CN1395108A

CN1395108A - 多变比宽负载电能计量装置

Info

Publication number: CN1395108A
Application number: CN 02135228
Authority: CN
Inventors: 许孝玉; 巴银华; 高源�
Original assignee: 许孝玉
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2003-02-05
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: CN1161622C

Abstract

本发明公开了一种多变比宽负载电能计量装置，属于高压配电计量技术领域。该装置的两个多变比电流互感器接在A、C相，其二次侧的多变比抽头经中间继电器接测控电表。两个电压互感器按V型连接成三相，其二次侧接测控电表。中央处理器与控制继电器、锁存器、数据存储器、485芯片、调制解调器、与非门连接。由中央处理器根据负载总电流的变化而自动切换电流互感器的变比，能进一步提高电能计量粗度，尤其是用电峰值和谷值的计量精度。本装置具有无线信号收发器，利用PC机或掌上电脑，能在20公里数以内或2公里以内无线遥控抄表，工效高、人为误差小、无危险性，本装置可用于各种高压供配电支路单台或多台变压器进行高压或低压计量，经济效益显著。

Description

多变比宽负载电能计量装置

(一)技术领域

本发明涉及到高压配电计量装置，具体而言是一种多变比宽负载电能计量装置。

(二)背景技术

目前国内供配电线路中，各支线路或各大户的用电量普遍采用高压计量方式，并且大部分采用单变比电流互感器。这种单一变比电流互感器只能适用于窄负载工作状态，负载总电流越接近额定电流值计量精度越高。若负载变化范围较宽，则其负载总电流变化范围也较大。当负载总电流高于额定电流的120％时，由于磁饱和等原因会使计量精度明显降低；当负载总电流低于额定电流的30％时，由于分辨率变低等原因，也会使计量精度明显降低，甚至无法计量出来。还因为大部分高压电能计量箱都安置在杆顶上，需要人工爬杆抄表，不但工作效率低、人为误差大，而且不方便、有危险。经检索专利文献，其中89202251、94103175、96221845、98238632四篇可作为本发明的弱相关对比文献，虽然也采用了多变比电流互感器，进一步提高了电能计量精度，但采取的技术方案都与本发明不同，效果也有差别，并且都不具有无线遥控抄表功能。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种与众不同的多变比宽负载电能计量装置，既能进一步提高计量精度，防止大量电能无计量流失，又能实现无线遥控抄表，提高工效，减少误差，确保安全。

采取的技术方案是：

本装置由互感器部分、测控部分和信号传输部分组成。其特征是互感器部分包括两个多变比电流互感器和电压互感器；测控部分包括中间继电器、控制继电器、测控电表、中央处理器、锁存器、数据存储器、485芯片、调制解调器、与非门、非门和开关管等；信号传输部分包括无线信号收发器、PC机和掌上电脑等。两个多变比电流互感器分别接在A、C相，其二次侧的多变比抽头接中间继电器，中间继电器再接到测控电表，电压互感器按V型连接成三相，其二次侧也接测控电表，构成电能计量回路。电压互感器另有一个二次绕组专为小变压器供电，经变压和整流再为整机电路提供工作电源。中央处理器通过三个非门和三个开关管与控制继电器连接，还与锁存器、数据存储器、485芯片、调制解调器、与非门等连接。485芯片、调制解调器、与非门互相连接。中间继电器各常开触点受到控制继电器的控制。控制继电器受中央处理器控制，自动切换电流互感器的变比。

上述多变比宽负载电能计量装置中的电流互感器为三至五变比，即其二次侧绕组有三至五个不同匝数的抽头。最少的匝数适用于最大负载电流；最多的匝数适用于最小负载电流；中等匝数适用于中段范围负载电流，例如额定负载电流的30％-120％。

本电能计量装置适用于各种高压配电网中，对各分支线路单台或多台变压器进行高压或低压计量。由于使用了多变比电流互感器，并且能根据负载电流的变化范围自动切换变化，所以能适用于负载变化范围很宽的工作状态，能大大提高用电高峰或低谷时的计量精度。由于利用PC机可在20公里以内、利用掌上电脑可在2公里以内无线遥控抄表，所以既提高了工效，减少了人为抄表误差，又排除了危险性。该装置为供电管理现代化提供了先进的技术手段。

(四)附图说明

附图1是本发明各组成部分及工作原理框图。

附图2是本发明的电路原理图。

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

如图1所示，本发明由互感器部分、测控部分(即虚线框内部分)和信号传输部分组成。如图2所示，互感器部分包括两个多变比电流与感器LH1、LH2和电压互感器YH。如图1、图2所示，测控部分包括中间继电器ZJ1、ZJ2、ZJ3、控制继电器J4、J5、J6、测控电表、中央处理器CPU1和CPU2、锁存器、数据存储器、485转换芯片、调制解调器、与非门、三个非门和开关管Q1～Q4等；图1中可以看到信号传输部分的无线信号收发器和电脑。其中的“网络输出口”就是图2中的调制调解器TDK、与非门、开关管Q4等。如图2所示，两个多变比电流互感器LH1和LH2分别接在A、C相，其二次侧的多变比(本实施例为三变比)抽头分别先接中间继电器ZJ1、ZJ2、ZJ3，再接测控电表，电压互感器YH按V型连接成三相，其二次侧也接测控电表，构成电能计量回路。电压互感器YH另有一个二次绕组专给小变压器B供电，再由小变压器B变压、整流后为电子线路提供12V和5V电源。CPU1通过三个非门和开关管Q1、Q2、Q3与控制继电器J4、J5、J6连接，还与锁存器、数据存储器、485模数转换器、调制解调器TDK、与非门、CPU2连接。CPU2还与与非门连接。与非门还与TDK、485芯片连接。中间继电器ZJ1、ZJ2、ZJ3常开触点受到控制继电器J4、J5、J6的控制。

由图2可见，电流互感器LH1、LH2的中间抽头为标准变比，其余抽头分别对应着高、低变比，其比值由测控电表计算成标准值。当用电负载变化较大，使其负载总电流高于或低于额定电流的某一范围时，先由测控电表分辨，并经485芯片转换成电量数字信号，传送到CPU1，由CPU1识别是大是小后，再控制相应的非门使开关管Q1或Q3导通，使控制继电器J4或J6吸合，并通过J1、J2、J3互锁控制ZJ2断开，ZJ1或ZJ3吸合，实现电流互感器变比的自动切换。切换变比后的电流数据由测控电表计算成标准值，通过485芯片送至CPU1，再经锁存、存储在数据存储器中。当无线信号收发器中的电台收到无线抄表信号时，信号RXA先经调制解调器TDK解调，再经与非门将数字信号发送给CPU2，当CPU2确认为是自己表号的标识号后，输出高电平向CPU1的INTO申请中断，CPU1再控制与非门导通，并将数据存储器中的电量数据经TDK调制后，通过电台发射出去。主机站的电台收到此数据信号传送给MODEM远程数据通信板，再经控制程序处理后，将电量数据存储在PC机内，完成遥控抄表。也可用掌上电脑直接发出抄表信号和接收电量数据信号，完成遥控抄表。

Claims

1.一种多变比宽负载电能计量装置，由互感器部分、测控部分和信号传输部分组成，其特征是互感器部分包括两个多变比电流互感器和电压互感器，测控部分包括中间继电器、控制继电器、测控电表、中央处理器、锁存器、数据存储器、485芯片、调制解调器、与非门、非门和开关管，信号传输部分包括无线信号收发器、PC机和掌上电脑，两个多变比电流互感器分别接在A、C相，其二次侧的多变比抽头接中间继电器，中间继电器再接到测控电表，电压互感器按V型连接成三相，其二次侧也接到测控电表，构成电能计量回路，电压互感器另有一个二次绕组专为小变压器供电，经变压器和整流后再为整机电路提供工作电源，中央处理器通过三个非门和三个开关管与控制继电器连接，还与锁存器、数据存储器、485芯片、调制解调器、与非门连接，485芯片、调制解调器、与非门互相连接。

2.根据权利要求1所述的多变比宽负载电能计量装置，其特征是电流互感器采用三至五变比，即二次侧绕组有三至五个不同匝数的抽头，最少的匝数适用于最大负载电流，最多匝数适用于最小负载电流，中间匝数适用于中段范围负载电流。