[发明专利]用于三相电源的模拟故障智能电表及电气试验模拟装置

说明书

本发明涉及一种用于三相电源的模拟故障智能电表，内置有故障模拟运行程序，故障模拟运行程序中预设了若干错误模块，当运行错误模块，与错误模块相对应的软件故障被模拟发生；还设置有故障模拟控制装置，故障模拟控制装置与硬件模块相连，故障模拟控制装置改变硬件模块的接线，使硬件模块发生相对应的硬件故障。以及基于上述模拟故障智能电表的电气试验模拟装置。本发明能够模拟实现电网运行事件、模拟电能表典型故障、模拟电网的谐波试验等故障。当电能表现场出现异常故障时，使学员能够快速准确的处理电能表的故障并能出具系统、完整的故障报告，为各网省电力公司与电能表生产企业在电能表应用拓展、技术研究等方面提供了大量的实践依据。

技术领域

本发明涉及教学试验系统技术领域，更具体地说，涉及一种用于三相电源的模拟故障智能电表，以及基于上述模拟故障智能电表的电气试验模拟装置。

背景技术

随着智能电网的建设，单、三相智能电能表在电力计量中得到广泛的应用，但在使用过程中也发现了诸多问题，现场发现的故障表直接更换表计并由电能表厂家负责处理，因现场的装表接电工和运行维护人员技术水平的限制，无法对电能表的故障做完整、系统的故障报告，因此电力系统人员及表厂家技术人员无法对智能电能表出现的各类故障进行深入的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模拟实现电网运行事件、模拟电能表典型故障、模拟电网的谐波试验等故障的用于三相电源的模拟故障智能电表，以及电气试验模拟装置。

本发明的技术方案如下：

一种用于三相电源的模拟故障智能电表，内置有故障模拟运行程序，故障模拟运行程序中预设了若干错误模块，当运行错误模块，与错误模块相对应的软件故障被模拟发生；还设置有故障模拟控制装置，故障模拟控制装置与硬件模块相连，故障模拟控制装置改变硬件模块的接线，使硬件模块发生相对应的硬件故障。

作为优选，硬件模块包括485通讯模块，在485通讯模块的RS485接口芯片的接收差分信号端、发送差分信号端与信号源分别通过第一开关、第二开关相连，分别控制接收差分信号端、发送差分信号端的断开、闭合，以及接收差分信号端、发送差分信号端与信号源反接，模拟RS485接线错误通讯故障。

作为优选，接收差分信号端与信号源的信号输出端通过第一开关相连，发送差分信号端与信号源的信号输入端通过第二开关相连；信号源的信号输出端还设置第二输出端供第二开关连接，信号源的信号输入端还设置第二输入端供第一开关连接。

作为优选，第一开关、第二开关分别与接收差分信号端、发送差分信号端连接时，RS485接口芯片与信号源正确连接；第一开关断开时，模拟接收差分信号端故障；第二开关断开时，模拟发送差分信号端故障；第一开关、第二开关分别与第二输出端、第二输入端连接时RS485接口芯片的接收差分信号端、发送差分信号端与信号源的信号输入端、信号输出端连接，模拟RS485接口芯片与信号源反接故障。

作为优选，硬件模块包括三相电源采样电路，在各相的采样子电路设置开关，分别改变各相采样子电路的采样电阻，或者控制各相采样子电路与计量芯片的断开与连接，模拟计量准确度超差故障。

作为优选，各相的采样子电路设置有串联的若干个电阻，在其中两相的采样子电路分别并联第三开关、第四开关，在另一相的采样子电路串联第五开关；第三开关、第四开关断开时，采样子电路正常，第三开关、第四开关闭合时，分别短接部分电阻，改变采样子电路的总电阻，模拟计量准确度超差故障；第五开关闭合时，采样子电路与计量芯片正确连接，第五开关断开时，计量芯片无法采样该相电压，模拟计量准确度超差故障。

作为优选，硬件模块包括表计电源供电电路，在表计电源的供电回路上设置开关，模拟表计电源供电故障。

作为优选，表计电源供电电路的稳压管的输入端设置第六开关，第六开关闭合时，表计电源供电电路正常供电，第六开关断开时，稳压管的输入端无电压输入，模拟表计电源供电故障。