标准表法对被检电能表进行检定.装置由CL303程控三项功率源、CL311V2三相多功能标准表、CL191B精密时基源、CL2018多路服务器、MOXA NPort 5610-16 串口服务器、计算机和挂表架组成.实物图见图1:
CL303程控三项功率源用于产生三相电压、电流信号.电压、电流的幅度、相位、频率可以随意设置,并可在输出状态下进行调节.标准表和被检表的输出电能脉冲送误差计算器,计算各只表的误差,由各表位的误差显示器分别显示.CL311V2三相多功能标准表用于产生标准电能脉冲,同时对三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、负载阻抗角、频率等参数进行测量机算并显示,以监视功率源的输出状态.功率源和标准表都是在计算机的控制下工作的.CL191B精密时基源输出的标准频率脉冲和被检表的时钟脉冲送入误差计算器,计算时钟误差,并由误差显示器显示.计算机通过电能表检定软件平台控制整个检定过程的进行,并对检定数据
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CL30003D 0.03级 ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5° ±0.05Hz ±2% 允许误差(%) CL30005D CL3001D 0.05级 0.1级 ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5° ±0.5° ±0.05Hz ±0.05Hz ±2% ±2% CL3002D 0.2级 ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5° ±0.05Hz ±2% QT.B-040 发行版本：A第0次修改
进行处理和管理.
图1
← CL311V2三相多功能标准表
← CL2018-1多路服务器 ← CL191B 精密时基源
← CL303 程控三相功率源 包括:1 A相功率放大器
2 显示屏 3 操作轮
← 键盘
← CL303 程控三相功率源 B C 相功率放大器
← MOXA NPort 5610-16 串口服务器
← 程控三相功率源
原理图如下:
计算机 (电能表检定软件平CL303 程控三项功CL191B 精密时基源 CL2018多路服务器及 MOXA 5610-16 串口服务CL311V2 三相多功能标准表 #1 被检表 #24被检表 1表位误差计算/显示器 24表位误差计算/显示CL3000D原理框图
5.
检定计算机的配置及调试
5.1. 需要配备一台p4级别的pc机，及两块10/100m自适应网卡,如下图:
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5.1.1. 机器的各网卡ip配置如下: 科陆服务器 终端服务器 上 终端服务器 下
5.2. 安装检定软件和MOXA NPort 5610-16 串口服务器管理软件 5.2.1. 用厂家提供的光盘安装检定软件
5.2.2. 设定 终端服务器 上COM口从COM3-COM18
终端服务器 下COM口从COM19-COM34
具体配置如下图所示:
IP地址 193.168.18.2 196.168.18.1 193.168.6.66 子网掩码 255.255.255.0 255.255.0.0 GPRS上网IP 172.20.6.74 串口服务器地址 255.255.0.0 串口服务器地址 子网掩码 255.255.0.0 196.168.18.3 193.168.0.2
6.
检表前的准备工作 a)
安装好机柜、挂表架和计算机,将被检表挂上挂表架,接好接线座,紧好压线螺丝(50A及以上电流时),需用专用电压线缆将接线座下方电压插孔的电压接到被检表上.
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b) c)
确认电源插座上的交流电压为本装置的额定工作电源电压,然后才将电源插头接上,同时接上安全地线
接通电源开关,操作顺序是:先合上总电源开关,再合上标准表电源开关,关机时,顺序相反.功率源和标准表本身的电源开关始终保持接通状态,接通电源后,挂表架上的误差显示器点亮,表示电源已经接通
7.
CL311V2标准表使用方法 7.1. 操作说明 7.1.1. 功能选择
功能选择 功率测量 波形测量 伏安测量 校电能表 相频测量 参数设置 谐波测量 其它功能 ↑ ↓ ← → 如上图所示,按画面中的“↑”、“↓”、“←”、“→”键,可使光标在功能菜单上移动,选择某一相功能后,按“ ”键即可进入该功能;功能选择菜单是本表的主菜单. 7.1.2. 键盘说明
本机键盘采用软键盘定义,格键的功能在不同的菜单中不同,其功能或键值在液晶显示窗下面和右边显示,按下其下方或右边对应的键即可输入该键. 7.1.3. 按键含义说明
ESC键－表示退出当前界面或设置; YPQ键－表示三相四线测量方式; △PQ键－表示三相三线测量方式; △Q2键－表示二元件无功测量方式; △Q3键－表示三元件无功测量方式; 7.1.4. SHIFT键
在CL311V2操作过程中, “SHIFT”键作为第二功能键,可进行键盘功能扩展或切换显示界面,当您在当前界面的操作不足以满足您的要求时,请按此键,看扩展功能是否有您所需要的功能.本设置操作适用于CL311V2的所有输入操作. 7.2. 参数设置
主菜单中,选择“参数设置”,按回车键即进入下图所示参数设置界面.
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A: 参数设置 B: 仪器自校 A B 7.2.1. 显示屏对比度设置
进入参数设置,当光标指向对比度设置时,按下“－”键可使液晶显示屏变暗,按下“+”键可是液晶显示屏变亮. 7.2.2. GPIB地址设置
当光标指向GPIB地址设置时,即可修改当前的GPIB地址, 按下“－”键可将地址减1,按下“+”键可将地址家加1,GPIB地址为本仪器的通讯ID地址,CL311V2在电能表检验装置使用时的联机GPIB地址为22. 7.2.3. 波特率设置
波特率设置是修改本机与上位PC机通讯RS232的速率,有300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400八种速率可选,按“－”和“+”键可在这些波特率之间切换. 8.
CL303程控功率源使用方法
本装置使用计算机检定电能表时,对CL303功率源和CL311V2标准表的操作都是由程序控制的,不需要也不允许工作人员进行操作.也可以脱离计算机,通过装置配置的小键盘对CL303进行操作.CL303还可单独作为功率源使用. 8.1. 输出参数设置 8.1.1. 快捷键定义
转动操作轮或用小键盘上的上下键可将光标移动到相对应设置相的编辑框或所需选择的按钮上,按回车键或操作轮确认.也可用快捷键一次选中按钮,快捷键定义如下:
返回ESC－－返回主菜单;
输出(9) －－输出/关断键,无输出时,按下此键等于按下“输出(9)”按钮,按下后输出加电, “输出”二字变为“关断”,按下此键,则关断输出,且恢复显示“输出”. 合成(1) －－设置负载为三相合成; A相(2) －－设置负载为A相电流; B相(3) －－设置负载为B相电流; C相(4) －－设置负载为C相电流; 手动对标(5) －－手动对表功能键;
谐波(6) －－按下此键即进入谐波设置界面;
潜动开(7) －－潜动开/关,在非潜动工作方式时,按该键进入潜动试验方式,在潜动试验方式时,按该键脱离潜动试验方式,潜动电压可选择为输出设置值的80%、100%、110%、115%、120%; (8) －－潜动时加负载电流;
界面下部显示的是模拟键盘,在使用操作轮进行数据输入时使用.各键定义如下: “0”~“9” －－十个数字键等同于标准键盘上的数字键; “.” －－小数点键,等同于标准键盘上的小数点键;
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“±”－－正负号切换键,等同于标准键盘上的“+” 、“-”键;
“B” －－退格键,等同于标准键盘上的“Back Space”键,用于对错误的输入数据进行清除;
“F” －－特殊功能键,对应于标准键盘上的“F1”键; “ ” －－确认键,等同于标准键盘上的回车键. 8.1.2. 不平衡负载设置
可以选择“合成” 、“A相” 、“B相” 、 “C相”d等负载方式,默认为“合成”.所选定的按钮会凹陷下去.如果选择“合成”,则输出三相电流;如果选择“A相”,则只输出A相电流,其余类推.此项设置用于进行不平衡负载试验(即分元件试验). 8.1.3. 功能设置
此项设置用于选择功率源的输出方式.将光标移到“功能”编辑框,按下操作轮或标准键盘的回车键,编辑框内顺序显示PT4、QT4、P32、Q32、Q60、Q90、Q33、P等输出方式,含义如下: PT4－－三相四线有功; QT4－－三相四线真无功; P32－－三相三线有功; Q32－－三相三线真无功; Q60－－二元件60°人为无功; Q90－－二元件90°人为无功; Q33－－三元件90°人为无功; P－－单相有功. 默认设置为:PT4
8.1.4. 自动、手动量程设置
“量程”窗口用于在 “自动”量程与“手动”量程之间进行切换.
如果选择“自动”量程,在进行输出电压、电流设置时,系统会自动切换量程,以保证功率源处于最佳工作状态;如果选择“手动”量程,此时输出电压、电流设置值不应超过已设置量限的120%,如果超过,则超过部分无效. 8.1.5. 其它参数的设置
电压、电流、功率因数、负载阻抗角、频率、负载率这些设置项可以用键盘或操作轮输入正确的数字来进行设置. 8.2. 量程校准
在主界面上,按“校准(3)”按钮,即进入量程校准界面,此界面中的快捷键定义为: 幅度(1) －－电压或电流幅度校准; 相位(2) －－电压或电流相位校准 (3) －－选择校准对象; 校准(4) －－启动/终止校准 (5) －－调整校准值的线性; 输出(9) －－输出/关断; 返回Esc－－返回. 8.2.1. 幅度校准
以A相电压为例,介绍校准步骤. a) b) c)
按下“幅度(1)”按钮.
把光标移动到校准对象选择按钮“▲”,按回车键或操作轮,选择“A相电压”. 把光标移动到电压档位框,按回车键或按下操作轮,此时框内对准当前档位的按钮“▼”显示为按下,然后左右转动操作轮或键盘上的上下键选定合适的档位(小按钮会跟着移动),电压档位有57.7V、100V、220V、380V四个.然后按回车键
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或按下操作轮确认,此时对准档位的小按钮“▼”变成突出状态. d)
将光标移动到右下角的线性输入框,进行线性值选择.线性设置共五档,表示输出电压的幅度分别为量限的20%、40%、60%、80%、100%.校准时一般选择100%,也可以选择其它线性值,但只保留最后一次的校准数据.选择方法类似于档位的选择,先按下回车键,此时对准当前线性设置的小按钮“▼”显示为按下状态,转动操作轮或键盘左键,小按钮会同时移动,选择适合的线性值.然后按回车键或按下操作轮确认,此时对应线性设置值的小按钮恢复为突出状态. e) f)
按下界面上的“输出(9)”按钮,输出电压加电.
按下“校准(4)”键,进入校准状态,标称幅度值显示框显示标称电压值,反馈幅度值编辑框显示CL303自身测量值,在实测幅度编辑框输入标准表示值按下回车键确认,此后输出电压的测量值被自动调整到于标准表和标称电压值一致. g) h) i) j)
将光标移动到线性设置框,分别选中20%、40%、60%、80%、100%,观察输出幅度框显示值的线性. 关闭输出.
重复b)~h),直到所有档位都被校准.
其余各相电压、电流幅度的校准与以上程序类同.
8.2.2. 相位校准
以A相电流为例,介绍校准步骤. a) b) c) d)
按下“相位(2)”按钮.
把光标移动到校准对象选择按钮“▲”,按回车键或操作轮,选择“A相电流”. 把光标移动到电流档位框,选择电流档位,操作方法与电压档位的选择相同.电流档位有0.1A、0.25A、0.5A、1A、2.5A、5A、10A、25A、50A、100A共十个. 以下操作方法与幅度校准相同.
8.3. 系统配置
在主界面,按下 “配置”按钮或快捷键5,即进入系统配置界面,用于设置本机地址、CL311V2表地址和当前相序.本机地址默认为32 ,CL311V2地址为22,当前相序为CC.
相序有“CC”和“CW”两种,其中“CC”为正相序,即三相电压的角度显示为фua=0°,фub=240°, фuc=120°, “CW”为逆相序, 即三相电压的角度显示为фua=0°,фub=120°, фuc=240°，默认的为“CC”正相序。
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