CN104991482A - 双变比计量智能控制装置及其控制方式 - Google Patents

双变比计量智能控制装置及其控制方式 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双变比计量智能控制装置及其控制方式,装置包括2个或3个高电压双变比电流互感器、微机控制器,每个高电压双变比电流互感器均与一个单相变比控制线路电连接,单相变比控制线路包括测量互感器、继电器结点一、继电器结点二、继电器结点三、继电器结点四及高精度计量型电流互感器;装置的计量控制方式:微机控制器通过测量互感器实时检测高电压双变比电流互感器高电压侧电流值并进行涌流滤波,若检测到电流值大于或等于高电压双变比电流互感器的小变比额定电流上限,则装置进入大变比控制状态,反之进入小变比控制状态。本发明能够使目前采用高电压双变比电流互感器的电度计量器实现大小变比自动切换及单电度表计量,提高计量精度。

Description

双变比计量智能控制装置及其控制方式
技术领域
[0001] 本发明涉及一种双变比计量智能控制装置及其控制方式,用于使目前采用高电压双变比电流互感器的电度计量器实现大小变比自动切换以及单电度表计量,以提高计量精度。
背景技术
[0002] 电力系统存在单位用户负荷大小差别大的现象,尤其是农村春种秋收用电,冶炼行业、季节性开工行业等非连续生产运行的单位用户(其电压等级一般为10KV),这些单位用户负荷大小差别,有的甚至超过10倍,这给电流互感器的配置造成很大困难。当线路电流在额定值的20%〜120%时,电流互感器的精度较高,致使电度计量精度较高,超出此范围则会计量失准。当线路负荷电流低于额定值的20%时,电流互感器励磁电流小,造成计量的负向相对误差增大,而且电流越小误差越大,造成电量计量漏计;当线路电流大于额定值的120%时,电流互感器磁路饱和,造成计量的负向相对误差增大,而且电流越大误差越大,也造成电量计量漏计。
[0003] 采用双变比电流互感器是拓宽电流额定范围,提高计量精度的理想解决方案,在大负荷运行时用大变比电流互感器计量,在小负荷运行时用小变比电流互感器计量,以实现分段计量,保障了从小电流到大电流的全量程计量精度,非常适于负荷变化大的用电用户。然而,由于双变比电流互感器在人工转换变比时需要停电,手工接线操作,转换速度慢,给双变比电流互感器的推广应用带来了很大的困难,因此,采用微机自动控制的双变比计量控制器成为必要。对于双变比电流互感器,目前采用微机自动控制的双变比计量控制器由于其控制方式的设计问题而不得不使用到两个电度表,即大变比计量电度表与小变比计量电度表,以分别应对大变比运行状态与小变比运行状态时的电度计量,使用两个电度表进行计量既不便于读表也不利于自动抄表的实现。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是:提供一种双变比计量智能控制装置及其控制方式,以使目前采用高电压双变比电流互感器的电度计量器实现大小变比自动切换以及单电度表计量,以提高计量精度。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双变比计量智能控制装置,包括有2个或3个高电压双变比电流互感器、微机控制器,每个高电压双变比电流互感器均与一个单相变比控制线路电连接,所述的单相变比控制线路包括有检测高电压双变比电流互感器高电压侧电流值的测量互感器、继电器结点一、继电器结点二、继电器结点三、继电器结点四及高精度计量型电流互感器,继电器结点一接入高电压双变比电流互感器的高电压侦懺路中,继电器结点四接入高电压双变比电流互感器的低电压侧线路中,在高电压双变比电流互感器的变比接线点至其低电压侧接线端之间的线路中依次接入继电器结点二、高精度计量型电流互感器一次侧的一个接线端、高精度计量型电流互感器二次侧的一个接线端以及继电器结点三,同时,高精度计量型电流互感器一次侧的另一个接线端、高精度计量型电流互感器二次侧的另一个接线端分别与高电压双变比电流互感器高电压侧线路中的继电器结点一的两个接线端连接,所述每个单相变比控制线路中的测量互感器以及继电器结点一、继电器结点二、继电器结点三、继电器结点四的控制端均与微机控制器电连接,同时微机控制器带有涌流滤波模块;所述的高电压双变比电流互感器的大变比(图2中高电压双变比电流互感器的P1-P3端的变比)为η: 5,小变比(图2中高电压双变比电流互感器的Ρ1-Ρ2端的变比)为η/χ: 5,所述的高精度计量型电流互感器的变比为X: I。
[0006] 上述双变比计量智能控制装置的计量控制方式为:令微机控制器通过测量互感器实时检测高电压双变比电流互感器高电压侧的电流值并进行涌流滤波(防止频繁进行状态切换),若检测到高电压双变比电流互感器高电压侧的电流值大于或等于高电压双变比电流互感器的小变比额定电流上限,则微机控制器令继电器结点一与继电器结点四同时闭合以投入大变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点二与继电器结点三也都闭合(以确保高电压双变比电流互感器不开路),随后继电器结点二与继电器结点三同时断开以退出小变比状态(同时也防止大变比电流流过高精度计量型电流互感器的二次侧),此时,与该控制装置连接的电度表将按η: 5的变比进行计量;若检测到高电压双变比电流互感器高电压侦_电流值小于高电压双变比电流互感器的小变比额定电流上限,则微机控制器令继电器结点二与继电器结点三同时闭合以投入小变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点一与继电器结点四也都闭合(以确保高电压双变比电流互感器不开路),随后继电器结点一与继电器结点四同时断开以退出大变比状态(同时也防止高精度计量型电流互感器的一次侧与二次侧之间发生短路),此时,与该控制装置连接的电度表将仍然按照η: 5的变比进行计量,故而,通过采用该控制装置,只需一个电度表即可针对高电压双变比电流互感器的不同变比状态进行计量。
[0007] 本发明的有益效果是:本发明能够使目前采用高电压双变比电流互感器的电度计量器实现大小变比自动切换以及单电度表计量,以提高计量精度、便于读表和自动抄表;变比自动切换过程仅需一台微机控制器进行控制,结构简单、实施成本低、控制过程稳定;而且,当控制装置进入大变比计量控制状态时大变比电流信号直接输出至电度表,不损失电流计量精度。
附图说明
[0008] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0009] 图1是本发明的双变比计量智能控制装置与三相四线电度表连接使用时的结构示意图(箭头表示信号传输方向)。
[0010] 图2是本发明的双变比计量智能控制装置中的一个单相变比控制线路的结构示意图(同时画出一个与之连接的高电压双变比电流互感器以及控制其作用的微机控制器,以使示意图完整、明了 ;箭头表示信号传输方向)。
[0011] 图中:1.高电压双变比电流互感器 2.微机控制器 3.单相变比控制线路3-1.测量互感器3-2.继电器结点一 3-3.继电器结点二 3-4.继电器结点三3-5.继电器结点四3-6.高精度计量型电流互感器4.三相四线电度表
具体实施方式
[0012] 一种双变比计量智能控制装置,如图1、图2所示,其包括有2个或3个高电压双变比电流互感器1、微机控制器2,每个高电压双变比电流互感器I均与一个单相变比控制线路3电连接,单相变比控制线路3包括有检测高电压双变比电流互感器I高电压侧电流值的测量互感器3-1、继电器结点一 3-2、继电器结点二 3-3、继电器结点三3-4、继电器结点四3-5及高精度计量型电流互感器3-6,继电器结点一 3-2接入高电压双变比电流互感器I的高电压侧线路中,继电器结点四3-5接入高电压双变比电流互感器I的低电压侧线路中,在高电压双变比电流互感器I的变比接线点至其低电压侧接线端之间的线路中依次接入继电器结点二 3-3、高精度计量型电流互感器3-6 —次侧的一个接线端、高精度计量型电流互感器3-6 二次侧的一个接线端以及继电器结点三3-4,同时,高精度计量型电流互感器3-6 一次侧的另一个接线端、高精度计量型电流互感器3-6 二次侧的另一个接线端分别与高电压双变比电流互感器I高电压侧线路中的继电器结点一 3-2的两个接线端连接,每个单相变比控制线路3中的测量互感器3-1以及继电器结点一 3-2、继电器结点二 3-3、继电器结点三3-4、继电器结点四3-5的控制端均与微机控制器2电连接,同时微机控制器2带有涌流滤波模块;高电压双变比电流互感器I的大变比(图2中高电压双变比电流互感器的P1-P3端的变比)为η: 5,小变比(图2中高电压双变比电流互感器的Ρ1-Ρ2端的变比)为η/χ: 5,高精度计量型电流互感器3-6的变比为X: I。
[0013] 上述双变比计量智能控制装置的计量控制方式为:令微机控制器2通过测量互感器3-1实时检测高电压双变比电流互感器I高电压侧的电流值并进行涌流滤波,若检测到高电压双变比电流互感器I高电压侧的电流值大于或等于高电压双变比电流互感器I的小变比额定电流上限,则微机控制器2令继电器结点一 3-2与继电器结点四3-5同时闭合以投入大变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点二 3-3与继电器结点三3-4也都闭合以确保高电压双变比电流互感器I不开路,随后继电器结点二 3-3与继电器结点三3-4同时断开以退出小变比状态,同时也防止大变比电流流过高精度计量型电流互感器3-6的二次侧,此时,与该控制装置连接的电度表将按η: 5的变比进行计量;若检测到高电压双变比电流互感器I高电压侧的电流值小于高电压双变比电流互感器I的小变比额定电流上限,则微机控制器2令继电器结点二 3-3与继电器结点三3-4同时闭合以投入小变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点一 3-2与继电器结点四3-5也都闭合以确保高电压双变比电流互感器I不开路,随后继电器结点一 3-2与继电器结点四3-5同时断开以退出大变比状态,同时也防止高精度计量型电流互感器3-6的一次侧与二次侧之间发生短路,此时,与该控制装置连接的电度表将仍然按照η: 5的变比进行计量,故而,通过采用该控制装置,只需一个电度表即可针对高电压双变比电流互感器的不同变比状态进行计量。
[0014] 本发明的双变比计量智能控制装置可与三相四线电度表连接使用,亦可与三相三线电度表连接使用,当该双变比计量智能控制装置与三相三线电度表连接使用时,其包含2个高电压双变比电流互感器与2个单相变比控制线路(2个高电压双变比电流互感器分别接供电系统的A相线与C相线)。
[0015] 上述实施例仅用于解释说明本发明,而非对本发明权利保护的限定,凡是在本发明本质方案的基础上进行的任何非实质性的改动,均应落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种双变比计量智能控制装置,包括有2个或3个高电压双变比电流互感器(1)、微机控制器(2),其特征在于:每个高电压双变比电流互感器(I)均与一个单相变比控制线路(3)电连接,所述的单相变比控制线路(3)包括有检测高电压双变比电流互感器⑴高电压侧电流值的测量互感器(3-1)、继电器结点一(3-2)、继电器结点二(3-3)、继电器结点三(3-4)、继电器结点四(3-5)及高精度计量型电流互感器(3-6),继电器结点一(3-2)接入高电压双变比电流互感器(I)的高电压侧线路中,继电器结点四(3-5)接入高电压双变比电流互感器(I)的低电压侧线路中,在高电压双变比电流互感器(I)的变比接线点至其低电压侧接线端之间的线路中依次接入继电器结点二(3-3)、高精度计量型电流互感器(3-6)一次侧的一个接线端、高精度计量型电流互感器(3-6) 二次侧的一个接线端以及继电器结点三(3-4),同时,高精度计量型电流互感器(3-6) —次侧的另一个接线端、高精度计量型电流互感器(3-6) 二次侧的另一个接线端分别与高电压双变比电流互感器(I)高电压侧线路中的继电器结点一(3-2)的两个接线端连接,所述每个单相变比控制线路(3)中的测量互感器(3)以及继电器结点一(3-2)、继电器结点二(3-3)、继电器结点三(3-4)、继电器结点四(3-5)的控制端均与微机控制器(2)电连接,同时微机控制器(2)带有涌流滤波模块;所述的高电压双变比电流互感器(I)的大变比为η: 5,小变比为η/χ: 5,所述的高精度计量型电流互感器(3-6)的变比为X: 1
2.一种双变比计量智能控制装置的计量控制方式,采用如权利要求1所述的双变比计量智能控制装置进行控制,其特征在于方法如下:令微机控制器(2)通过测量互感器(3-1)实时检测高电压双变比电流互感器(I)高电压侧的电流值并进行涌流滤波,若检测到高电压双变比电流互感器⑴高电压侧的电流值大于或等于高电压双变比电流互感器⑴的小变比额定电流上限,则微机控制器⑵令继电器结点一(3-2)与继电器结点四(3-5)同时闭合以投入大变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点二(3-3)与继电器结点三(3-4)也都闭合,随后继电器结点二(3-3)与继电器结点三(3-4)同时断开以退出小变比状态;若检测到高电压双变比电流互感器(I)高电压侧的电流值小于高电压双变比电流互感器(I)的小变比额定电流上限,则微机控制器(2)令继电器结点二(3-3)与继电器结点三(3-4)同时闭合以投入小变比状态,且在闭合的瞬间继电器结点一(34)与继电器结点四(3-5)也都闭合,随后继电器结点一(3-2)与继电器结点四(3-5)同时断开以退出大变比状态。
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