CN201017463Y - 数字化多功能综合电力质量监控仪 - Google Patents
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Abstract
一种数字化多功能综合电力质量监控仪，属于仪器仪表领域，包括一个含有安装支架的仪表机壳，机壳内设有一块电子线路板，仪表机壳的前面板上，设有高精度LCD显示屏及LED工作状态指示灯，后面板上设有上下两排接线端子，它们分别连接到内部电子线路板上以及外接的RS－485通信接口上；内部电子线路板，包含数字量输入信号端部分、与其相连的模/数转换电路部分以及位于输出端部分的继电器控制输出电路。该数字化多功能综合电力质量监控仪实现了对变、配电站的智能化管理，减轻了人力劳动，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器仪表领域，特别涉及到一种用于实时电力监控的数字化多功能综合电力质量监控仪。
背景技术
目前，我国大多数的变、配电站的配电系统都没有实现智能化的控制，管理人员对于变、配电站中的各个配电柜的电参量、短路器状态信息等都无法及时发现问题，及时进行控制及处理突发事件。在整个系统中无法实现对各配电柜的遥控、遥测、遥信。以前，为测量若干电参数，配电监控系统大量使用电量变送器加PLC或工控机。此方法存在的缺点有：
(1)体积大，接线复杂。如在测量三相电路的电压，电流、功率、功率因数等参数时，需要配置10多台变送器，联接线总数在70条左右。
(2)成本较高。对变送器送出的4～20mA电流需要进行A/D采样，要求就地设置一台PLC或工控机，初始投资很大。
(3)稳定性和精度差。由于电压互感器(TV)和电流互感器(TA)后面带许多变送器，使得TV、TA的二次负载太大，系统测量稳定性和精度都较差。
(4)故障率高，调试困难。
这种现状就提出了对实现智能化控制的需求，我公司开发的数字化多功能综合电力质量监控仪，即CEPC7系列智能配电仪表就是根据变配电站的实际需要而进行的创新开发。所谓数字化多功能综合电力质量监控仪是一种采集多种配电信息，具备数据传输的数字仪表，它集数据采集与控制功能为一身。它可以代替多种仪表、继电器、变送器和其它元件。该综合电力质量监控仪可安装在配电系统内的不同位置。该仪表系列，是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦的电力监控需求而设计划的智能配电仪表。它能测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压、有功、无功率、电度、开关状态、谐波分析等。由于该电力仪表还具备完善的通信联网功能，所以我们称之为智能型配电仪表。它非常适合于实时电力监控系统。并且具有极高的性能价格比，可以直接取代常规电力变送器及测量仪表。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是，针对多数变、配电站的配电系统没有实现智能化控制和管理，无法实现各配电柜的遥控、遥测和处理突发事件能力。为了克服这些不足，就需要重新设计和开发具有通信功能的智能型网络仪表。本实用新型的目的，就是提供一种数字化多功能综合电力质量监控仪，通过现场总线使得实现配电智能化成为可能。本实用新型的目的是依靠以下方案来实现的，一种数字化多功能综合电力质量监控仪，包括一个含有安装支架的仪表机壳，机壳内设有一块电子线路板，其特征在于，所述仪表机壳的前面板上，设有高精度LCD显示屏及LED工作状态指示灯，后面板上设有上下两排接线端子，它们分别连接到内部电子线路板上以及外接的RS-485通信接口上：所述内部电子线路板，包含数字量输入信号端部分、与其相连的模/数转换电路部分以及位于输出端部分的继电器控制输出电路。所述监控仪主机外接RS-485接口，采用Modbus通讯协议，通过屏蔽双绞线与CEPC7系列配电仪表相连接，如果上位机不带RS-485口而只有RS-232口，则可通过RS-232、485转换器连接。
CEPC7系列仪表采用了内含24位A/D转换器的16位DSP微处理器，这样使得对交流电量的测量与处理的准确度大大提高，即使在被测波形失真和不连续的情况下，谐波分量达21次时也可保证测量的准确度。
该系列仪表具有强大的数据采集和处理功能，可以测量三相相电压、线电压、三相相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功电度和无功电度等所用电力参数，同时还具有需量测量、谐波分析、越限报警、历史记录等功能，电压测量精度为0.2级，功率与能量测量精度为0.5级。远程控制可以提供5路数字量输入，2路继电器控制输出。
高精度的LCD显示介面及LED工作状态指示可以显示当前量测的电量参数，显示超过30个参数值，即使在能见度低较差的环境下亦能清楚显示，方便了现场运行人员的工作。
所述电子线路板上的数字量输入电路，包含一个控制开关K及光耦合二极管回路。当开关K打开时，光耦合二极管侧无电流通过，三极管处于截止状态，OUT端为高电平；当开关K闭合时，光耦合二极管侧有电流通过，三极管处于导通状态，OUT端为低电平。这样OUT的高、低电平分别对应K的“分”与“合”状态。CEPC7系列智能配电仪表通过5路DI采集来自开关辅助触点的信号，把开关的开、停状态及现场/远方控制状态传输到上位监控系统。
所述电子线路板上的继电器控制电路，包含一个具有锁存与脉冲两种输出方式的继电器及光耦合二极管回路。该电路中，继电器输出方式有2种：①锁存方式，即稳态方式，继电器输出为“ON”和“OFF”2种状态；②脉冲方式，即暂态方式，继电器输出从“OFF”状态变为“ON”状态，保持一段时间后又返回“OFF”状态。当智能仪表接收到上位监控系统发出的控制信号，用两路继电器输出就可以控制开关的分合。
本实用新型的有益效果是，与传统仪表功能比较有很大的改善：①使配电系统能融入企业的综合管理系统中；②能对企业的配电进行实时的动态管理：③工作效率大大提高，巡检时间大为减少；④人为因素造成事故所带来的损失大幅降低；⑤电力管理者的工作量大大减少：⑥强大的预警功能，可在没有发生事故前预测到可能发生的事故并报警；⑦事故发生时，可通过报警方式使电力管理者最快了解情况并及时做出正确的处理方案；⑧缩短事故处理时间，可通过监测分析帮助查找事故原因；
与PLC相比较CEPC智能配电仪表具有以下优点：①体积小，接线简单；②稳定性好，不受谐波干扰；③系统组成简单，易于维护；④功能更多、更强，数值更准确，CEPC系列智能仪表能直接采集各种数据，并通过通讯线传送到主机，主机与智能仪表终端显示数值相一致。该实用新型的数字化多功能综合电力质量监控仪实现了对变、配电站的智能化管理，减轻了人力劳动，提高了工作效率。
附图说明
图1为数字化多功能综合电力质量监控仪外貌示意图；
图2为该监控仪机壳后面板示意图；
图3为该监控仪内电路板上数字量输入电路示意图；
图4为该监控仪内电路板上继电器输出电路示意图；
图5为该监控仪内电路板上模数转换电路；
图6为该监控仪机壳后面板上排接线端子分布图；
图7为该监控仪机壳后面板下排接线端子分布图；
图8为接线端子与仪表连接关系图；
具体实施方式
参照图1、图2，表示本实用新型所述的数字化多功能综合电力质量监控仪的外貌示意图，图中仪表机壳为1，安装支架2设置在左右两个侧面上，机壳内设有一块电子线路板3，机壳的前面板上设有高精度LCD显示屏面4，在后面板上设有上下两排接线端子，上排接线端子5共布有15个端子，下派接线端子共布有10个端子，参照图3，表示该电路板上数字量输入电路的简化示意图，当开关K打开时，光耦合二极管侧无电流通过，三极管处于截止状态，OUT端为高电平；当开关K闭合时，光耦合二极管侧有电流通过，三极管处于导通状态，OUT端为低电平。这样OUT的高、低电平分别对应K的“分”与“合”状态。该系列智能配电仪表通过5路DI采集来自开关辅助触点的信号，把开关的开、停状态及现场/远方控制状态传输到上位监控系统。
参照图4，表示该电路板上继电器输出示意图，该电路中，继电器输出方式有2种：①锁存方式，即稳态方式，继电器输出为“ON”和“OFF”2种状态；②脉冲方式，即暂态方式，继电器输出从“OFF”状态变为“ON”状态，保持一段时间后又返回“OFF”状态。当智能仪表接收到上位监控系统发出的控制信号，用两路继电器输出就可以控制开关的分合。
参照图5，表示该电路板上数模转换电路，分别表示了电流输入及电压输入回路中的数模转换。参照图6-图8，表示位于机壳后面板上的两排接线端子及它们的连接关系。
Claims (3)
1.一种数字化多功能综合电力质量监控仪，包括一个含有安装支架的仪表机壳，机壳内设有一块电子线路板，其特征在于，所述仪表机壳的前面板上，设有高精度LCD显示屏及LED工作状态指示灯，后面板上设有上下两排接线端子，它们分别连接到内部电子线路板上以及外接的RS-485通信接口上；所述内部电子线路板，包含数字量输入信号端部分、与其相连的模/数转换电路部分以及位于输出端部分的继电器控制输出电路。
2.根据权利要求1所述的数字化多功能综合电力质量监控仪，其特征在于，所述电子线路板上的数字量输入电路，包含一个控制开关K及光耦合二极管回路。
3.根据权利要求1所述的数字化多功能综合电力质量监控仪，其特征在于，所述电子线路板上的继电器控制电路，包含一个具有锁存与脉冲两种输出方式的继电器及光耦合二极管回路。
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| CN104345645A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-02-11 | 上海基胜能源科技有限公司 | 信号采集模块 |
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