CN209570639U - 一种基于电力线载波技术的配网核相仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于电力线载波技术的配网核相仪，配网核相仪由相位采集发送装置和相位采集核对装置组成，其中相位采集发送装置包括：相位采集电路、电源供电电路、主控电路、载波通信电路；相位采集核对装置包括：电压相位采集电路、电源供电电路、主控电路、液晶显示显示屏。采集发送装置接入变压器低压侧出口，启动后实时发送三相相位信息。相位采集核对装置接入台区内任何一点单相用电接口，启动后快速采集相位信息并与载波信号核对，显示与变压器出口对应相位。

Description

一种基于电力线载波技术的配网核相仪

技术领域

本实用新型一种基于电力线载波技术的配网核相仪属于低压台区核相装置。

背景技术

配电网处于电力系统末端，且大部分为三相四线制的城市居民和农网用户。由于用户多为单相负荷或单相和三相负荷混用，所以随着季节的变化，用户负荷也随之变化，导致配电网台区三相不平衡特别严重，目前主要的解决方案是在实际运行过程中如果出现严重不平衡，由运检人员进行手动对负荷进行调换，例如：配电台区A相电流120A、B相电流100A、C相电流80A，手动调换方案即将A相上的负载手动调换到C相线路上。但是由于电网建设已经年久失修，用户负荷已经很难确认，操作人员在进行这一类型的核相作业时核相工作效率低下等现象，为电力系统正常生产运行埋下了安全隐患。因此开发具有操作简单、使用方便、测试准确、功能齐全和安全可靠等优点的低压无线核相仪迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于电力线载波技术的配网核相仪。该装置可以快速、准确的确定配电台区内任何一个单相用户电压相位，为运检人员调整配电台区三相负荷不平衡负荷调整提供技术支撑。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

相位采集系统采集三相四线电压相位，并通过载波通信模块将三相电压实时传输到电线上，单相用户通过电压采集模块采集单相电压相位，同时与A、B、C相位对比，从而快速确定用户端相位。核相仪由相位相位采集发送装置和相位采集核对装置组成。其中相位采集发送装置包括：电压相位采集电路、电池供电电路、主控电路；相位采集核对装置包括：电压相位采集电路、电池供电电路、主控电路、显示电路。采集发送装置接入变压器低压侧出口，启动后实时发送三相相位信息。相位采集核对装置接入台区内任何一点单相接口，启动后快速采集相位核对，显示与变压器出口对应相位。

与现有技术比，本实用新型的有益效果为：

1.传输距离远：电力线载波通信2Km，可以覆盖整个配电台区。

2.传输稳定可靠：电力线载波通信技术成熟，数据传输稳定可靠。

3.核相速度快：核相时间小于100ms。

4.全控型设备，节省人力成本：采用高速数据处理技术，自动检测电网相位，实时发送台区三相相位；只需一个人即可随时随地测量台区内任何单相用户相位，大大节省了由于操作传统设备而消耗掉的人力成本。

5.多重保护，适应各种恶劣环境：内芯设备具备各种保护功能：过压保护、欠压保护、短路保护等；

附图说明

图1为电力线载波核相仪示整体工作示意图。

图2为相位采集发送装置原理框图。

图3为相位采集发送装置采集发送的台区A、B、C相位图形。

图4为相位采集核对装置原理框图。

图5为相位采集核对装置采集单相用户的相位图形。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，一种基于电力线载波技术的配网核相仪，包括：相位采集发送装置和相位采集核对装置，相位采集发送装置接入配电台区配电变压器的低压输出侧，相位采集核对装置可以确认单相用户与台区对应相位。

如图2示意了配网核相仪的相位采集发送装置，主要包括：相位采集电路(1)、主控电路(2)、载波通信电路(3)、供电电路(4)、装置绝缘外壳(5)。

相位采集电路(1)分别对A、B、C相电压进行采集，先对交流电进行整流，然后对这个纹波很大的直流分量进行分压，最后利用滤波电路将这个纹波去掉，将电压信号输出到主控 AD采集引脚。

主控电路(2)，主控电路将A、B、C电压进行AD转换，用于监测电网电压信息，进行处理分析转换后相位信息如图3所示，将三相相位信息实时输出到电力线载波电路。

载波通信电路(3)，载波通信电路由电力线扩频载波网络控制器、前置功放和电力线耦合电路构成，将主控电路发出的数据信息实时线性扫频调制和解调，经滤波放大后使其与电力线耦合，同时在A、B、C相间添加耦合电容，使数字信号可以在三个电缆上传输，传输距离不小于2千米。

供电电路(4)由充放电控制电路、锂电池、5V Micro usb接口充电接口组成。壳体上设置有电源输入接口，外壳上有红黄绿三色充电放电指示灯。其中使用时电池电量，绿色代表大于60％，黄色代表30％-60％，红色代表10％-30％；充电时，黄灯闪烁，充满后绿灯常亮。可以使用手机充电宝充，方便用户户外长期作业要求。

装置绝缘外壳(5)采用绝缘外壳，外壳主要包括充电接口、钳形表笔接口、充放电指示灯。其中钳形表笔分别接台区A、B、C、N电缆上。

如图4示意了相位采集核对装置，主要包括：相位采集电路(1)、液晶显示屏(6)主控电路(2)、载波通信电路(3)、供电电路(4)、装置绝缘外壳(5)。

相位采集电路(1)对单相用户电压进行采集，先对交流电进行整流，然后对这个纹波很大的直流分量进行分压，最后利用滤波电路将这个纹波去掉，将电压信号输出到主控AD采集引脚。

液晶显示屏(6)显示台区A、B、C相位图形图3所示和被测点相位图形如图5所示，并直接显示被测点对应相位。

主控电路(2)，主控电路将相位采集电路输出的被测点电压进行AD转换，进行处理分析转换后相位信息如图5所示，将单相相位信息与电力线载波传输的A、B、C相位信息进行对比，从而判断被测点相位与配变台区相位对应关系。

载波通信电路(3)，载波通信电路由电力线扩频载波网络控制器、前置功放和电力线耦合电路构成，将主控电路发出的数据信息实时线性扫频调制和解调，从电力线上解调相位信息并实时传输给主控电路。

供电电路(4)由充放电控制电路、锂电池、5V Micro usb接口充电接口组成。壳体上设置有电源输入接口，外壳上有红黄绿三色充电放电指示灯。其中使用时电池电量，绿色代表大于60％，黄色代表30％-60％，红色代表10％-30％；充电时，黄灯闪烁，充满后绿灯常亮。可以使用手机充电宝充，方便用户户外长期作业要求。

装置绝缘外壳(5)采用绝缘外壳，外壳主要包括充电接口、钳形表笔接口、充放电指示灯和液晶屏显示窗口。其中钳形表笔分别接被测点的火线和零线上。

进一步地，在对基于电力线载波技术的配网核相仪核相过程进行阐述，本发明的操作过程为：

首先，运检人员需要将相位采集发送装置钳形表笔接入配电台区A、B、C、N电缆上，此时采集发送装置将台区相位信息，通过电缆实时传输到配变台区内三相电缆上。

然后，运检人员可以手持相位采集核对装置，通过钳形表笔接地被测点的火线和零线上，在台区内任何一点单相用户进行相位测量，相位采集核对装置上显示台区A、B、C相位图形，同时显示被测点相位图形，并自动核对被测点相位。

最后，基于电力线载波技术的配网核相仪在同一台区进行核相过程中，可以配备多台相位采集核对装置，同时开展核相和相位测量作业，从而大大提高了工作效率。

Claims (6)

1.一种基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，包括配变台区相位采集发送装置和用户侧单相相位采集核对装置，所述相位采集发送装置和相位采集核对装置通过电力线载波通信方式进行数据实时通信；

配变台区相位采集发送装置实时采集台区A、B、C三相的相位信息，并通过电力线载波通信技术实时传输到配变台区内三相电缆上；其特征在于：配变台区相位采集发送装置包括相位采集电路、主控电路、载波通信电路、供电电路、装置绝缘外壳，所述相位采集发送装置与台区变压器输出侧三相电缆相连，

用户侧单相相位采集核对装置采集单相用户相位信息，并通过电力线载波通信技术实时接收配变台区内三相电缆上相位信息，并进行核对比较，从而快速确定单相用户相位；用户侧单相相位采集核对装置：包括相位采集电路、液晶显示屏主控电路、载波通信电路、供电电路、装置绝缘外壳。

2.如权利要求1所述的基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，相位采集发送装置分别对配变台区A、B、C相电压和用户侧电压进行采集，先对交流电进行整流，然后对这个纹波很大的直流分量进行分压，最后利用滤波电路将这个纹波去掉，将电压信号输出到主控AD采集引脚，从而将相位信息数字化处理后进行核对。

3.如权利要求1所述的基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，相位采集发送装置和相位采集核对装置通过电力线载波通信方式进行数据实时通信。

4.如权利要求3所述的基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，单相用户相位图形与配变台区三相电压相位进行核对，从而快速判断单相用户相位。

5.如权利要求4所述的基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，相位采集核对装置可以多台同时进行核相操作，且之间互不影响。

6.如权利要求5所述的基于电力线载波技术的配网核相仪，其特征在于，相位采集核对装置可以同时显示配变台区三相相位图形和单相用户相位信息。