CN107656234A - 一种三相三线高压电能计量装置在线检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置和方法，安装简单，易于调试，既支持本地查看显示屏幕上的接线情况，也可实现远程实时召测，快捷方便，工作量小，工作效率大幅提升。且当发现电力异常或接线错误时，能够主动上报主站，实现电力故障的及时处理，有效保障用户和企业的经济利益。同时，检测时无需停电作业，保证用户正常用电，也利于保障工作人员的人身安全，安全性能高。

Description

一种三相三线高压电能计量装置在线检测方法及装置

技术领域

本发明属于电能测量技术领域，具体涉及一种涉及三相三线高压电能计量装置接线正确性在线检测方法和装置。

背景技术

目前，电能计量工作人员在现场安装、拆换调试等现场工作中因疏忽大意等原因常出现各类接线错误，或电能用户采用人为手段变更电能表、互感器接线以达到窃电或违约用电等目的，以上情况导致电能计量装置接线错误、用户电能表错误计量。其中高压用户因用电量大，电费回收风险高，其高压三相三线计量装置接线的准确与否直接关系到电力用户和供电企业的切身利益，因此做好高压计量装置接线正确性检测是电能计量工作的重中之重。

传统的检测方法，主要通过定期现场巡检，检查过程中需要拆下封印并打开计量柜（箱），从而逐一检查接线的方式，对工作人员操作技能要求高，且操作过程繁琐，通常需停电检查，影响用户用电。而若在高压带电情况下进行检查，还需确保所有安全措施均已到位，因此日常的高压现场巡检工作效率低、时间长。尤其对于区域内具有较多高压用户的巡检，其巡检工作需要人员较多，工作量较大，并且无法实时掌握用户的即时用电情况，为日常计量运维工作的开展带来困难。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的巡检工作效率低，无法实时掌握用户即时用电情况的不足，提供一种针对三相三线高压电能计量装置的在线检测接线正确性的检测方法和装置，该方法在检测时无需停电，能够现场显示出实际接线方式和相量图，并可远程实现数据的实时召测，快速准确地判断现场计量装置接线正确性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三相三线高压电能计量装置在线检测方法，包括：

测量基础数据；

数据处理分析，判断数据是否位于正常运行范围内；

判断电压的正逆相序；

初步确定相量图位置，并根据“V相无电流原则”确定V相且推导出相别，得到计量装置的实际接线形式和实际的相量图位置；

通过已测量数据判断接线是否正确，数据显示公开并传输主站。

优选的，所述基础数据包括U₁₂、U₃₂、U₁₃、I₁、I_3、U₃₂与U₁₂之间角度Φ、U₁₂与I₁之间角度Φ₁、U₃₂与I₃之间角度Φ_3。

优选的，所述数据处理分析和判断接线是否正确时，若数据异常，则告警并将数据传输至主站。

优选的，所述电压相序判断时，根据U₃₂与U₁₂之间角度Φ,若Φ=60°（1±5%）或-300°（1±5%），则相序为正；若Φ=-60°（1±5%）或300°（1±5%），则相序为逆。

优选的，根据V相无电流原则判断V相，若I₁或I₃均无邻近相电压，则将电流反向再分析，判断得到V相；根据已知相序可得U₁、U₂、U₃相别；根据临近电压相别及有无反向情况，判断I₁、I₃所属相电流及有无反向接线。

一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置，包括：电压采样器、电流采样器、相位比较器、数据处理模块、中央处理器、通讯模块、显示模块，电压采样器和电流采样器将数据传输至数据处理模块和相位比较器，数据处理模块与中央处理器连接，中央处理器分别与通讯模块、显示模块连接；

其中，相位比较器对电压采样器和电流采样器传输的数据进行比较，测量不同相量间的相位角，得到相位测量数据；

数据处理模块对接收的电压、电流、相位输入量分析比较，判断数据是否正常，并判断电压的正逆相序，初步确定相量图位置，确定V相且推导出相别，得到计量装置的实际接线形式和实际相量图，将得到的信息传输至中央处理器；

通讯模块可实时接收中央处理器传输的数据信息，并远程传输至主站；

显示模块将接收的中央处理器传输的数据信息显示公开。

优选的，所述通讯模块通过SIM卡槽插入通讯卡，借助通讯天线实现数据远程传输。

优选的，所述显示模块包括显示器和指示灯，显示器显示数据包括通讯信号强度、上线指示、告警指示及接线相量图、电压相序、电压、电流、相位输入量，指示灯包括电源灯、在线指示灯、告警灯，电源灯为红色，通电后常亮，在线指示灯为绿色，上线后闪烁，告警灯为红色，正常时灭，报警时常亮。

因此，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置和方法，安装简单，易于调试，既支持本地查看显示屏幕上的接线情况，也可实现远程实时召测，快捷方便，工作量小，工作效率大幅提升。且其支持主动上报功能，当发现电力异常或接线错误，能够主动上报主站，实现电力故障的及时处理，有效保障用户和企业的经济利益。同时，检测时无需停电作业，保证用户正常用电，也利于保障工作人员的人身安全，安全性能高。

附图说明

图1：本发明提供的一种三相三线高压电能计量装置在线检测方法的流程图；

图2：本发明提供的一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置的连接示意图；

图3：本发明提供的一种具体的三相三线高压电能计量装置在线检测装置的结构示意图；

图4：图3的侧视图；

图5：图3的后视图；

图6：本发明提供的一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置安装接线示意图；

图7：本发明提供的一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置错误安装接线示意图。

图8：正确接线相量图；

图9：错误接线相量图。

具体实施方式

以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的结构进行进一步说明。

实施例1

在本发明提供的在线检测方法中，参照附图1，该实施例包括以下步骤：

1、测量基础数据

对相关基础数据，如U₁₂、U₃₂、U₁₃、I₁、I_3、U₃₂与U₁₂之间角度Φ、U₁₂与I₁之间角度Φ₁、U₃₂与I₃之间角度Φ₃测量。

2、数据分析判断

对上述测量的基础数据进行处理分析，判断数据是否位于正常运行范围内。首先判断电压、电流数值大小是否在正常范围内，即：

U_12、U_32、U₁₃是否为正常值100V，若为173V左右，则存在电压极性反故障，若数值过小，则存在基本电压接线错误，如开路等；

I_1、I₃是否为正常值且数值相近，若为0或相差过大，则存在基本电流接线错误，如短路等；

若数据异常，则告警并将数据传输至主站，以便工作人员及时处理现场故障。

3、判断电压的正逆相序

数据判断为正常时，则可判断电压的相序，根据U₃₂与U₁₂之间角度Φ判断,若Φ=60°（1±5%）或-300°（1±5%），则相序为正；若Φ=-60°（1±5%）或300°（1±5%），则相序为逆。

4、确定相量图位置和装置的实际接线形式

根据Φ₁和Φ₃初步确定I_1、I₃的相量图位置，根据U、W相电压和相电流临近原则（即V相无电流原则），若I₁或I₃均无邻近相电压，可将电流反向再分析，判断出V相。进而根据已知相序可得U₁、U₂、U₃相别。根据临近电压相别及有无反向情况，判断I₁、I₃所属相电流及有无反向接线情况。从而得到计量装置的实际接线形式和实际相量图。

其中，V相无电流原则仅指U、W相，且假设用户无功补偿合理，功率因数角小于30°。

5、判断接线是否正确

根据已测知的各项数据、实际接线形式和实际相量图，可判断U₁、U₂、U₃是否为U_u、U_v、U_w，I₁、I₃ 是否为I_u、I_w ，相序是否为正，从而判断出接线是否正确，若正常，数据传输至显示模块，将各项数据显示公开，若异常，则系统将数据传输至主站进行告警。

实施例2

在本发明提供的三相三线高压电能计量装置在线检测装置中，参照附图2-5，该装置包括：电压采样器、电流采样器、相位比较器、数据处理模块、中央处理器、通讯模块、显示模块，电压采样器和电流采样器将数据传输至数据处理模块和相位比较器，数据处理模块与中央处理器连接，中央处理器分别与通讯模块、显示模块连接。

其中，电压采样器、电流采样器实时采集输出的电压、电流数据，相位比较器对电压采样器和电流采样器采集的并传输过去的数据进行比较，测量不同相量间的相位角，得到相位测量数据。

数据处理模块对接收的电压、电流、相位输入量分析比较，判断数据是否正常，并判断电压的正逆相序，初步确定电流的相量图位置，确定V相且推导出相别，得到计量装置的实际接线形式和实际相量图，将得到的信息传输至中央处理器。

通讯模块则实时接收中央处理器传输的数据信息，并远程传输至主站；

显示模块将则接收的中央处理器传输的数据信息显示公开。

优选的，所述通讯模块通过SIM卡槽插入通讯卡，借助通讯天线实现数据远程传输。

优选的，所述显示模块包括显示器和指示灯，显示器显示数据包括通讯信号强度、上线指示、告警指示及接线相量图、电压相序、电压、电流、相位输入量，指示灯包括电源灯、在线指示灯、告警灯，电源灯为红色，通电后常亮，在线指示灯为绿色，上线后闪烁，告警灯为红色，正常时灭，报警时常亮。

实施例3

如图6计量装置在线检测装置正确的安装接线图所示，电压端子接线相别为UVW，相序为正，电能表第一元件输入电流为I_u，第二元件输入电流为I_w，正确接线相量图如图8。

而以计量装置在线检测装置错误的安装接线为例，参考图7，以实施例1所述检测方法进行检测，发现检测装置中，电压、电流采样器测量的基础数据线电压和相电流，数值在正常运行范围内。

根据相位比较器的输出数据U₃₂U₁₂相位角Φ≈300°，判断此接线下相序为逆相序。逆相序情况下，如图9所示，得出逆相序U₁U₂U₃相电压和U₁₂U₃₂线电压，根据U₁₂与I₁之间角度Φ₁、U₃₂与I₃之间角度Φ₃，确定I₁、I₃。

其中，相位比较器得出Φ₁≈225°、Φ₃≈225°。

然后根据U、W相电压和相电流临近原则（即V相无电流原则），I₃因无临近相电压，取反向电流，从而判断出U₁为U_v，上述已判断出电压为逆相序，所以U₁U₂U₃实际相别为U_vU_uU_w，则电流根据临近相电压，判断出I₁=I_u、I₃=-I_w；最终得出实际接线方式和对应的相量图。

此时，在显示器上同时显示出实际电压电流相量图、电压电流数值及相序数据，因接线错误，中央处理器控制告警指示灯常亮，同时通讯模块主动向主站上报报警事件。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种三相三线高压电能计量装置在线检测方法，其特征在于，包括：

测量基础数据；

数据处理分析，判断数据是否位于正常运行范围内；

判断电压的正逆相序；

初步确定相量图位置，并根据“V相无电流原则”确定V相且推导出相别，得到计量装置的实际接线形式和实际的相量图位置；

通过已测量数据判断接线是否正确，数据显示公开并传输主站。

2.如权利要求1所述的三相三线高压电能计量装置在线检测方法，其特征在于，所述基础数据包括U₁₂、U₃₂、U₁₃、I₁、I_3、U₃₂与U₁₂之间角度Φ、U₁₂与I₁之间角度Φ₁、U₃₂与I₃之间角度Φ_3。

3.如权利要求1所述的三相三线高压电能计量装置在线检测方法，其特征在于，所述数据处理分析和判断接线是否正确时，若数据异常，则告警并将数据传输至主站。

4.如权利要求1所述的三相三线高压电能计量装置在线检测方法，其特征在于，所述电压相序判断时，根据U₃₂与U₁₂之间角度Φ,若Φ=60°或-300°，则相序为正；若Φ=-60°或300°，则相序为逆。

5.如权利要求1所述的三相三线高压电能计量装置在线检测方法，其特征在于，根据V相无电流原则判断V相，若I₁或I₃均无邻近相电压，则将电流反向再分析，判断得到V相；根据已知相序可得U₁、U₂、U₃相别；根据临近电压相别及有无反向情况，判断I₁、I₃所属相电流及有无反向接线。

6.一种三相三线高压电能计量装置在线检测装置，其特征在于，包括：电压采样器、电流采样器、相位比较器、数据处理模块、中央处理器、通讯模块、显示模块，电压采样器和电流采样器将数据传输至数据处理模块和相位比较器，数据处理模块与中央处理器连接，中央处理器分别与通讯模块、显示模块连接；

其中，相位比较器对电压采样器和电流采样器传输的数据进行比较，测量不同相量间的相位角，得到相位测量数据；

数据处理模块对接收的电压、电流、相位输入量分析比较，判断数据是否正常，并判断电压的正逆相序，初步确定相量图位置，确定V相且推导出相别，得到计量装置的实际接线形式和实际相量图，将得到的信息传输至中央处理器；

通讯模块可实时接收中央处理器传输的数据信息，并远程传输至主站；

显示模块将接收的中央处理器传输的数据信息显示公开。

7.如权利要求6所述的三相三线高压电能计量装置在线检测装置，其特征在于，所述通讯模块通过SIM卡槽插入通讯卡，借助通讯天线实现数据远程传输。

8.如权利要求6所述的三相三线高压电能计量装置在线检测装置，其特征在于，所述显示模块包括显示器和指示灯，显示器显示数据包括通讯信号强度、上线指示、告警指示及接线相量图、电压相序、电压、电流、相位输入量，指示灯包括电源灯、在线指示灯、告警灯，电源灯为红色，通电后常亮，在线指示灯为绿色，上线后闪烁，告警灯为红色，正常时灭，报警时常亮。