CN103439616A - 一种变损精确测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变损精确测量装置，它包括远方主站（1）,远方主站（1）通过GPRS连接配电台区内的配变监测终端（2），配变监测终端（2）通过微功率无线连接高压电能表（4），配变监测终端（2）通过RS485连接低压电能表（3），本发明能实时、精确测量台区变压器损耗，且安全、耐用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种配电变压器变损测量装置，尤其是一种能对变压器变损进行连续、精确测量的装置，属于智能电网配电自动化技术领域。
背景技术：
配变监测装置一般可监测变压器的电压、电流、功率、功率因数、频率、谐波、油温等数据，有些还可以实现自动控制无功补偿。然而，一直以来，对于台区变压器自身损耗这一基本参数的测量，却未能在配变监测系统中很好地实现。在实际工作中，台区变损的计算往往还是通过估算的方法，很难做到准确。
为了实现对变损的测量，有些台区采用了传统的双表比对法，即在变压器高压侧和低压侧分别安装两只电表，每月人工统计两只表的电量差值。由于高压侧电压较高，一般为10kV、电流可达数百安培，普通表计无法直接计量，需要采用电压互感器+电流互感器的方式，将电压和电流按比例缩小一定倍率，再接入普通电能表计量。采用这种方法存在如下弊端：
1、高压电压互感器和电流互感器会引入二次误差；
2、电流互感器计量范围不够，会造成电能表电流规格与电流互感器变比不合理，导致在低负荷或过负荷时计量不准；
3、户外安放的互感器耐久性较差，容易老化，通常实际寿命不到3年；
4、在安全性上难以保证，存在电磁谐振的故障发生；
5、互感器和电能表只能分别校验，整体计量误差不能统一界定；
6、每月比对双表电量的方法不能实现实时测量，也不能反映变压器在不同负荷水平下的真实损耗。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种能实时、精确测量台区变压器损耗，且安全、耐用的变损精确测量装置。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种变损精确测量装置，其特征在于它包括远方主站, 远方主站通过GPRS连接配电台区内的配变监测终端，配变监测终端通过微功率无线连接高压电能表，配变监测终端通过RS485连接低压电能表。
为了进一步实现本发明的目的，所述的高压电能表包括主处理器MCU、大功率电源、非接触式通信接口、电能计量单元、电压采样电路、电流采集电路、GPRS通信模块和本地无线通信模块，大功率电源连接主处理器MCU、非接触式通信接口、电能计量单元，电能计量单元与电压采样电路、电流采集电路及MCU连接，非接触式通信接口连接主处理器MCU和GPRS通信模块、本地无线通信模块；
所述的大功率电源从高压线路直接取电后变换成所需的工作电压，供其它模块工作；
所述的电压采样电路、电流采集电路完成高压信号采样并送至电能计量单元进行信号处理；
所述的MCU作为主处理器与电能计量单元进行双向数据交换，将电能计量数据进行存储和分析，并通过非接触式通信接口将数据交于GPRS通信模块和本地无线通信模块进行传输；
所述的非接触式通信接口采用了光通信技术，将GPRS通信模块和本地无线通信模块与高压表本体实现电气隔离。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明可实现对变损的实时、精确监测。利用该系统可实现：
1、台区变压器变损的精确测量，克服了高压互感器带来的二次误差、量程不匹配造成的计量不准、安全性差等问题；
2、台区变压器变损的自动测量，可免去人工统计的工作量和出错机会，监测密度和实时性也大大增加；
3、可精确测量出配电变压器在不同负荷水平、不同工况下的损耗情况，可为评估、选择变压器及合理设计台区提供重要依据。
附图说明：
图1为本发明的系统组成示意图；
图2为图1的高压电能表原理图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明：
实施例：一种变损精确测量装置（参见图1），它由远方主站1、配变监测终端2、低压电能表3、高压电能表4组成。
高压电能表4安装在变压器高压侧，可对10kV高压线路进行直接计量，不使用电压互感器和电流互感器，且具有微功率无线通信接口；配变监测终端2和低压电能表3安装在变压器低压侧，配变监测终端2具有本地通信、数据采集及存储、远方通信等功能，配变终端2通过433MHz微功率无线信号连接高压电能表4，周期性采集高压电能表4的数据，这样可避免高压侧和低压侧跨变压器进行直接电气连接，符合安全要求和管理规范要求；配变监测终端2通过RS485方式连接低压电能表3，周期性采集低压电能表3的数据，连接电缆选用屏蔽双绞线；配变监测终端2通过移动GPRS信号连接远方主站1，配变监测终端2做客户端，远方主站1做服务器，连接采用TCP常在线模式。远方主站1安装于电力部门远动机房内，由多台服务器及网络组成。远方主站1可与多台配变监测终端2通信，按用户定制的任务自动采集配变监测终端2的数据，同时完成自动计算和数据分析，并通过WEB服务器进行数据发布。
高压电能表4（参见图2），由MCU 4-1、大功率电源4-2、非接触式通信接口4-3、电能计量单元4-4、电压采样电路4-5、电流采集电路4-6、GPRS通信模块4-7和本地无线通信模块4-8等部分组成。大功率电源4-2连接MCU 4-1、非接触式通信接口4-3、电能计量单元4-4，大功率电源4-2从高压线路直接取电后变换成所需的工作电压，供其它模块工作；电压采样电路4-5、电流采集电路4-6连接电能计量单元4-4，将采样信号交其处理；电能计量单元4-4与MCU 4-1连接，完成高压信号采样并送至电能计量单元4-4进行信号处理和电能计量。主处理器MCU 4-1与电能计量单元4-4和非接触式通信接口4-3连接，非接触式通信接口4-3连接MCU 4-1和GPRS通信模块4-7、本地无线通信模块4-8，MCU4-1作为主处理器与电能计量单元4-4进行双向数据交换，将电能计量数据进行存储和分析，并通过非接触式通信接口4-3将数据交于GPRS通信模块4-7和本地无线通信模块4-8进行传输；非接触式通信接口4-3采用了光通信技术，可将GPRS通信模块4-7和本地无线通信模块4-8与高压表本体实现电气隔离，以保证在高压侧不停电的情况下维护或更换通信模块；GPRS通信模块4-7和本地无线通信模块4-8可根据需要选择安装，其中本地无线通信模块4-8可在短距离内与其它采集设备进行无线通信，GPRS通信模块4-7可直接将数据上传到远方主站。
Claims (2)
1.一种变损精确测量装置，其特征在于它包括远方主站（1）, 远方主站（1）通过GPRS连接配电台区内的配变监测终端（2），配变监测终端（2）通过微功率无线连接高压电能表（4），配变监测终端（2）通过RS485连接低压电能表（3）。
2.根据权利要求1所述的一种变损精确测量装置， 其特征在于所述的高压电能表（4）包括主处理器MCU（4-1）、大功率电源（4-2）、非接触式通信接口（4-3）、电能计量单元（4-4）、电压采样电路（4-5）、电流采集电路（4-6）、GPRS通信模块（4-7）和本地无线通信模块（4-8），大功率电源（4-2）连接主处理器MCU（4-1）、非接触式通信接口（4-3）、电能计量单元（4-4），电能计量单元（4-4）与电压采样电路（4-5）、电流采集电路（4-6）及MCU（4-1）连接，非接触式通信接口（4-3）连接主处理器MCU（4-1）和GPRS通信模块（4-7）、本地无线通信模块（4-8）；
所述的大功率电源（4-2）从高压线路直接取电后变换成所需的工作电压，供其它模块工作；
所述的电压采样电路（4-5）、电流采集电路（4-6）完成高压信号采样并送至电能计量单元（4-4）进行信号处理；
所述的MCU（4-1）作为主处理器与电能计量单元（4-4）进行双向数据交换，将电能计量数据进行存储和分析，并通过非接触式通信接口（4-3）将数据交于GPRS通信模块（4-7）和本地无线通信模块（4-8）进行传输；
所述的非接触式通信接口（4-3）采用了光通信技术，将GPRS通信模块（4-7）和本地无线通信模块（4-8）与高压表本体实现电气隔离。
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