CN204556719U - 一种智能电力参数监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能电力参数监测装置，包括有三相电流测量电路、三相电压测量电路、信号采集电路、微控制器与电源电路，所述的三相电流测量电路与三相电压测量电路用来采集被检测对象的三相电流和三相电压，三相电流测量电路与三相电压测量电路的信号输出端均连接信号采集电路，信号采集电路的通信端通过通信接口连接微控制器，微控制器的输入端连接有按键电路，微控制器的输出端连接有显示电路，微控制器的输出端还连接有至少一路开关量输出电路，所述的电源电路为各个电路提供电源。本实用新型能够采集多种电力参数，测量精度高，电路结构简单；具有多路开关量输出电路，能够控制相应执行器件，功能全面。
Description
技术领域
本实用新型属于电力参数测量领域，尤其涉及一种智能电力参数监测装置。
背景技术
电力参数检测是评估电力参数水平和发现电力参数问题的主要手段，也是改善电力参数的前提。如果能对电力参数做出精确的检测和分析，就可以对电网的电力参数水平和造成各种电力参数问题的原因做出分析和判断，为电力参数的改善提供依据。目前国内的电力参数测量装置常采用电力变送器、测量指示仪表以及辅助单元用于各种电力系统中，存在功能单一，精度低，稳定性差的缺点。
除上述外，目前的电力参数测量装置只具有测量的功能，并不具备执行输出的功能，不能及时输出相应的执行动作。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能电力参数监测装置，能够实时监测各种电力参数，并且输出执行信号，精度高，稳定性好，功能全面。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种智能电力参数监测装置，包括有三相电流测量电路、三相电压测量电路、信号采集电路、微控制器与电源电路，所述的三相电流测量电路与三相电压测量电路用来采集被检测对象的三相电流和三相电压，三相电流测量电路与三相电压测量电路的信号输出端均连接信号采集电路，信号采集电路的通信端通过通信接口连接微控制器，微控制器的输入端连接有按键电路，微控制器的输出端连接有显示电路，微控制器的输出端还连接有至少一路开关量输出电路，所述的电源电路为各个电路提供电源。
所述的信号采集电路为ADE7878芯片。
所述的微控制器的通信端连接有用于给外部进行通信的485通信电路。
所述的三相电流测量电路包括有三路结构相同的单相电流测量电路，单相电流测量电路包括有电流互感器，所述电流互感器的电流输入端和电流输出端连接被检测对象的电流检测端，所述电流互感器的第一电流测量信号输出端连接第一滤波电路和第一保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端，所述的电流互感器的第二电流测量信号输出端连接第二滤波电路和第二保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端。
所述的三相电压测量电路包括有三路结构相同的单相电压测量电路，所述的单相电压测量电路包括有分压电路、电压互感器，所述的电压互感器的两个输入端通过分压电路连接被检测对象的电压检测端，所述电压互感器的第一电压测量信号输出端连接第三滤波电路后连接信号采集电路的电压信号输入端，所述电压互感器的第二电压测量信号输出端接地。
所述的三相电流测量电路的输入端和三相电压测量电路的输入端通过外部输入接口连接被检测对象的电流检测端和电压检测端。
所述的开关量输出电路包括有限流滤波电路、三极管和继电器，所述的限流滤波电路的信号输入端连接微控制器的信号输出端，所述限流滤波电路的信号输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接电源，集电极连接继电器线圈后接地，继电器的常开触点并联有压敏电阻。
本实用新型具有的优点是：
1. 通过三相电流测量电路、三相电压测量电路测量三相电流和三相电压，采用信号采集芯片ADE7878进行采集计算，能够采集多种电力参数，实时显示各种电力参数，测量精度高，稳定性好，电路结构简单；
2. 具有多路开关量输出电路，能够控制相应执行器件，功能全面；
3. 本实用新型能够用在工矿企业、智能大厦、铁路电力监控、智能开关柜等的电力监控装置，用途较广，应用前景较好。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2为本实用新型中三相电流测量电路、三相电压测量电路和信号采集电路的电路原理图；
图3为开关量输出电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种智能电力参数监测装置，包括有三相电流测量电路、三相电压测量电路、信号采集电路、微控制器与电源电路，所述的三相电流测量电路与三相电压测量电路用来采集被检测对象的三相电流和三相电压，三相电流测量电路与三相电压测量电路的信号输出端均连接信号采集电路，信号采集电路的通信端通过通信接口连接微控制器，微控制器的输入端连接有按键电路，微控制器的输出端连接有显示电路，微控制器的输出端还连接有多路开关量输出电路，所述的电源电路为各个电路提供电源。所述的微控制器的通信端连接有用于给外部进行通信的485通信电路。
如图2所示，所述的三相电流测量电路包括有三路结构相同的单相电流测量电路，以第一路为例进行说明，单相电流测量电路包括有电流互感器T2，所述电流互感器T2的电流输入端、电流输出端（IA*、IA）连接被检测对象的电流检测端，所述电流互感器T2的第一电流测量信号输出端连接第一滤波电路和第一保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端（IAP）。所述的第一滤波电路包括有电阻R13、R14和电容C7，T2的第一电流测量信号输出端通过电阻R13接地，同时还通过R14和C7接地；所述的第一保护电路为二极管DB3，二极管DB3的正极接地，负极连接信号采集电路的电流信号输入端（IAP）。所述的电流互感器T2的第二电流测量信号输出端连接第二滤波电路和第二保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端（IAN）。所述的第二滤波电路的结构与第一滤波电路的结构相同；所述的第二保护电路的结构与第一保护电路的结构相同。
如图2所示，所述的三相电压测量电路包括有三路结构相同的单相电压测量电路，以第一路为例进行说明，所述的单相电压测量电路包括有分压电路、电压互感器T1，所述电压互感器T1的两个输入端（Va、VN）通过分压电路连接被检测对象的电压检测端，所述电压互感器T1的第一电压测量信号输出端连接第三滤波电路后连接信号采集电路的电压信号输入端（VAP），所述电压互感器的第二电压测量信号输出端接地。其中所述的分压电路包括有电阻R7、R9和R10，电压互感器T1的一个输入端连接R9和R7后连接被检测对象的电压检测端Va，电压互感器T1的另一个输入端连接R10后连接被检测对象的电压检测端VN；所述的第三滤波电路的结构与第一滤波电路的结构相同。
其中所述的三相电流测量电路的输入端和三相电压测量电路的输入端通过外部输入接口XS1连接被检测对象的电流检测端和电压检测端。
如图2所示，所述的信号采集电路为U1，采用的是ADE7878芯片，ADE7878通过通信接口XP1与微控制器通信连接，将微控制器的3.3v电压及读写信号引入U1，将U1的输出信号引入微控制器等。电容C15、C16和晶振Y1组成晶振电路，C14、C122、C12、C3为滤波电容。ADE7878是一款高精度、三相电能测量IC，采用串行接口，并提供三路灵活的脉冲输出。该器件内置二阶Σ-Δ型ADC、数字积分器、基准电压源电路以及所有必需的信号处理电路，可执行总（基波和谐波）有功、无功和视在功率测量，基波有功和无功功率测量，以及有效值计算等。ADE7878适合测量各种三线、四线的三相配置有功、无功和视在功率，例如Y形或三角形等；各相均具有系统校准功能，即有效值失调校正、相位校准和增益校准；CF1、CF2逻辑输出可提供许多功率信息：总/基波有功/无功功率、总视在功率或电流有效值和。ADE7878具有波形采样寄存器，允许访问所有ADC输出。该器件还提供电能质量测量，例如：短时低压或高压检测、短时高电流变化、线路电压周期测量以及相位电压与电流之间的角度等。
如图3所示，所述的开关量输出电路包括有限流滤波电路、三极管和继电器，所述的限流滤波电路包括有R58、R59和电容C39，电阻R58一端连接微控制器的信号输出端（CONRL2），电阻R58另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接电源，集电极连接继电器线圈34后接地，继电器线圈34并联有二极管D2，继电器的常开触点K1并联有压敏电阻RV1，压敏电阻RV1用于吸收线圈失电后产生的电压尖峰。继电器的常开触点K1闭合，给线路断路器输出脱口信号。其他路开关量输出电路可以根据用户的需要进行配置，进行相应控制。
本实用新型所述的三相电流测量电路测量被检测对象的三相电流，并将测量电流信号发送至信号采集电路U1，三相电压测量电路测量被检测对象的三相电压，并将测量电压信号发送至信号采集电路U1，信号采集电路U1通过ADE7878的内部功能计算得出三相电压电流、无功与有功功率、功率因数、谐波分量、频率、四象限电度等电力参数，并将这些参数通过通信接口传送给微控制器，微控制器可采用32位高性能微控制器LPC2368为核心控制器件，微控制器将这些参数在液晶显示电路上显示出来，按键电路可进行一些设置。当监测的电压或电流超过设定值时，微控制器可发出信号给开关量输出电路，开关量输出电路可控制相应的开关断电。本装置可以高精度的测量，并且控制相应执行器件，功能全面。
Claims (6)
1.一种智能电力参数监测装置，其特征在于：包括有三相电流测量电路、三相电压测量电路、信号采集电路、微控制器与电源电路，所述的三相电流测量电路与三相电压测量电路用来采集被检测对象的三相电流和三相电压，三相电流测量电路与三相电压测量电路的信号输出端均连接信号采集电路，信号采集电路的通信端通过通信接口连接微控制器，微控制器的输入端连接有按键电路，微控制器的输出端连接有显示电路，微控制器的输出端还连接有至少一路开关量输出电路，所述的电源电路为各个电路提供电源；所述的三相电流测量电路的输入端和三相电压测量电路的输入端通过外部输入接口连接被检测对象的电流检测端和电压检测端。
2.如权利要求1所述的智能电力参数监测装置，其特征在于：所述的信号采集电路为ADE7878芯片。
3.如权利要求1或2所述的智能电力参数监测装置，其特征在于：所述的微控制器的通信端连接有用于给外部进行通信的485通信电路。
4.如权利要求3所述的智能电力参数监测装置，其特征在于：所述的三相电流测量电路包括有三路结构相同的单相电流测量电路，单相电流测量电路包括有电流互感器，所述电流互感器的电流输入端和电流输出端连接被检测对象的电流检测端，所述电流互感器的第一电流测量信号输出端连接第一滤波电路和第一保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端，所述的电流互感器的第二电流测量信号输出端连接第二滤波电路和第二保护电路后连接信号采集电路的电流信号输入端。
5.如权利要求4所述的智能电力参数监测装置，其特征在于：所述的三相电压测量电路包括有三路结构相同的单相电压测量电路，所述的单相电压测量电路包括有分压电路、电压互感器，所述的电压互感器的两个输入端通过分压电路连接被检测对象的电压检测端，所述电压互感器的第一电压测量信号输出端连接第三滤波电路后连接信号采集电路的电压信号输入端，所述电压互感器的第二电压测量信号输出端接地。
6.如权利要求5所述的智能电力参数监测装置，其特征在于：所述的开关量输出电路包括有限流滤波电路、三极管和继电器，所述的限流滤波电路的信号输入端连接微控制器的信号输出端，所述限流滤波电路的信号输出端连接三极管的基极，三极管的发射极连接电源，集电极连接继电器线圈后接地，继电器的常开触点并联有压敏电阻。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107015092A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-04 | 浙江恒电水利科技有限公司 | 一种微机综合监测保护器及监测保护方法 |
| CN107478897A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-15 | 国网福建省电力有限公司 | 双回路交流变送系统及其控制方法 |
| CN110579667A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-17 | 李玉玲 | 一种电力系统分析方法 |
| CN110763985A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-02-07 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种电流自动标定装置及方法 |
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