CN103698736A - 自动型组合接线仪 - Google Patents

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庄友淳
李京凤
杨品辉
徐世山
陈瑞国
贾向成
赵海涛
张少琳
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XINING POWER SUPPLY Co OF STATE GRID QINGHAI ELECTRIC POWER Co
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明属于电能计量装置运用智能控制技术与实现自动控制与信息传输技术领域，特别涉及一种自动型组合接线仪。接线仪的特征是它由硬件系统和软件系统两部分组成；硬件系统又由自动部分、模拟检测部分、功能执行部分、电源部分四部分组成；软件系统由监控程序、功能程序两大部分组成。优点是具有防止电流互感器开路、电压互感器短路功能，具有现场电能表校验、定期轮换闭锁功能、无表计费计时功能；提高工作效率达七倍，提高了工作的安全性、电能计量专业现场工作设备的技术与应用水平；完全杜绝电流互感器二次开路人为开路、电压互感器二次人为短路；大大提高了现场的工作效率，减少了人力成本和工作时间。

Description

自动型组合接线仪
一、 技术领域： 本发明属于电能计量装置运用自动控制技术与实现自动控制与信息传输技术领域，特别涉及一种自动型组合接线仪。
二、背景技术：
现在变电站、电力客户现场运行的电能计量装置是采用组合接线盒，虽然电能表在现场校验、现场轮换工作中，起到了很好的方便性，但是，也存在一些问题与不足，它们主要表现在：
1.在现场工作的安全性方面，存在隐患。由于为手动操作，稍有疏忽，容易引起电流互感器二次开路和电压互感器二次的可能短路，对保证工作人员的人身安全及设备安全、电力生产安全均存有危险因素。
2.在提高工作效率方面。随着社会、经济的发展，电力客户越来越多，电能计量工作人员工作量越来越大，现有的组合接线盒在电能表现场校验、电能表定期轮换工作中，接线、操作较为繁琐，工作效率较低。
3.电能计量装置的智能化管理方面，目前仍处在较低水平。
4.电能计量装置的智能化管理，是智能电网的重要组成部分，当前电能计量装置的智能化管理水平，与当前智能电网的要求与发展相比，有较大的差距。
三、发明内容：
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足，而研究设计一种自动型组合接线仪，该自动型组合接线仪的特点是: 基于国内外已非常成熟的智能控制技术、机电一体化技术，结合电能计量专业技术，将现在的电能计量装置现场运用的组合接线盒的手动控制、调整方式完全实现自动控制。解决的问题主要有：1.研究实现电能计量装置电压二次回路、电流二次回路回路组合接线功能硬件的实现方法；2.研究实现电能计量装置电压二次回路、电流二次回路回路组合接线功能功能软件的实现方法；3.研究不同组合接线方式之间可靠闭锁的电路实现问题；4.研究不同组合接线方式之间可靠闭锁的软件实现和保证问题；5.研究组合接线仪在突然停电时，可靠防止电流互感器二次开路的电路实现方法；6.研究实现电能计量装置电压二次回路、电流二次回路回路组合接线功能软件对硬件组合接线电路可靠控制的实现方法；7.研究不同接线方式之间转换同步与不同步的配合问题。
技术方案是：自动型组合接线仪的特征是它由硬件系统和软件系统两部分组成；硬件系统又由自动部分、模拟检测部分、功能执行部分、电源部分四部分组成；自动部分的硬件电路主要由CPU、RAM、ROM、输入输出设备、抗干扰电路组成，自动部分的硬件电路与软件配合，完成对功能执行部分的控制与检测；模拟检测部分由电压检测、电流检测电路组成，完成防止电路连接方式变换时，造成电压互感器二次短路、电流互感器二次开路；功能执行部分由接口电路、电压控制电路、电流控制电路、状态监测控制电路组成，完成由自动部分发出的电能表现场校验工作指令和电能表现场定换指令；电源部分给自动部分及模拟检测部分电路、功能执行部分电路提供工作电源；软件系统由监控程序、功能程序两大部分组成；监控程序包括初始化、抗干扰、时钟、键盘与显示管理的程序组成；功能程序由电压回路控制、电流回路控制、电压回路控制与电流回路控制相互闭锁、不同接线方式之间闭锁的程序组成，实现电压回路控制，电流回路控制的作用是实现相应的控制功能、必要的闭锁监测功能。
自动部分硬件电路主要由CPU、RAM、ROM、输入输出设备、抗干扰电路组成；自动控制部分硬件电路与软件配合，主要完成对功能执行部分的控制与检测，所以，软件硬件的可靠性非常重要，故硬件方面设计有看门狗、与功能执行电路连接的接口电路设计有隔离电路，较好地提高了自动控制部分硬件电路的可靠性。显示器采用耐低温性能好的LED显示器，可靠性较高。看门狗采用专用抗干扰芯片，与软件配合完成自动系统的监测、控制功能。自动部分的组成框图见图1所示。模拟检测部分由电压检测、电流检测电路组成，主要完成防止电路连接方式变换时，造成电压互感器二次短路、电流互感器二次开路。功能执行部分主要由接口电路、电压控制电路、电流控制电路、状态监测控制电路组成，主要完成由自动部分发出的电能表现场校验工作指令及功能和电能表现场定换指令及功能，功能执行部分的组成见框图图2所示。监控程序主要包括初始化、抗干扰、时钟、键盘与显示管理的程序组成，初始化程序主要包括系统自检、参数初始化、显示扫描、按键扫描和开中断、置位的程序，键盘与显示管理的程序的功能是采集与处理按键输入的信息，将各项功能的信息显示出来，实现人机对话功能，抗干扰主要在软件中实现软件抗干扰功能，增加系统的可靠性，与硬件抗干扰电路配合，实现软件、硬件抗干扰工作方式，提高系统整体工作可靠性。功能程序由电压回路控制、电流回路控制、电压回路控制与电流回路控制相互闭锁、不同接线方式之间闭锁等程序组成，主要实现电压回路控制、电流回路控制等主要功能，为实现相应的控制功能，并实现必要的闭锁监测、控制的功能。软件组成框图见图4所示。自动型组合接线仪组成见框图图3所示。
   本发明的技术要求是:
1.安全技术要求:（1）强电电路与弱电电路之间的安全技术要求；（2）实现完全杜绝电流互感器二次开路、电压互感器二次短路的可能；（3）保证工作人员与强电电路之间的安全技术要求。
2.自动型组合接线仪技术要求：（1）电流二次回路阻抗符合，相关规程的要求；（2）电压二次回路导纳、二次压降符合相关规程的要求；（3）自动型组合接线仪功耗要小于1.5VA。
3、自动型组合接线仪软件技术要求：（1）要有完备的监控程序；（2）要有可靠的抗干扰程序；（3）应具备准确的计时程序；（4）要具有可靠的控制键盘程序；（5）要具有可靠的闭锁电路检测及执行程序。
本发明的优点是: 具有防止电流互感器开路、电压互感器短路功能，具有现场电能表校验、定期轮换闭锁功能、无表计费计时功能；提高工作效率达七倍，提高了工作的安全性；提高了电能计量专业现场工作设备的技术水平、电能计量相关设备自动技术的应用水平；完全杜绝电流互感器二次开路人为开路、
完全杜绝电压互感器二次人为短路；大大提高了现场的工作效率，减少人力成本和工作时间。
四、附图说明：
图1为自动部分的组成框图。
图2为功能执行部分的组成框图。
图3为自动型组合接线仪的组成框图。
图4为软件组成的框图。
五、具体实施方式：
实施例1：图1、图2、图3、图4可为本实施例的框图结构示意图。自动型组合接线仪由硬件系统和软件系统两部分组成；硬件系统又由自动部分、模拟检测部分、功能执行部分、电源部分四部分组成；自动部分的硬件电路主要由CPU、RAM、ROM、输入输出设备、抗干扰电路组成，自动部分的硬件电路与软件配合，完成对功能执行部分的控制与检测；模拟检测部分由电压检测、电流检测电路组成，完成防止电路连接方式变换时，造成电压互感器二次短路、电流互感器二次开路；功能执行部分由接口电路、电压控制电路、电流控制电路、状态监测控制电路组成，完成由自动部分发出的电能表现场校验工作指令和电能表现场定换指令；电源部分给自动部分及模拟检测部分电路、功能执行部分电路提供工作电源；软件系统由监控程序、功能程序两大部分组成；监控程序包括初始化、抗干扰、时钟、键盘与显示管理的程序组成；功能程序由电压回路控制、电流回路控制、电压回路控制与电流回路控制相互闭锁、不同接线方式之间闭锁的程序组成，实现电压回路控制，电流回路控制的作用是实现相应的控制功能、必要的闭锁监测功能。电源部分由5V、12V电源组成，5V电源主要给自动部分及模拟量检测部分电路提供工作电源，12V电源主要给功能执行部分电路提供工作电源。显示器采用耐低温性能好的LED显示器，可靠性较高。看门狗采用专用抗干扰芯片，与软件配合完成自动系统的监测、控制功能。

Claims (1)

1.一种自动型组合接线仪，其特征是它由硬件系统和软件系统两部分组成；硬件系统又由自动部分、模拟检测部分、功能执行部分、电源部分四部分组成；自动部分的硬件电路主要由CPU、RAM、ROM、输入输出设备、抗干扰电路组成，自动部分的硬件电路与软件配合，完成对功能执行部分的控制与检测；模拟检测部分由电压检测、电流检测电路组成，完成防止电路连接方式变换时，造成电压互感器二次短路、电流互感器二次开路；功能执行部分由接口电路、电压控制电路、电流控制电路、状态监测控制电路组成，完成由自动部分发出的电能表现场校验工作指令和电能表现场定换指令；电源部分给自动部分及模拟检测部分电路、功能执行部分电路提供工作电源；软件系统由监控程序、功能程序两大部分组成；监控程序包括初始化、抗干扰、时钟、键盘与显示管理的程序组成；功能程序由电压回路控制、电流回路控制、电压回路控制与电流回路控制相互闭锁、不同接线方式之间闭锁的程序组成，实现电压回路控制，电流回路控制的作用是实现相应的控制功能、必要的闭锁监测功能。
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