CN2874508Y

CN2874508Y - 基于高压端电流检测方式下的窃电监测装置

Info

Publication number: CN2874508Y
Application number: CN 200620033283
Authority: CN
Inventors: 龙方彦; 郑声友
Original assignee: Kerente Science And Technology Co Ltd Chengdu City
Current assignee: Kerente Science And Technology Co Ltd Chengdu City
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2016-03-03

Abstract

基于高压端电流检测方式下的窃电监测装置，属窃电监测技术领域。由主机、安装在用电户的电能表旁边的电能表阅读器和三只分别挂接在变压器高压端的ABC三相上的高压电流检测器构成，其中，高压电流检测器由感应电源、中央处理器、无线收发器、电流感应单元、低通滤波限幅电路、幅度脉宽转换电路组成；电能阅读器由电源模块、IRDA收发器、GPRS模块、无线收发器、中央处理器组成。技术成熟，可靠性高。特别适用于监测大中型用电户窃电情况。

Description

基于高压端电流检测方式下的窃电监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测大中型用电户窃电的装置。属窃电监测技术领域。

背景技术

常用的窃电方法主要有以下几种：失压窃电，欠压窃电，CT短接，CT开路，CT分流，相序错接，极性反接等。现有的防窃电监测装置，监测窃电的原理很多，如通过负荷曲线来推算，在电能表上加装机械锁，在二次侧即低压端各相增加电流互感器，将加装的电流互感器与原有的电流互感器作比较来判断是否有窃电行为发生等等。其中，通过负荷曲线来推算是否有窃电行为的发生不能准确地判断窃电行为，例如工厂因为各种原因增产，减产或停产等发生的负荷曲线变化，即会错判有窃电行为发生；在电能表上加装机械锁可靠性差，大多数的机械锁具都可被非正常开启；在变压器二次侧低压端各相加装电流互感器这种方法虽然能监测到电流型窃电，但对于相序错接，极性反接等窃电方式却不能监测。为克服上述缺点，有人以“单片机在防窃电自动检测装置中的应用”为题提出了一种采用双单片机为控制核心的解决方案，该方案中描述的装置由三个电压互感器和4个电流互感器组成的电流检测电路、电流平衡互感器、以双单片机为控制核心的控制内核的中央处理器等部件组成，它通过测算三相电压的电压、有功、内部合成的零序电流与实际零序电流的差来检测是否有窃电行为发生。这种装置在理论上可以监测各种窃电行为，但实际上用电户依然可以用机械手段将其电流平衡互感器的两输入端同时短路或将其输出端开路的方式来达到窃电而不被发现的目的。并且该种装置在安装上要改变电能表的线路，从而导致停电，使合法用电户的生产生活受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺点，为电力系统提供一种可靠性高、安装方便、能及时捕获各种窃电行为的窃电监测装置。利用本装置，在电力系统控制中心即可即时捕获到有窃电行为发生的信息。本基于高压端电流检测方式下的窃电监测装置的构成包括主机、电流检测器，在用电户的电能表旁边设置有一电能表阅读器，所述的电能表阅读器由电源电路、红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器组成，其中，电源电路分别与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器相接，中央处理器与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器相接，红外线收发器与电能表的红外线收发器通讯连接，所述的电流检测器由三只分别挂接在变压器高压端的ABC三相上的高压电流检测器共同担任，每只高压电流检测器由感应电源、中央处理器、无线收发器、电流感应单元、低通滤波限幅电路、幅度脉宽转换电路组成，其中，感应电源与中央处理器、无线收发器、幅度脉宽转换电路相接，电流感应单元与低通滤波限幅电路相接，低通滤波限幅电路与幅度脉宽转换电路相接，中央处理器与无线收发器和幅度脉宽转换电路相接，电能表阅读器的无线收发器与高压电流检测器的无线收发器通讯连接，主机设有一可与电能表阅读器的GPRS集成通讯模块进行无线连接的GPRS集成通讯模块。

本实用新型的工作原理如下：

电能表阅读器安装于用电户的电能表旁，电能表阅读器的红外线通讯端口与电能表的红外线通讯端口相对，中间无阻隔物，以保证电能表阅读器能读取到电能表的相关数据。三只分别挂接在变压器高压端的ABC三相上的高压电流检测器由自身的感应电路从高压线路上获取电能。用电户在正常用电情况下，主机通过负荷控制中心的GPRS集成通讯模块向电能表阅读器发出相关设置指令，即电能表阅读器读取ABC三相上的高压电流检测器的电流值和电能表内部ABC三相的各电流值，将各相的高压电流检测器的电流值与电能表对应相的电流值的比值存储起来作为高低压电流比的标准系数。然后，电能表阅读器开始不间断的读取高压电流检测器及电能表的各相电流、电压、各相有功功率、无功功率，根据读取回来的数据获取高低压电流比，各相电压大小，功率因素等数据。当有CT短接、CT开路、CT分流方式下的窃电行为发生时，高低压电流比值就会与高低压电流比的标准系数不同。电能表阅读器检测到此现象后，就会通过其GPRS模块通知主机。当有失压窃电、欠压窃电行为发生时，电能表的相应相电压就会降低，电能表阅读器检测到此种现象后，也会通过其GPRS模块通知主机。当相序错接，极性反接时，电能表中的功率因素数会减小，电能表阅读器检测此种现象后，也会通过其GPRS模块通知主机。主机接到上述信号后，即会发出报警信号，电能表阅读器与主机间的通信可以是连续的，也可以设定为间隔的。电能表阅读器每隔一定时间向主机报告监测情况，如果用电户改动或毁坏运行中的装置，主机在设定时间内就收不到电能表阅读器传来的信号，即会认为系统故障，也会发出报警信号。

与前述现有同类产品相比，本实用新型的优点是：

1.针对各种窃电原理，提出对应的判断依据，从而可监测各种窃电行为。

2.高压电流检测器内有感应电源，使得高压电流检测器可以挂接在高压端长期工作，保证了不间断地检测高压端电流，使本装置可连续工作。

3.电能阅读器与电能表之间无电气上的联系，因此其安装不影响电能表的工作，使得安装简单，不会导致停电。

4.装置只要被改动即会被发现。

5.技术成熟，可靠性高，特别适用于监测大中型用电户窃电情况。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图

图2是电能表阅读器的原理框图

图3是高压电流检测器的原理框图

图4是高压电流检测器结构示意图

图5是高压电流检测器感应电源电路图

图6是高压电流检测器无线收发器电路图

图7是高压电流检测器低通滤波限幅电路图

图8是高压电流检测器幅度脉宽转换电路图

具体实施方式

如图1所示，本窃电监测装置的构成包括主机1、安装在用电户的电能表2旁边的电能表阅读器3和三只分别挂接在变压器4高压端的ABC三相上的高压电流检测器5、6、7；所述的电能表阅读器(参见图2)由电源电路、红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器组成，其中，电源电路分别与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器相接，中央处理器与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器相接，红外线收发器与电能表的红外线收发器通讯连接。上述各单元部分均为现有技术，在此没有给出具体的电路图。主机可采用装有GPRS集成通讯模块的商用工控机。参见图4，信号探测器11通过一个安装架9安装在架空电线10上，图中12为安装架的旋转柱。高压电流检测器的感应电源电路如图5所示，由感应线圈L1(L1为两只C型软磁材料闭合组成，图4中的15)、与感应线圈L1相接的全波整流器D2和谐振电容C30、稳压二极管D5、D6、储能电容C32、滤波电容C33和电源芯片7805。图中给出了上述各部件连接关系。架空电线从信号探测器的感应线圈15中间穿过。图4中的11为高压电流检测器壳体，13为电路板，14为构成电流感应单元的感应磁棒。感应磁棒的安装位置垂直于架空线路。当架空线路上有工频电流流过时，其周围就会产生交变磁场，从而绕在C型铁芯的上的线圈L1中就会产生工频电流。经D2整流后输给储能电容，储能电容储存的电能再通过电源降压型芯片7805转换后为其它电路供电。其中，电源降压型芯片7805也可选用如LM317等同类芯片。

图6给出了高压电流检测器的无线收发器的电路图。采用芯片NRF905及外围元件组成。图中JP1为与中央处理器的接口，NRF905通过SPI与中央处理器进行通讯。J1为天线。当然也可以用芯片ADF7020、CC1020等组成无线收发器。

图7给出了高压电流检测器低通滤波限幅电路图。S+，S-分别接感应磁棒15的两端，L1，C1组成LC低通滤波电路，运算放大器U1B与电阻R1，R2组成放大电路，D1和D2为稳压管，两稳压管反相对接，对感应磁棒送过来的过强电压信号进行削峰，使运算放大器的输出幅度不超过预定值。SOUT输出到幅度脉宽转换电路的SOUT。

幅度脉宽转换电路如图8所示，C26为耦合电容，将信号耦合到比较器的输入端，R55、R56为输入信号提供一个直流偏压，R57、R58为比较端提供一比较电压，R9、R60、C28、Q2组成一反向器。脉宽信号POUT直接输给中央处理器。中央处理器采用带脉宽捕获的高档单片机，如ATMEGA16，ATMEGA32等。均为普遍采用的常规技术，在此不再赘述。

Claims

1、基于高压端电流检测方式下的窃电监测装置，包括主机，其特征是在用电户变压器的高压端ABC相上分别装有高压电流检测器，在用电户的电能表旁边设置有一电能表阅读器，所述的电能表阅读器由电源电路、红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器组成，其中，电源电路分别与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器、中央处理器相接，中央处理器与红外线收发器、GPRS集成通讯模块、无线收发器相接，红外线收发器与电能表的红外线收发器通讯连接，所述的电流检测器由三只分别挂接在变压器高压端的ABC三相上的高压电流检测器共同担任，每只高压电流检测器由感应电源、中央处理器、无线收发器、电流感应单元、低通滤波限幅电路、幅度脉宽转换电路组成，其中，感应电源与中央处理器、无线收发器、幅度脉宽转换电路相接，电流感应单元与低通滤波限幅电路相接，低通滤波限幅电路与幅度脉宽转换电路相接，中央处理器与无线收发器和幅度脉宽转换电路相接，电能表阅读器的无线收发器与高压电流检测器的无线收发器通讯连接，主机设有一可与电能表阅读器的GPRS集成通讯模块进行无线连接的GPRS集成通讯模块。