CN201434887Y - 二次回路压降在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二次回路压降在线监测装置，电压互感器、第一继电器与第二电压互感器顺次相连，电能表、第二继电器与第二电压互感器顺次相连，所述第二电压互感器用于产生压降信号，所述第二电压互感器的输出端、第二运算放大电路、第二采样保持电路和多路模拟开关的第二输入端顺次相连，多路模拟开关的输出端经A/D转换器与DSP相连；所述的DSP分别与LCD显示器、通讯接口相连。本新型装置可以实时记录压降变化和实时报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量系统的二次回路压降检测技术，特别是一种二次回路压降在线监测装置，用于计量电压互感器二次压降的实时变化性和高精度测量。
背景技术
电力系统电能计量综合误差由电压互感器(PT)误差、电流互感器误差、电能表误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差等四部分组成。其中，电压互感器二次回路压降所引起的误差往往是最大的，是电能计量综合误差的主要来源。
由于压降过大，造成少计电量以及发供电量不平衡，线损出负数的事例均有出现。所以，电力部门对电压互感器二次回路压降作了严格的规定，根据《电能计量装置技术管理规程》DL/T448-2000的规定，电压互感器二次回路压降，对于I类计量装置，应不大于额定二次电压的0.2％(注：三相三线电路压降的允许值为0.2V；三相四线电路压降允许值为0.2/3V)；其它计量装置，应不大于额定二次电压的0.5％(注：三相三线电路压降的允许值为0.5V；三相四线电路压降允许值为0.5/3V)。对运行中的电压互感器二次回路压降需进行周期测试，以便算出由此引起的电能计量误差，这对于进行技术改进，减小电能计量综合误差，降低计费损失有着重要意义。
实用新型内容
为克服上述已有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种二次回路压降在线监测装置，可以实时记录压降变化和实时报警。该装置能够及时的对电压互感器二次电压降进行实时监测，了解电压互感器的运行状况，减少采用传统测量方法因人员的责任心、技术水平等原因而造成的设备损坏、人身触电、大面积停电等事故的发生，杜绝无人值班站电压互感器二次电压降的变动及二次回路断线等不能被及时发现，所造成的电量损失等。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种二次回路压降在线监测装置，电压互感器、第一继电器与第二电压互感器顺次相连，电能表、第二继电器与第二电压互感器顺次相连，所述第二电压互感器用于产生压降信号，所述第二电压互感器的输出端、第二运算放大电路、第二采样保持电路和多路模拟开关的第二输入端顺次相连，多路模拟开关的输出端经A/D转换器与DSP相连；
所述的电压互感器的输出端、电能表的输出端还分别与信号采样电阻相连，所述信号采样电阻与第一运算放大电路、第一采样保持电路和多路模拟开关的第一输入端顺次相连，所述信号采样电阻用于采样电压互感器二次电压信号和电能表侧电压信号；
所述的DSP分别与LCD显示器、通讯接口相连。
所述的A/D转换器是16位A/D转换器。
所述的信号采样电阻是20MΩ。
所述的第一采样保持电路采用ADS8364Y芯片。
所述的第二采样保持电路采用ADS8364Y芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过二次回路电压降检测系统的使用作为依据，不会因为二次回路压降监测装置输入阻抗影响变电站计量回路的正常计量工作，同时每年追回电量损失25万千瓦时，折合电费10万元人民币。节约维护成本，减少人力资源配置。二次压降在线监测系统的使用，平均每个变电站每年至少节约300人次小时的人工检测，以每小时10元人力成本计算，每年每个变电站至少可以节约维护成本3000元。
附图说明
图1是本新型的二次回路压降监测装置的系统原理图。
图2是本新型的二次回路压降监测装置的系统组成框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
请参阅图2。图2是本新型的二次回路压降监测装置的系统组成框图。本新型二次回路压降在线监测装置，其特征在于电压互感器、第一继电器与第二电压互感器顺次相连，电能表、第二继电器与第二电压互感器顺次相连，所述第二电压互感器用于产生压降信号，所述第二电压互感器的输出端、第二运算放大电路、第二采样保持电路和多路模拟开关的第二输入端顺次相连，多路模拟开关的输出端经A/D转换器与DSP相连；
所述的电压互感器的输出端、电能表的输出端还分别与信号采样电阻相连，所述信号采样电阻与第一运算放大电路、第一采样保持电路和多路模拟开关的第一输入端顺次相连，所述信号采样电阻用于采样电压互感器二次电压信号和电能表侧电压信号；所述的DSP分别与LCD显示器、通讯接口相连。
请参阅图1。图1是本新型的二次回路压降监测装置的系统原理图。电压互感器(简称PT)侧和表计侧输入的二次电压信号经量程自动切换装置，即第一继电器和第二继电器(电压测量范围设定两个量程，分别为50-120V和0-200mV，测量数据自动根据误差大小进行量程切换)，再经高阻抗高精度的第二电压互感器产生差压信号，该信号经过第二运算放大电路和第二采样保持电路，通过16位AD芯片转换成数字信号输入DSP。量程切换装置是由DSP控制其切换，平时量程切换装置是将压降信号采样电路断开的，通过设置采样周期可定时采集压将信号，一般采样周期设定为4小时，采样时间在1mS左右，这样就保证了压降采样不影响计量回路的准确性。
电压信号采样经过20MΩ交流分压采样，和压降信号采样电路是分开的，采样信号经过第一运算放大电路和第一采样保持电路，通过16位AD芯片转换成数字信号输入DSP处理。
压降信号采样：压降采用差压法直接测量其电压值，电压采用高阻抗采样，模数转换采用16bitA/D，压降测量采用量程切换测量以保证测量时不影响计量回路的计量准确性。从电压互感器二次回路的首端采集到一个电压信号，同时从电压互感器二次回路的末端，即电能表侧采集到一个电压信号，在电压差即压降信号采样回路前端接入继电器，用于控制压降采样电路的保持和断开，然后通过高精度运算放大电路和采样保持电路进行信号锁定，利用多路模拟切换开关切换电压信号和电压差信号的A/D转换，最后通过DSP进行计算和显示。
电压信号采样：直接对PT二次电压信号和电能表侧电压信号进行交流分压采样，采样输入端电阻网络阻抗达到20MΩ(精度为1/10000)，电压信号为100V的话，也只有0.005mA的电流产生，这样二次压降监测装置就不会影响计量回路的计量准确性。交流采样芯片采用ADS8364Y芯片，该芯片能提供16位精度的电压测量值，采样信号A/D转换后，然后送入DSP计算处理用于485通讯传输和LCD显示用。
技术指标是：
(1)3×100V和3×57.7V两种规格；
(2)3×100V适用于测量35kV或10kV不接地系统的电压互感器二次回路电压降；3×57.7V适用于测量110kV及以上接地系统的电压互感器二次回路电压降；
(3)准确度等级为0.2级；
(4)采用RS485通讯方式的有线通信距离为1000米；
(5)内部时钟：＜0.1s/h，终端断电，时钟运行10年；
(6)冻结数据：可记录30天(或120天)数据；
(7)电磁兼容：达到有关国家标准要求；
(8)可靠性指标：MTBF大于5万小时。
电压信号和压降信号测量完毕后输入DSP后，利用电压互感器二次回路电压降采集设备，自动计算压降误差和电压误差。计算出电压值和电压差值。同时将这个电压和电压差转换成两路数字信号，一路数字信号供随机显示用；另一路信号供数据传输用。这是电压互感器二次电压值和压降值的采集计算显示功能，它可以使得计量单位工作人员实时查看到压降值和它的变化趋势，保证了工作人员对设备运行状况的实时掌握。
失压记录功能采取在DSP随机软件中设置失压电压基准值，基准值用户可自行进行设定，当PT二次电压和表计电压下降至基准值以下，二次压降监测装置将自动启动失压记录，将其失压时间和失压的次数自动保存到监测装置DSP中。失压记录功能为计量工作人员追补某条线路补偿电量提供有力的依据。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (5)
1、一种二次回路压降在线监测装置，其特征在于电压互感器、第一继电器与第二电压互感器顺次相连，电能表、第二继电器与第二电压互感器顺次相连，所述第二电压互感器用于产生压降信号，所述第二电压互感器的输出端、第二运算放大电路、第二采样保持电路和多路模拟开关的第二输入端顺次相连，多路模拟开关的输出端经A/D转换器与DSP相连；
所述的电压互感器的输出端、电能表的输出端还分别与信号采样电阻相连，所述信号采样电阻与第一运算放大电路、第一采样保持电路和多路模拟开关的第一输入端顺次相连，所述信号采样电阻用于采样电压互感器二次电压信号和电能表侧电压信号；
所述的DSP分别与LCD显示器、通讯接口相连。
2、根据权利要求1所述的二次回路压降在线监测装置，其特征在于所述的A/D转换器是16位A/D转换器。
3、根据权利要求1所述的二次回路压降在线监测装置，其特征在于所述的信号采样电阻是20MΩ。
4、根据权利要求1所述的二次回路压降在线监测装置，其特征在于所述的第一采样保持电路采用ADS8364Y芯片。
5、根据权利要求1所述的二次回路压降在线监测装置，其特征在于所述的第二采样保持电路采用ADS8364Y芯片。
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|---|---|---|---|---|
| CN102508017A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 四川省电力公司遂宁公司 | Pt二次压降测试系统 |
| CN104977458A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-14 | 安徽南瑞中天电力电子有限公司 | 一种电能表fct工装电池电流检测方法 |
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