CN201402287Y - 一种电压互感器二次回路压降检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电压互感器二次回路压降检测装置，包括位于电能表端的主机、位于电压互感器端的辅机，主机和辅机分别包括控制模块、测量模块、人机接口模块，它还包括分别与控制模块相电连接的光缆通信模块，主机的光缆通信模块与辅机的光缆通信模块之间通过光缆建立通信信道，在工作状态，所述的主机控制模块通过其光缆通信模块发送约定信号，使得各测量模块对相应的电能表和电压互感器的电压信号进行同步采样，辅机的采样数据通过其光缆通信模块发送至主机控制模块，主机的控制模块计算二次回路的比差、角差和压降值，并通过人机接口模块进行显示，保证了测量结果的准确性。

Description

一种电压互感器二次回路压降检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电能计量检测仪器，尤其涉及一种用于检测电压互感器二次回路压降的装置。

背景技术

电能计量的准确性是关系到供电和用电部门经济利益的重要指标，减小电能计量误差，提高计量的准确度是各方面的共同要求。电能计量一般有就地测量和异地测量两种，对于就地测量的方式，电能表与互感器的距离非常近，中间环节少，所以这种测量方式不存在电压互感器二次回路压降的问题。而对于异地测量方式，这种测量方式在我国尤其普遍，一般是互感器在室外、电能表在控制室内，其间通过几十米到几百米的导线连接，而且在导线中还有熔断器、开关和接线端子等。图1给出了电压互感器及电流互感器的接线示意图，图中，PT为电压互感器，二次出口端通过快速开关K、保险丝S接到电能表的电压线圈上，CT为电流互感器，其二次出口端接到电能表的电流线圈上，将电能表指示的电量乘以PT和CT的变比系数，即为用户的实际电量。因此，由图1可以看出，电能计量误差由互感器的合成误差、电能表的误差及电压互感器PT二次压降引起的误差组成。在这些因素中，PT二次压降的影响往往较为严重。

电能计量装置中的电压互感器通常与电能表的距离较远，较大的二次负荷电流及二次回路阻抗导致PT二次端电压与电能表端电压的幅值和相位不一致，影响电能计量的准确、公正。PT二次压降作为构成计量误差的一个部分，受到广泛关注，国内外都有严格的监测、控制标准。我国的行业标准——DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中规定：I、II类用于贸易结算的电能计量装置中的电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2％，其他电能计量装置中电压互感器二次电回路压降应不大于其额定二次电压的0.5％；运行中应对电压互感器二次回路压降进行定期检测，一般规定检测周期为两年。因此，需要一种可准确、安全、高效的用于检测PT二次回路压降的检测装置。

现有的PT二次回路压降检测装置通常包括主机和辅机，主机位于电能表端，辅机位于电压互感器端，主机与辅机分别包括控制模块、测量模块及人机接口模块，控制模块主要为控制器，如CPU或MCU等，测量模块主要由滤波电路、整形电路、A/D转换器等组成，人机接口模块与控制模块输出端相连接，用于显示测量计算结果，如二次回路的比差、角差和压降值等，在进行现场测量的时候，需要从电压互感器与电能表处铺设一条几十米到几百米的电缆，即这种二次回路压降的检测通过有线方式进行，由于电缆在铺设时需要绕过各种障碍，费时又费力，而且有可能引起的电网事故，影响电网的安全稳定运行。

为了克服上述问题，现有技术中也出现有无线检测装置，该无线检测装置是主机与辅机分别多了可以互相通信的无线通信模块，无线通信模块通常由信号产生电路、载波电路、发射/接收电路及天线组成，这种无线检测装置避免了在电能表与电压互感器之间铺设电缆的问题，但是，该种测量方式仍不能保证测量的同步性，因此也就不能确保测量的准确性。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了克服现有技术的不足而提供一种可更准确测量电能表与电压互感器之间的二次回路压降的检测装置。

为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案为：一种电压互感器二次回路压降检测装置，其用于测量电能表与电压互感器之间的二次回路压降，包括位于电能表端的主机、位于电压互感器端的辅机，所述的主机和辅机分别包括控制模块、与所述的控制模块相电连接用于采集电能表与电压互感器的电压信号的测量模块、与控制模块一输出端相电连接用于信息显示的人机接口模块，所述的各测量模块具有与相应的电能表和电压互感器相连接的电压输入端口，它还包括分别与控制模块相电连接的光缆通信模块，所述的主机的光缆通信模块与辅机的光缆通信模块之间通过光缆建立通信信道，在工作状态，所述的主机控制模块通过其光缆通信模块发送约定信号，使得各测量模块对相应的电能表和电压互感器的电压信号进行同步采样，辅机的采样数据通过其光缆通信模块发送至主机控制模块，主机的控制模块计算二次回路的比差、角差和压降值，并通过人机接口模块进行显示。

主机通过其光缆通信模块发送的约定信号为设定采样时间信息。

所述的测量模块的电压输入端口包括三相三线和三相四线两种接线方式。

所述的辅机的测量模块还具有用于与所述的电压互感器相电连接以采集电压互感器上的电流信号从而测量回路负荷的电流接入端口。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型利用光纤同步技术，通过在主机与辅机之间拉设光缆，采用光缆进行同步和数据通信，在电压互感器二次回路压降测量的过程中，可保证测量结果的准确性。

附图说明

附图1为电压互感器与电能表之间接线示意图；

附图2为本实用新型检测装置功能原理框图；

其中：1、主机；11、控制模块；12、测量模块；13、人机接口模块；14、光缆通信模块；

2、辅机；21、控制模块；22、测量模块；23、人机接口模块；24、光缆通信模块；

3、光缆；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明：

如图2所示的电压互感器二次回路压降检测装置，其包括主机1和辅机2两个部分，主机1位于电能表端(Wh端)，辅机2位于电压互感器PT端，在现场测量时，主机1与辅机2之间通过光缆3连接，现对主机1和辅机2的功能实现及工作原理具体说明如下：

所述的主机1主要由控制模块11、测量模块12、人机接口模块13、光缆通信模块14组成，其中，控制模块11为核心模块，主要由一CPU实现；测量模块12包括输出端依次相电连接的滤波整形电路、采样保持电路S/H、A/D转换器组成，A/D转换器的输出与控制模块11的CPU输入端相电连接，测量模块12具有电压输入端口，该电压输入端口用于连接电能表端的电压端子，其有三相四线和三相三线两种接线方式，端口的输入信号线应与端子的标志一一对应；人机接口模块13输入端与控制模块11的输出端相电连接，其主要由显示电路及其显示器构成，在本实施例中，显示器可采用液晶显示屏，分辨率选择在640＊480，其能够显示全中文菜单和操作提示，而且也能够一屏显示比差、角差、压降、合成误差、PT端及Wh端的电压以及其他相关测量信息；光缆通信模块14与控制模块11相电连接，其一方面用于将控制模块11产生的同步信息输出到光缆3上，再通过光缆3传输给辅机，从而进行同步测量，另一方面，光缆通信模块14还用于在主机1和辅机2之间传递数据信息，从而实现主机与辅机的信息交互。

辅机2的功能结构与主机1基本相同，其主要包括控制模块21、测量模块22、人机接口模块23、光缆通信模块24，其中，测量模块22的电压输入端口用于连接电压互感器的电压端子，其也有三相四线和三相三线两种接线方式，端口的输入信号线应与端子的标志一一对应。同时，辅机2的测量模块22还具有用于外接电流互感器以获取互感器二次回路电流从而进行回路负荷测量的电流输入接口，其也有三相四线和三相三线两种接线方式。各功能模块硬件实现方式与主机1中的各功能模块基本相同，本领域技术人员根据主机的功能模块可显而易见的实施到辅机上，因此，对辅机1的各功能结构在此不再赘述。

下面具体介绍一下本实用新型检测装置的工作原理及其工作过程：

在现场工作时，首先将主机1根据具体的接线方式与电能表的电压端子相连接，辅机2与电压互感器的电压端子相电连接，然后在主机1的光缆通信模块14的光纤接入端口与辅机2的光缆通信模块24的光纤接入端口之间连接光缆3，对主机1的控制模块11进行操作，使得控制模块11向辅机2发送同步测量信息，该同步测量信息可以是约定的采样时间信息，辅机2的控制模块21通过光缆通信模块24接收主机1发送的同步测量信息后启动测量模块22对电压互感器的电压进行采集变换，并将采集变换后的测量数据再通过光缆通信模块24传送至光缆3上，主机1的控制模块11接收到辅机的测量数据后结合其测量模块22测得的电能表的数据进行计算处理，从而得出二次回路的比差、角差和压降等数据，继而再通过人机接口模块进行显示。

本实用新型检测装置采用光纤同步通信技术，将主机产生的同步时钟通过光纤传输到辅机，实现两端同步采样，光纤通道还可以兼作数据传输通道，保证了电压互感器二次回路压降测量的准确性，同时也为电量计量的准确性提供了有效的保障。

Claims (4)

1、一种电压互感器二次回路压降检测装置，其用于测量电能表与电压互感器之间的二次回路压降，包括位于电能表端的主机(1)、位于电压互感器端的辅机(2)，所述的主机(1)和辅机(2)分别包括控制模块(11、21)、与所述的控制模块(11、21)相电连接用于采集电能表与电压互感器的电压信号的测量模块(12、22)、与控制模块(11、21)一输出端相电连接用于信息显示的人机接口模块(13、23)，所述的各测量模块(12、22)具有与相应的电能表和电压互感器相连接的电压输入端口，其特征在于：它还包括分别与控制模块(11、21)相电连接的光缆通信模块(14、24)，所述的主机(1)的光缆通信模块(14)与辅机(2)的光缆通信模块(24)之间通过光缆(3)建立通信信道，在工作状态，所述的主机控制模块(11)通过其光缆通信模块(14)发送约定信号，使得各测量模块(12、22)对相应的电能表和电压互感器的电压信号进行同步采样，辅机(2)的采样数据通过其光缆通信模块(24)发送至主机控制模块(11)，主机(1)的控制模块(11)计算二次回路的比差、角差和压降值，并通过人机接口模块(13、23)进行显示。

2、根据权利要求1所述的一种电压互感器二次回路压降检测装置，其特征在于：主机(1)通过其光缆通信模块(14)发送的约定信号为设定采样时间信息。

3、根据权利要求2所述的一种电压互感器二次回路压降检测装置，其特征在于：所述的测量模块(12、22)的电压输入端口包括三相三线和三相四线两种接线方式。

4、根据权利要求1所述的一种电压互感器二次回路压降检测装置，其特征在于：所述的辅机(2)的测量模块(12、22)还具有用于与所述的电压互感器相电连接以采集电压互感器上的电流信号从而测量回路负荷的电流接入端口。

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