电能表现场校验仪说明书

CL3121三相电能表现场校验仪使用说明书（V2.1）深圳市科陆电子科技股份有限公司SHENZHEN CLOU ELECTRONICS CO., LTD目 录一、概述1二、主要特点1三、主要技术指标(RD：读数 RG：量程)2四、面板说明4五、电源6六、操作说明61. 参数录入82. 电能误差93. 接线检查134. CT误差155. 实时量测量166. 波形图177. 谐波分析188. 电能走字199. 系统功能20七、注意事项27【附录一】CL3121脉冲端口定义28【附录二】CL3121脉冲常数对照表28【附录二】钳形电流互感器操作使用时注意事项29 一、概述CL3121电能表现场校验仪是深圳市科陆电子科技股份有限公司为方便用户现场校验电能表用电监察而特别设计的最新产品，该产品除了保留我公司CL312多功能标准表的准确度高、操作方便、稳定性好等优点外，还根据现场实际使用的情况，在可靠性设计及自我保护方面采用了当今国际最先进的技术，CL3121电能表现场校验仪在测量技术、操作界面、保护技术等方面均处于世界的前沿。CL3121电能表现场校验仪准确度等级分：0.05级、0.1级。 二、主要特点 采用6.4、64048016(颜色)点阵式LCD，汉字显示操作提示及各种测量数据。 采用大容量锂电池供电，连续工作时间大于5小时。 可显示每相的实时测量波形。 可显示实时向量图，方便现场查线，具备自动接线识别功能。可以识别经互感器测量和直接测量的各种三相四线接线方式和三相三线接线方式,报告识别结果，并给出电量纠正系数。 能判断接线错误原因、计算差错电量，识别各种窃电手段。 可对谐波进行实时测量及分析，能测量2-63次谐波含量和失真度。 具有丰富的操作界面，可测量三相四线和三相三线的电压、电流、频率、相位、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等电参数。 可现场校验单相有功电能表、三相三线有功电能表、三相四线有功电能表、单相无功电能表、三相三线无功电能表、三相四线无功电能表。 可以同时检验主副电能表或同一只电能表的有功电能和无功电能。 既可直接测量输入电流，也可通过钳形表不断开接线测量电流。可同时配备四套钳表，范围在11000A内自选(标配5A，选配100A、500A、1000A钳表)，四套钳表具有独立的校准系数，可分开独立校准。 能直接测量CT比差和角差。 内含大容量FLASH ROM，可存储5000个电能表的测量数据，并可转存到与之配套的科陆电能表管理软件上。 具有完善的自我保护措施，安全可靠，尽可放心使用。 手持式工程塑料机箱，主机重量小于3kg，小巧轻便，便于现场携带。 具备光电接口，支持DL645规约读取电能表数据。三、主要技术指标(RD：读数 RG：量程)1. 电压测量 电压测量范围： 0456V0.05级0.1级电压30V456V，0.050.05%RD0.1%RD2. 电流测量电流直接测量： 0.05级0.1级(0.1A12A) 、0.050.05%RD0.1%RD(0.01A0.1A)、0.10.1%RD0.2%RD电流钳表测量： 0.05级0.1级(10In120In) 、0.20.2%RD0.2%RD3. 有功功率测量直接测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A，PF0.50.05%RD0.1%RD电压30V456V，电流0.01A0.1A，PF=10.1%RD0.2%RD钳表测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In，PF0.50.2%RD0.2%RD4. 无功功率测量直接测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A，PF0.50.1%RD0.2%RD电压30V456V，电流0.01A0.1A，PF=10.2%RD0.5%RD钳表测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In，PF0.50.5%RD0.5%RD5. 相位测量相位测量范围： 0359.99直接测量： 0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A0.050.05电压30V456V，电流0.01A0.1A0.10.1钳表测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In0.20.26. 频率测量频率测量范围： 45Hz65Hz频率测量准确度：0.01Hz频率测量分辨率：0.001Hz7. 功率因数测量功率因数测量范围： -1.00+1.0直接测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A0.00050.001钳表测量： 0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In0.0020.0058. 有功电能测量直接测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A，PF0.50.05%RD0.1%RD电压30V456V，电流0.01A0.1A，PF=10.1%RD0.2%RD钳表测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In，PF0.50.2%RD0.2%RD9. 无功电能测量直接测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流0.1A12A，PF0.50.1%RD0.2%RD电压30V456V，电流0.01A0.1A，PF=10.2%RD0.5%RD钳表测量：0.05级0.1级电压30V456V，电流10In120In，PF0.50.5%RD0.5%RD 10. 电能脉冲输出电能输出脉冲常数（r/kwh）可设置，范围在：1最高脉冲输出频率为72kHz11. 电能脉冲输入：被校电能表脉冲常数（r/kwh）设置范围在：1校验脉冲数设置范围：1最高能接收脉冲频率为50kHz12. 充电电源 范围：AC220V10%，100V10%，功耗15W；13、工作环境温度：-555相对湿度：85%无腐蚀性气体14. 尺寸：257mm176mm67mm。15. 整机重量：不大于3kg。四、面板说明 主面板布置如图1，上面板布置如图2。显示区键盘输入区电源开关图1 主面板布置图图2 上面板布置图五、电源本仪器既可通过电池供电，也可外接电源适配器供电。注意，本机电源的工作范围为AC100V240V，50Hz，仪器能自动识别电压范围。不管电源取自何处，超过该范围，都可能出现工作异常。为确保本机工作 稳定，供电线路的负载能力应大于20VA。六、操作说明本机通过按键操作。(a) 软键界面上有6个软键，通过对应的固定按键操作。每个软键上可能有多个操作项目，每按一次软键，依次切换操作项目，执行对应的操作。(b) 编辑在界面上编辑参数，通过键Tab（向后）、Tab（向前）移动焦点，选择编辑框，按 键可在字符之间移动光标，按“Del”键删除。 Enter确认键；ESC退出键。操作方法如下。将电源开关打开，首先显示的是误差快捷界面如图3所示。 图3 误差快捷界面按ESC键进入主菜单界面如图4所示 图4 主菜单界面按下方的对应键进入相应的功能。右侧上方位当前电池电量显示。按“ESC”返回电能快捷误差界面。 1. 参数录入 图5 单表参数录入界面 图6 主副表参数录入界面界面标题、各种参数项目如图5和图6所示。按“单只表”软键，显示图5所示界面，只有1页。按“主副表”软键，显示图6所示界面，共2页，一页是主表参数，一页是副表参数。按“上一页”、“下一页”键翻页。按“读条码”软键，可以通过条码扫描器读入条码中的电表参数信息，并显示。按“下一步”软键将当前的参数保存并且进入电能误差画面（记录不会添加到数据库）。按“save”键保存当前的参数（如果数据库中没有当前的表参数，将添加这条记录），添加表纪录只能在单只表界面进行。表类型只能输入预置的选项值，选项如下：表类型(单只表)：三相四线有功、三相三线有功、单相有功、三相四线无功、三相三线无功、单相无功、三相四线有无功、三相三线有无功、单相有无功。默认为：三相四线有功。表类型(主副表)：三相四线有功、三相三线有功、三相四线无功、三相三线无功。默认为：三相四线有功。主副表中，主表和副表的设备编号和出厂号不一样，设备的类型一致，表常数不为空，才能正确保存当前表参数。按“ESC”键将退到主界面。 参数录入界面的前2个参数“户号，局号”是检索参数，至少录入一个检索参数，按“Enter”键，即在电能表档案库中查找符合检索条件的第一条记录，并显示该条记录的数据，直到出现所需要的记录。由于局号具有唯一性，故可以首先录入这个参数之一，一步即可查到所需要的记录。如果电能表档案库中没有的记录，只能人工录入。本机提供中文输入法“#”键切换输入法，“123”为数字输入，“abc”位小写字母，“ABC”为大写字母，“pinyin”位中文输入。中文输入法只能在需要中文输入的编辑框中按“#”键出现，其他的输入框没有中文输入。需要中文输入的编辑框如参数录入中的检定员1， 检定员2。在“abc”或者“ABC”的输入法中，“0”键可以输出 (空格), -, /几个符号。（此功能1.2以上版本才有）2. 电能误差 在主菜单中，按 “电能误差”软键，即进入电能误差功能，如图7三相四线有功电能表检验，图8三相四线有无功综合误差检验，图9三相四线主副表电能表检验 图7 有功电能表检验 图8 有无功综合误差检验 图9 主副表电能表检验参数栏显示在参数录入界面已录入的参数，如果未录入参数，可以在该界面录入参数。表常数：显示录入的“有功常数”和“无功常数”。如果未录入，可以输入，默认值来自当前电能表。脉冲数：可以输入，也可自动生成，在表常数输入框中按下“Enter”键，就可以自动生成。综合误差还需要录入CT变比, 才可以自动得到脉冲数。或者由当前检验类型决定。软键“电能/综合”：选择测试电能误差或者测试综合误差，综合误差要求输入CT变比，综合误差用来检验整个检定装置。 “P/Q/PQ”：此按钮的状态由当前表记录的表类型参数中的有功无功信息决定。为主副表状态时，不能选择PQ。“钳表/直测”：按此按钮在电流钳与电流直测方式之间切换。4L/3L(4L:三相四线; 3L:三相三线)：按下此按钮切换线路类型，其状态由参数录入界面的参数“表类型”决定，表类型中包含“四线”或“单相”时为4L，包含“三线”时为3L。如果未录入表类型，默认为4L。“启动”：按F5，该“启动”按钮会凹陷，显示 “停止”，此时其它按键都失灵，只有F5可以起作用，再次按F5，“停止”变为“启动”，在“启动”时可以选择功能、输入参数。按下“启动”按钮，开始电能误差的检定。“Save”：保存当前的误差记录，如果当天已经保存该表的纪录，就会询问是否需要覆盖上一条当天保存的纪录，如果不覆盖，也可以新增一条纪录或放弃。此时保存的记录中抄表数据没有保存，如果需要抄表数据可以在抄表界面中保存电能误差记录，如果不需要抄表数据，在本界面保存即可。“Esc”：退回到主界面参数的输入在该画面中有如下参数需要输入：有功表常数、无功表常数及其对应的脉冲数，脉冲数1对应仪器的脉冲1口，脉冲数2对应仪器的脉冲2口。通过键Tab（向后）、Tab（向前）移动焦点，焦点在哪里，光标就在哪一个编辑框闪烁，此时就可以在相应的编辑框中输入参数。表常数可以查看被检表的参数，脉冲数依据如下原则输入。脉冲数应大于0保证计算一次电能表误差的时间不少于5秒电能误差快速校验界面如下，在主界面按下“ESC”键进入。此界面显示了当前的电压电流及其相位，还显示了向量图及接线识别结果。本界面操作和电能误差界面一样，不同的是本界面只有一路脉冲，不能检定有无功表或者主副表。“抄表”：按“抄表”，进入如图10所示抄表界面。 图10 抄表界面本机通过USB口与电能表的485接口连接。“表地址”可以输入，无表地址无法读数据。自动功能只读取正向有功或者反向有功数据。如果有无法读取的请手动输入数据。“省规/部规”：“省规/部规”采用的是浙江规约，“省规/部规”采用的是645规约“自动/手动”：自动读取数据需要通过USB口与电能表的485接口连接。手动通过Tab键切换焦点后，输入当前的数据。“正向/反向”：自动读取正向有功或者反向有功数据。“保存”“Save”：保存当前电能误差数据及抄表数据。“返回”“Esc”：返回上一个界面。3. 接线检查图11是三相四线接线检查界面，所示画面中可显示每相电压、电流的的相位及其向量图。 图11 接线检查界面a. 电压电流显示电压电流有效值及相位，注意，在三相三线界面，B相电流有效值及相位显示“”。由于本机在三相三线界面只能测量Uab、Ucb，不能测量Ubc和Uca，因此Ubc和Uca的有效值和相位通过计算得到。b. 功率与功率因数“Px(W)”和“cosjx”栏显示CL3121实测的总功率和总功率因数。 “Po(W)”和“cosjo”栏显示根据已识别的相别计算的总功率和功率因数。当电压缺相或电流缺相或电压电流未能全部识别时，不进行计算和显示。 c. 识别结果显示电压电流识别结果、纠正系数及备注。在三相三线界面，B相电流显示“”。 d. 三相四线接线识别对于经互感器接入的电能表，接线识别十分复杂，除缺相（无电压、电流）的情况之外，总的接线方式有46656种，识别结果有5832种，应能全部识别。对于直接接入的电能表，接线识别十分简单。总的接线方式只有226种，识别结果有36种，应能全部识别。不管电能表经互感器接入或直接接入，采用的识别方法相同。三相四线接线识别，只能正确识别三相电压电流之间的相位关系，不能准确定相。而电能表误差只与电压电流之间的相位关系有关。 三相三线接线识别对于经互感器接入的电能表，接线识别比较复杂。根据理论分析，总的接线方式有96种，本机能全部识别。对于直接接入的电能表，接线识别比较简单。总的接线方式有24种，本机能全部识别。不管电能表经互感器接入或直接接入，采用的识别方法相同。三相三线接线检查可以准确识别各相电压、电流的相别，与三相四线接线检查有所不同。e. 选择功率因数区间在进行接线检查前，必须首先选择功率因数区间。功率因数区间决定了电流Ia、-Ia、Ib、-Ib、Ic、-Ic相位的预期范围。为了正确识别电流相别，必须保证电流相位区间不重叠，即区间跨度小于60。本机设计的区间跨度为56，留有4的裕量，作为校验仪的允许误差。同时，为了保证当用户测量的功率因数不准，导致功率因数区间选择错误，或者三相负载不平衡，其中某相功率因数超出选定区间时，仍能正确识别，实际检测的功率因数区间比选定的功率因数区间有较大幅度的扩展，大约从45的跨度扩展为56。这样，用户测量的功率因数即使有0.1的误差（例如将0.6测量成0.7），仍能正确识别。当各相负载功率因数相差不超过0.17时，仍能正确识别。本机设置的功率因数区间及与之对应的负载阻抗角区间见表1。4个功率因数区间标注在4个软键上，按软键单选。表1 功率因数区间与负载阻抗角区间识别顺序号1245标称的功率因数区间PF=10.7LPF=0.75L 0PF=10.7CPF=0.75C 0标称的负载阻抗角范围045.645.690360314.4315.6270检测的负载阻抗角范围2360和054369220和360306324268f. 软键软键“4L/3L”:可在4L与3L之间切换，前者为默认状态。软键“在线/模拟”:可在模拟与在线之间切换，前者在线进行实际的接线检查，后者离线进行模拟的接线检查，以便进行培训或功能验证。“Esc”键返回主画面“save”键记录当前的检查结果。保存方式与电能误差的保存相同。4. CT误差 在主界面中，按 “CT误差”软键，即进入CT误差测量功能如图12所示。 图12 CT误差界面 按软键“A相”、“B相”、“C相”，切换互感器相别，测量数据在选定的“相别”栏显示（浅黄色）。CT实测变比显示当前测量出的CT变比。输入额定变比后显示比差和角差。CT误差数据不保存。界面上依次显示的电流值的大小和角度，后面两项显示的是比差和角差按软键“误差/负荷”，在CT误差和二次负荷间进行切换。如图13所示显示的是CT二次负荷 图13 CT二次负荷界面在测量二次负荷的情况下，按下“CT/PT”键，可以进行CT二次负荷或者PT二次负荷的切换，如图14所示显示了PT二次负荷。 图14 PT二次负荷界面5. 实时量测量 实时量测量界面如图15幅值和图16功率，图15是幅值和频率界面，图16是功率的实测界面。本界面还可以进入波形图、谐波和电能走字界面。 图15 幅值界面图16 功率界面 软键“幅值/功率”：可在幅值与功率之间切换。前者为默认状态。软键“4L/3L”：可在4L与3L之间切换，前者为默认状态。“钳表/直测”：按此按钮在电流钳与电流直测方式之间切换。“返回”和“Esc”键返回主画面6. 波形图波形图界面如图17所示 图17 波形图界面“钳表/直测”：按此按钮在电流钳与电流直测方式之间切换。“4L/3L”：按此按钮在4L与3L之间切换，前者为默认状态。“A/B/C”：按此按钮在A、B、C三相电压和电流之间切换。“返回”和“Esc”键返回实时测量画面。白色为电压曲线，黄色为电流曲线。图形下面显示（相或线）电压有效值和电流有效值。7. 谐波分析谐波分析界面如图18所示底部显示电压（电流）的有效值及失真度。软键“4L/3L”：可在4L与3L之间切换，前者为默认状态。“Ua/Ub/Uc”或“Ia/Ib/Ic”：显示选中电压电流的谐波棒图。在3L方式时，只显示Uab/Ucb、Ia/Ic的谐波棒图按“上一页”、“下一页”软键，在1-16次、17-32次、33-48次, 49-64次谐波棒图之间切换。“钳表/直测”：按此按钮在电流钳与电流直测方式之间切换。“Esc”键返回实时测量画面。画面上方显示当前页面的奇次和偶次的谐波含量 图18 谐波分析界面8. 电能走字电能走字界面如图19所示 图19 电能走字界面“钳表/直测”：按此按钮在电流钳与电流直测方式之间切换。“4L/3L”：可在4L与3L之间切换，前者为默认状态。“P/Q”:在有功或无功之间进行切换。“启动”：按F5，该“启动”按钮会凹陷，显示 “停止”，此时其它按键都失灵，只有F5可以起作用，再次按F5，“停止”变为“启动”。按下“启动”按钮，开始走字。9. 系统功能在主菜单中，选择“系统功能”，系统功能包括量程设置，常数设置，时间设置，本机校准，校验数据查询和电表档案，如图20所示。 图20 系统功能界面a. 量程设置如图21和图22所示 图21 自动量程界面 图22 手动量程界面手动量程（选择“Man”）可设置当前的固定量程，“确定”设置量程。画面下方显示的是当前的量程。b. 常数设置界面如图23所示 图23 常数设置界面表常数设置后保持恒定，直到重新设置或关机。开机后恢复默认值，前次设定值无效。设置本机表常数通常在本机送检时使用。c. 时间设置界面如图24所示 图24 时间设置界面左侧显示当前时间，右侧为用户设置的时间值。“确定”键设置当前时间。“返回”键退回到系统设置画面d. 本机校准界面如图25所示。非专业人士请勿操作本菜单，校准交流电压、电流幅度及相位的画面如图25所示。进入时需要输入密码。 图25 本机校准界面量程设置用于设置当前电压，电流档位和测量方式。通道选择用于选择相别，当为幅值时只能选择电压和电流，当为相位时只能选择电压相位和电流相位 校准比例调节显示了调节的比例，正负由“+/-”选择当为幅值时，显示电压电流，当为相位时显示相位。“校准”键按下后，将对选择得相别的幅值或者相位进行校准。这里值进行简单的校准，按下“自动校准”，通过PC机进行校准。此前应确认线路应连接好。 校准系数界面如图26所示，显示的是校准时的系数。 图26 校准系数界面e. 校验数据查询如图27和图28所示 图27 校验数据查询 图28 表参数图27中，按“”、“”按钮翻页。按 键选择校验数据记录，选择打开后显示表的参数如图进入图28所示；在图28中，按“上一页”、“下一页”按钮翻页。下一页进入校验结果的画面，画面与前面的“电表误差”显示画面和“接线检查”显示画面相同，按上一页返回图27。在图27中“删除”键删除当前记录，“清空”键删除所有记录。 f. 校验计划界面如图29所示 图29 校验计划“检验”一列显示的是“Yes”或者“NO”表示该条检验计划是否被检验过“清空”按键表示删除所有的校验计划“读取计划”按键表示读取U盘中的校验计划，计划必须放在U盘根目录的3121work/meter目录下。（U盘插入后请稍微等待一会儿，设备需要和USB通信，与Windows相同）。按下后如果显示设备连接失败，表示不能识别U盘或者是没有meter目录。如果显示成功，表示数据已经读取完毕，按下Enter后界面显示读取的数据。“拷贝数据”按键表示把检定数据拷贝到U盘中，基本误差数据放在3121work/err目录下，综合误差数据存放在3121work/zherr目录下，接线检查数据存放在3121work/linecheck目录下。（U盘插入后请稍微等待一会儿，设备需要和USB通信，与Windows相同）。按下后如果显示设备连接失败，表示不能识别U盘；如果显示成功，表示数据已经拷贝完毕。按“数据传输”按钮，显示数据传输中的对话框，此时可以和pc机进行数据的上传和下载。此前应确认线路应连接好。按“检验误差”进入检验误差界面，对选择的被检表进行电能误差检验。按“返回”键退回到系统设置界面按按钮翻页。按 键选择校验记录中文输入方法如下：输入法包括四种：数字，大写字母，小写字母，中文。在画面的左上角有显示，分别为“123”， “abc”, “ABC”,“pinyin”。对应的字符和数字见键盘。“#”键输入法键，只有当有中文输入时，才会弹出输入法对话框，如图30所示。 图30 中文输入法界面如参数录入的安装地点，主设备以及检定员。当焦点在这些输入框时，按下“#”键就会弹出输入法对话框。“#”键进行输入法切换。输入拼音，显示相应的汉字。如图 31所示。图31 汉字选择界面按 键可以选择翻页显示汉字，左右选择汉字，找到所要的汉字后，按下“Enter”键，如图31，要选择“盖”字如图32；选择“盖”按下“Enter”再按 “确定”键将输入的汉字显示到输入框，“返回”则取消输入。图32 汉字输入界面七、注意事项1. CL3121在使用时应先开机预热，且在预热时选择好所要校验电能表的类型（即三相四线有、无功；三相三线有、无功），然后再接入电压、电流进行正常的校验工作。2. CL3121主机所有接线端子均在面板上，电压输入端子有4个，电流输入端子有3个(钳表测量)，分别以黄、绿、红三色表示A、B、C三相，具有防插错功能。3. 在使用直接测量电流模块时，应选用和被测电流相适应的导线，可用本机配置的导线或用截面积与之相同的导线。4. 非专业人士请勿进入仪器自校准操作。5. 本机为精密仪器，非专业人士请勿打开机箱。 【附录一】CL3121脉冲端口定义一、 脉冲端口（1-2） 脉冲输入-1 2-脉冲输出第一脚（PIN1）：脉冲输入第二脚（PIN2）：脉冲输出 地-5 3-+5V第三脚（PIN3）：对外供电电源（+5V） 4-未用第四脚（PIN4）：未用 注：+5V电源为CL3121对光耦等外部设第五脚（PIN5）：地 备供电电源