CN205679721U - 自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，包括两个第二电流互感器、采集模块、人机交互界面和通信接口，采集模块、人机交互界面和通信接口与控制单元电连；采集模块包括四个电压接线端和三个电流接线端，其中三个电压接线端分别与两个电压互感器二次回路的第一、第二和第三电压输出端连接，另外一个电压接线端与两个电压互感器的接地端连接；采集模块的其中两个电流接线端分别经两个第二电流互感器与电能表中两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端互感，另外一个电流接线端与两个第二电流互感器的接地端电连。本实用新型的有益效果在于：测量参数少，电路结构简单，判别效率高，适合推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气测量技术领域，尤其涉及一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表。
背景技术
10kV高压电能计量装置包括两台电压互感器TV；两台电流互感器TA；电能表及二次连线。电能表的接线正确与否与TV、TA的极性，二次连线的走向有关。
我国配电网的中、大型用电户有功电能计量采取如图1所示的接线方式，需同时配接两台TV、两台TA。接线方式记为： 每个连线符号内表明一组驱动元件上配对的电压与电流相量。电能表电压输入端2、4、6分别接向TV二次输出端a、b、c，其中4端接向接地点b，为地电位。电能表电流输入端是1、3、5、7，从1端流进，从3端流出，使 从5端流进，从7端流出，使 超前 超前为正相序。其正确相量图如图2所示。
如图3所示，电能表接线现场可能将TV、TA同名端及二次连线接错，使电能计量错乱。TV二次同名端有4种接线；二次a、b、c三根线拉线过程中交叉有6种情况；TA二次有8种接线；结果演变出的4×6×8＝192种接线。如果再考虑感性负载与容性负载的相量图不同，则可画出384种相量图。
这192种接线每种都能从中找到与之相量图完全反相的另一种，两者所计功率、更正系数、相序均相同，TV、TA外部二次接法和走向也相同，唯一不同的是TV、TA二次线圈的极性完全相反，如表1所列，现场工作中可以认定为是同一种接线。
表1 每组组合中所有信号反相的接线举例(两者属于同一种)
如表1中的第4组，其中左接线和右接线 属于同一种接线方法。
目前与判别三相三线有功电能表错误接线有关的专利与设备有：
(1)“一种三相电能表现场检测装置及检测方法”，专利号：201510197874.5。该专利用于电力部门对新购、新装及现场电能表进行全面误差检测，结构原理均较复杂。用到了三相全电子式程控电源、测量模块和控制计算机。要将被检电能表装在挂表架上进行检测，三相全电子式程控电源的输出还要叠加到现场负荷上，不完全是现场实用环境下的应用。
(2)“电能表在线检测方法”，专利号：201110165040.8。这个实用新型适用于现场校验、定检及事故表校验工作。被测电能表的接线与标准电能表的接线完全相同，前者接线错后者跟着错，是在忽视接线方式的情况下，仅校验表本身的误差，而不是检查整个电能计量装置的接线。
(3)近10多年来电力部门常用来检测电能表的设备还有“三相电能表现场校验仪”，其功能多，测量的参数多，显示内容多而美观，成本就高。但只能判别出较为简单的48种接线方式，是图3中最左一列第一种(TV同名端TVⅠ、TVⅡ全正)与中间6种电压二次线及右边8种电流二次线相组合的48种。这种校验仪的主要功能是校验电能表的测量准确性，而不是判别接线错误，对TV二次极性接反不能正确判断。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种自动判别192种三相三线电能表接线方式的智能仪表，实现自动判别接线方式，判别效率高，能实现接线方式的准确的判别。
本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，用电户的用电参数经两个电压互感器和两个第一电流互感器与所述电能表以三相三线制配合连接，所述智能仪表包括两个第二电流互感器、用于采集电能表输入电压电流相位差的采集模块、人机交互界面和通信接口，所述采集模块、人机交互界面和通信接口与一控制单元电连；所述采集模块包括四个电压接线端和三个电流接线端，其中三个电压接线端分别与电能表中两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端连接，另外一个电压接线端与两个电压互感器的接地端连接；采集模块的其中两个电流接线端分别经两个第二电流互感器与电能表中两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端互感，另外一个电流接线端与两个第二电流互感器的接地端电连。
进一步的，所述电能表包括三个电压端和四个电流端，三个电压端分别与两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端电连；四个电流端分别为第一电流端、第二电流端、第三电流端和第四电流端，两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端分别与电能表的第一电流端和第三电流端连接，两个第一电流互感器的接地端分别与第二电流端和第四电流端连接。
进一步的，所述采集模块还包括依次连接的信号调理电路、采样保持器、多路选择开关、模数转换器，所述信号调理电路的输入端与电压接线端和第二电流互感器电连。
进一步的，所述信号调理电路由衰减电路、整形电路和放大电路依次连接组成。
进一步的，所述人机交互界面由键盘输入模块和显示界面组成，显示界面为液晶显示屏。
进一步的，所述通信接口由以太网接口、串行接口和CAN总线接口组成。进一步的，所述控制单元还电连有一用于灯光提醒电压互感器是否存在单个反接的指示灯。
与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：本实用新型通过采集模块采集电能表的4个输入相位差，通过控制单元进行比较，依次分别得出电压接线和电流接线方式，然后建立电压接线和电流接线之间的关系，快速判别电能 表的接线方式。本实用新型所采用的智能仪表，成本低，体积小，重量轻，极易携带。
附图说明
下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
图1为现有三相三线10kV有功电能计量装置的正确接线图。
图2为现有三相三线10kV有功电能计量装置的相位关系图。
图3为现有三相三线有功电能计量装置的接线方式全图。
图4智能仪表与现场电能表的接线示意图
图5本实用新型智能仪表的电路框图。
图6为本实用新型智能仪表的采样模块电路框图。
图7为本实用新型智能仪表的控制单元电路框图。
图8为本实用新型智能仪表的外部结构示意图。
图8中：1-壳体；2-接线端；3-指示灯；4-液晶显示屏，5-键盘，6-通信接口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1～7所示，本实用新型实施例提供一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，用电户的用电参数经两个电压互感器和两个第一电流互感器与所述电能表以三相三线制配合连接，所述智能仪表包括两个第二电流互感器、用于采集电能表输入电压电流相位差的采集模块、人机交互界面和通信接口，所述采集模块、人机交互界面和通信接口与一控制单元电连；所述采集模块包括四个电压接线端和三个电流接线端，其中三个电压接线端分别与电能表中两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端连接，另外一个电压接线端与两个电压互感器的接地端连接；采集模块的其中两个电流接线端分别经两个第二电流互感器与电能表中两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端互感，另外一个电流接线端与两个第二电流互感器的接地端电连。
在本实施例中，所述电能表包括三个电压端和四个电流端，三个电压端分别与两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端电连；四个电流端分别为第一电流端、第二电流端、第三电流端和第四 电流端，两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端分别与电能表的第一电流端和第三电流端连接，两个第一电流互感器的接地端分别与第二电流端和第四电流端连接。
在本实施例中，所述采集模块还包括依次连接的信号调理电路、采样保持器、多路选择开关、模数转换器，所述信号调理电路的输入端与电压接线端和第二电流互感器电连。
在本实施例中，所述信号调理电路由衰减电路、整形电路和放大电路依次连接组成。
在本实施例中，所述人机交互界面由键盘输入模块和显示界面组成，显示界面为液晶显示屏。
在本实施例中，所述通信接口由以太网接口、串行接口和CAN总线接口组成。
在本实施例中，所述控制单元还电连有一用于灯光提醒电压互感器是否存在单个反接的指示灯3。
如图8所示，所述智能仪表还包括一方形的壳体1，所述采集模块、控制单元容置一壳体1内，并且所述采集模块接线端2，接线端2包括的电压接线端和电流接线端延伸设置于壳体的侧面，所述键盘输入模块中的键盘5和显示界面的液晶显示屏4设置一壳体1的上面板上，所述壳体1上面板上还开设有一槽口，所述指示灯3设置于所述槽口内，所述通信接口6设置于壳体的侧面。
下面通过本实施例的具体实施过程对本实用新型做进一步的解释说明。
具体实施过程：
如图1所示，两个电压互感器TV分别为TVI和TVII，两个电流互感器分别为TAI和TAII；所述电能表包括三个电压端和四个电流端，其中三个电压端用2、4、6(其中4端接地)表示，2、4、6分别与两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端电连；四个电流端的第一电流端、第二电流端、第三电流端和第四电流端分别用1、3、5、7(其中3、7端接地)表示。用电户的用电参数经两个电压互感器和两个第一电流互感器与所述电能表以三相三线制配合连接，电能表的进线电流从第一电流端流进，第二电流端流出，使电流表的进行电流从第三电流端流进，第四电 流端流出，使其中和为线电流，智能仪表自带的两个第二电流互感器分别将无相移衰减后接进智能仪表，智能仪表的另一个电流接线端接地。智能仪表的三个电压接线端分别与电能表的2、4、6相连，另一个电压接线端接电能表中TV的接地端。
本实用新型所述电能表的第一电压输入端至第二电压输入端的电压为 第三电压输入端至第二电压输入端的电压为第二电压输入端至电压互感器TV的接地端的电压为设定电能表输入智能仪表的电压为 为 为通过智能仪表测量四个相位差：滞后的相位差 滞后的相位滞后的相位差和滞后的相位差 通过智能仪表对四个相位差进行分析，得到电压电流之间的相位关系，得到该三相三线电能表的接线方式。
本实用新型提供的一种自动判别三相三线电能表的智能仪器,结构简单，通过采集模块判别电能表输入的电压和电流的相位关系，从而判别得到相应的电压电流接法，判别效率高。
本实用新型提供的上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，用电户的用电参数经两个电压互感器和两个第一电流互感器与所述电能表以三相三线制配合连接，其特征在于：所述智能仪表包括两个第二电流互感器、用于采集电能表输入电压电流相位差的采集模块、人机交互界面和通信接口，所述采集模块、人机交互界面和通信接口与一控制单元电连；所述采集模块包括四个电压接线端和三个电流接线端，其中三个电压接线端分别与电能表中两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端连接，另外一个电压接线端与两个电压互感器的接地端连接；采集模块的其中两个电流接线端分别经两个第二电流互感器与电能表中两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端互感，另外一个电流接线端与两个第二电流互感器的接地端电连。
2.根据权利要求1所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述电能表包括三个电压端和四个电流端，三个电压端分别与两个电压互感器二次回路的第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端电连；四个电流端分别为第一电流端、第二电流端、第三电流端和第四电流端，两个第一电流互感器的第一电流输出端和第二电流输出端分别与电能表的第一电流端和第三电流端连接，两个第一电流互感器的接地端分别与第二电流端和第四电流端连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述采集模块还包括依次连接的信号调理电路、采样保持器、多路选择开关、模数转换器，所述信号调理电路的输入端与电压接线端和第二电流互感器电连。
4.根据权利要求3所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述信号调理电路由衰减电路、整形电路和放大电路依次连接组成。
5.根据权利要求1所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述人机交互界面由键盘输入模块和显示界面组成，显示界面为液晶显示屏。
6.根据权利要求1所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述通信接口由以太网接口、串行接口和CAN总线接口组成。
7.根据权利要求1所述的一种自动判别三相三线电能表接线方式的智能仪表，其特征在于：所述控制单元还电连有一用于灯光提醒电压互感器是否存在单个反接的指示灯。
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| CN106680565A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-17 | 广东电网有限责任公司中山供电局 | 10kV电能计量装置的电压互感器模块及电能计量装置 |
| CN109406919A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-01 | 国网山东省电力公司泰安供电公司 | 线损检测设备和线损检测系统 |
| CN110824409A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-21 | 周秀琴 | 一种三相三线电能表接线方式识别方法、电能表及设备 |
| WO2023065452A1 (zh) * | 2021-10-18 | 2023-04-27 | 河南许继仪表有限公司 | 一种电能表直流计量电压采样装置 |
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