RU203226U1 - Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кв - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для учета электроэнергии, определения показателей качества электроэнергии, а также выполнения функций релейной защиты. Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ, содержащая высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения, выполненный с возможностью встраивания провода воздушной линии, включающий размещенные в корпусе измерительный преобразователь тока в виде катушки Роговского, подключаемые к проводу воздушной линии при помощи соответствующих прокалывающих зажимов измерительный преобразователь напряжения и систему высоковольтных конденсаторов, соединенные с блоком цифровой обработки сигналов, к которому подключен GSM приемопередатчик, дополнительно содержит два высоковольтных первичных преобразователя тока и напряжения, каждый высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения размещен на соответствующем фазном проводе воздушной линии и соединен экранированным проводом с соответствующим гермовводом измерительно-коммуникационного модуля, корпус которого выполнен с возможностью крепления на опоре воздушной линии, каждый высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения снабжен разъемным корпусом, нижняя часть которого сопряжена с изолятором, в котором размещен подключенный к системе высоковольтных конденсаторов высоковольтный предохранитель, а измерительно-коммуникационный модуль содержит размещенные на одной плате блок цифровой обработки сигналов с разъемами для подключения внешних датчиков, блок питания, блок индикации, беспроводной приемопередатчик с внешней антенной, приемник спутниковых сигналов с внешней антенной, болт заземления. Технический результат: создание автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ, обеспечивающей возможность измерений трехфазных напряжений и токов для задач учета электроэнергии с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для учета электроэнергии, определения показателей качества электроэнергии, а также выполнения функций релейной защиты.

Пункт учета электроэнергии столбовой (Патент на полезную модель РФ №75513, МПК Н02В 11/00, Н02В 13/00, 2008 г.) содержит измерительные трансформаторы напряжения и тока, помещенные в металлический кожух, образующий вместе с проходными изоляторами высоковольтный модуль, элементы сбора, обработки, учета и передачи информации также заключены в металлический кожух, образующий низковольтный модуль, отличающийся тем, что указанные модули установлены на одной столбовой опоре и соединены друг с другом кабелем, заключенным в гибкий металлорукав. Высоковольтные вводы могут быть установлены на крышке и боковой стенке кожуха высоковольтного модуля. На крышке кожуха высоковольтного модуля может быть установлен ограничитель перенапряжений. На упомянутой столбовой опоре может быть установлен разъединитель-заземлитель, входные клеммы которого присоединены к высоковольтной линии, а выходные - к вводам высоковольтного модуля.

Недостатками указанного устройства являются значительные массогабаритные показатели, использование электромагнитных трансформаторов тока и напряжения, подверженных эффектам насыщения и остаточной намагниченности магнитопроводов, феррорезонансным явлениями, сложный и дорогостоящий монтаж.

Пункт коммерческого учета электроэнергии (Патент на полезную модель №79354, МПК Н02В 5/00, Н02В 7/00, 2008 г.) содержит высоковольтный модуль, снабженный трансформаторами тока, трансформаторами напряжения, высоковольтными вводами и выводами, соединенными между собой внутри корпуса через соответствующие трансформаторы тока, платформу для установки на ней высоковольтного модуля, соединительные кабели, кабельный короб, низковольтный модуль, снабженный прибором учета электроэнергии, корпусы высоковольтного и низковольтного модулей, снабженные дверями, средствами заземления, высоковольтный модуль выполнен из трех отдельных блоков, по одному блоку на одну фазу соответственно, при этом корпуса высоковольтных модулей снабжены ручками для транспортировки и средствами для ввода соединительного кабеля, а низковольтный модуль оснащен блоком учета, состоящим из счетчика электрической энергии и снабженного дополнительной дверью, ограничивающей доступ к счетчику. Ручки для транспортировки блоков высоковольтного модуля выполнены с возможностью их трансформации в элементы крепления блоков высоковольтного модуля к платформе при монтаже. Для питания оборудования низковольтного модуля используются дополнительные обмотки трансформаторов напряжения высоковольтного модуля, при этом дополнительные обмотки двух фаз трансформаторов напряжения высоковольтного модуля могут быть соединены последовательно для получения напряжения большей величины. Измерительный кабель и кабель для питания оборудования низковольтного модуля укладываются в кабельный короб с крышкой, выполненный из составных частей, которые закрепляются на опоре посредством хомутов, при этом крышка одной части короба заходит на соседний короб, обеспечивая минимальную величину зазоров между частями короба, а нижний конец короба вмонтирован внутрь блоков низковольтного модуля. Корпуса высоковольтных модулей могут быть выполнены из композитных материалов, либо из металла. Каждый блок высоковольтного модуля дополнительно оснащен заземляющим устройством, выполненным в виде металлической пластины, соединенной с трансформаторами. В каждом блоке высоковольтного модуля находится либо два трансформатора: трансформатор тока и трансформатор напряжения, либо один трансформатор напряжения. В высоковольтном модуле трансформаторы напряжения снабжены встроенными предохранителями. Клеммные зажимы трансформаторов высоковольтного модуля установлены внутри блоков высоковольтного модуля и обращены в сторону дверей. В корпусе блоков высоковольтного модуля выполнены отверстия для ввода соединительных кабелей с возможностью слива конденсата и обеспечения дополнительной циркуляции воздуха внутри блоков. В высоковольтном модуле для ввода соединительного кабеля используется разъем. Платформа высоковольтного модуля выполнена разборной, с возможностью исключения сварочных работ при его сборке и разборке соответственно. Соединительные кабели выполнены из измерительного кабеля и кабеля для питания оборудования низковольтного модуля. Низковольтный модуль выполнен в виде двух отдельных блоков: блока учета и блока телемеханики, при этом в блоке телемеханики размещена аппаратура передачи данных, система отопления и система питания. Для крепления блоков учета и блоков телемеханики низковольтного модуля на опоре на задних стенках их внешних металлических корпусов низковольтного модуля выполнены отверстия. В блоке учета низковольтного модуля устанавливается коробка испытательная с возможностью проведения испытаний трансформаторов. Блоки учета и телемеханики низковольтного модуля соответственно снабжены дополнительной внутренней прозрачной дверью для полного визуального контроля за установленным в них оборудованием.

Недостатками указанного устройства являются значительные массогабаритные показатели, использование электромагнитных трансформаторов тока и напряжения, подверженных эффектам насыщения и остаточной намагниченности магнитопроводов, феррорезонансным явлениями, сложный и дорогостоящий монтаж.

Столбовая трансформаторная подстанция (Патент на полезную модель №99905, МПК Н02В 5/02, 2010 г.) содержит силовой трансформатор, высоковольтные вводы которого связаны с самонесущими изолированными проводами воздушной линии, закрепленными на вертикально ориентированной опоре, и предохранители-разъединители, закрепленные посредством кронштейна на упомянутой опоре, отличающаяся тем, что силовой трансформатор выполнен с несущим корпусом для закрепления на упомянутой опоре посредством разъемного соединительного узла, а его высоковольтные вводы соединены посредством предохранителей-разъединителей или непосредственно с самонесущими изолированными проводами воздушной линии, при этом узлы соединения самонесущих изолированных проводов с высоковольтными вводами трансформатора выполнены изолированными, а самонесущие изолированные провода, соединенные посредством герметичных муфт с низковольтными выводами трансформатора, связаны с потребителем непосредственно или посредством самонесущих изолированных проводов низковольтной воздушной линии, расположенной на тех же опорах с двойным подвесом и/или на дополнительных опорах. Соединительный узел может выполнен в виде, по меньшей мере, одного захватывающего элемента в виде крюка, расположенного в верхней части несущего корпуса трансформатора с возможностью зацепления с выступом, расположенным на кронштейне, присоединенном к упомянутой опоре. К нижней части несущего корпуса трансформатора присоединено два швеллера с возможностью упора в кронштейн опоры и горизонтального расположения трансформатора.

Недостатками указанного устройства являются значительные массогабаритные показатели, использование электромагнитных трансформаторов тока и напряжения, подверженных эффектам насыщения и остаточной намагниченности магнитопроводов, феррорезонансным явлениями, сложный и дорогостоящий монтаж.

Автономный регистратор тока и напряжения и комплекс дистанционного контроля с такими регистраторами (Патент на полезную модель РФ №144522, МПК H02J 13/00, 2014 г.) содержит датчики тока и напряжения, подключенные к блоку первичного преобразования, в экранирующем корпусе которого, гальванически связанном с контролируемой точкой сети, размещены источник питания, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, сопряженные входами с датчиками тока и напряжения соответственно, и снабженный беспроводным приемопередатчиком блок управления, к которому подключены входы запуска и выходы аналого-цифровых преобразователей, при этом блок управления выполнен с возможностью одновременного запуска аналого-цифровых преобразователей, хранения цифровых данных и их последовательной передачи по командам, принятым через беспроводный приемопередатчик. Беспроводный приемопередатчик может быть выполнен радиочастотным или оптическим. Гальваническая связь экранирующего корпуса с контролируемой точкой сети может быть выполнена в виде параллельной активно-индуктивной цепи. Датчик тока выполнен в виде резисторного шунта, установленного в разрыв провода высоковольтной цепи, а датчик напряжения в виде делителя напряжения, низкоомное плечо которого подключено к указанному шунту и параллельно входу второго аналого-цифрового преобразователя, а высокоомное - встроено в полый изолятор и заземлено.

Недостатками указанного устройства являются отсутствие возможности измерения токов большой кратности из-за использования шунта в качестве первичного преобразователя, неработоспособность в длительных режимах низких первичных токов, необходимость разрыва линии при монтаже, отсутствие точной синхронизации векторов токов и напряжений в трехфазной сети.

Устройство учета электроэнергии в высоковольтных электрических сетях (Патент на полезную модель №105028, МПК G01R 11/00, 2011 г.), размещенное на опоре линии электропередачи и содержащее узел измерения напряжения, узел измерения тока и узел учета, обработки и передачи данных на пульт учета, отличающееся тем, что узел измерения тока выполнен в виде датчика тока, размещенного и закрепленного на узле измерения напряжения, выполненном в виде делителя напряжения, обеспечивающего функцию изолятора от опоры линии электропередачи и земли, при этом узел учета, обработки и передачи данных на пульт учета размещен на делителе напряжения. Узел учета, обработки и передачи данных снабжен радиопередающим устройством, обеспечивающим передачу информации на пульт учета по радиоканалу. Устройство содержит корпус, выполненный из электроизоляционного материала, в котором размещены датчик тока, делитель напряжения и узел учета, обработки и передачи данных на пульт учета.

Недостатками указанного устройства являются использование электромагнитных трансформаторов тока, подверженных эффектам насыщения и остаточной намагниченности магнитопроводов, отсутствие возможности монтажа без разрыва токопровода, использование дополнительного корпуса для размещения датчиков, что увеличивает массогабаритные показатели устройства и усложняет монтаж.

Высоковольтное многофункциональное измерительное устройство (Патент на полезную модель РФ №195528, МПК H02J 13/00, 2020 г.) имеет конструкцию с зазором для встраивания провода воздушной линии и включает встроенные измерительные преобразователи (датчики) тока, измерительные преобразователи (датчики) напряжения, модуль цифровой обработки, модуль питания, наружную и/или встроенную антенну, размещенные в корпусе из полимерного диэлектрического материала, заполненного компаундом-герметиком, при этом измерительные преобразователи тока, выполненные в виде секционированных поясов Роговского, состоящих из последовательно соединенных катушек индуктивности, размещенных равномерно на диэлектрическом каркасе с зазором, и измерительные преобразователи напряжения, выполненные в виде емкостных датчиков электрического поля с дифференциальным входом, состоящих из электродов коаксиальной формы, размещенных на диэлектрическом каркасе с зазором, соединены с входом модуля цифровой обработки, включающего интегральную схему аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки сигнала, микроконтроллер, приемник спутниковых сигналов, беспроводной приемопередатчик, и выходом модуля питания, состоящего из высоковольтного конденсатора и импульсного преобразователя напряжения с ионистором, при этом устройство осуществляет синхронизацию измерительной информации и времени с аналогичными устройствами по беспроводным каналам.

Недостатками указанного устройства являются необходимость температурной коррекции показаний датчиков тока и напряжения, применение дополнительного измерительного элемента - датчика температуры, уменьшающего надежность конструкции и увеличивающего сложность поверки устройства (необходима периодическая поверка датчика температуры, а также периодическое снятие зависимости значений тока и напряжения от температуры в специализированных высоковольтных климатических камерах), отсутствием возможности высокоточного измерения напряжения для целей коммерческого учета электроэнергии из-за использования емкостных датчиков электрического поля с дифференциальным входом, состоящих из электродов коаксиальной формы, размещенных на диэлектрическом каркасе с зазором, что доказано опытом эксплуатации и многочисленными исследованиями емкостных датчиков электрического поля, влияние электромагнитных помех на измерения тока за счет отсутствия экранирования катушки Роговского, низкая надежность за счет использования беспроводной передачи данных между устройствами, отсутствие светодиодной индикации работы устройства (неудобство для обслуживающего персонала), отсутствие удаленного терминала для считывания показаний на месте.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство, предназначенное для измерения активной электрической энергии и мощности в трехфазных электрических цепях переменного тока промышленной частоты напряжением 6/10кВ с изолированной нейтралью, размещаемое непосредственно на воздушной линии (высоковольтные счетчики электрической энергии РиМ 384, https://www.ao-rim.ru/cat_cnt_rim384). Устройство состоит из двух автономных блоков включенных по схеме Арона, каждый автономный блок включает датчик измерения энергии (высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения), соединенный с защитным блоком изолированным высоковольтным проводом. Датчик измерения энергии первого автономного блока устанавливают на фазу А воздушной линии, а его защитный блок на фазу В (измеряет фазный ток Iаи линейное напряжение Ua). Датчик измерения энергии второго автономного блока устанавливают на фазу С воздушной линии, а его защитный блок на фазу В (измеряет фазный ток Iс и линейное напряжение Ubc). Один из датчиков измерения энергии является ведущим, а второй - ведомым. Датчик измерения энергии каждого модуля снабжен внешним съемным кожухом, в котором размещен прикрепляемый к проводу воздушной линии герметичный корпус, сопряженный с изолятором, с встроенными измерительным преобразователем тока (датчиком тока в виде катушки Роговского) и измерительным преобразователем напряжения (датчиком напряжения), с источником питания, с блоком цифровой обработки сигналов (интерфейсами), системой высоковольтных конденсаторов (высоковольтным узлом) и GSM приемопередатчиком, а также ответвительный измерительный прокалывающий зажим. В защитном блоке размещен защитный резистор, ограничивающий ток через встроенный варистор высоковольтного узла и поглощающий основную долю энергии импульса перенапряжения. Устройство осуществляет измерение двух фазных токов и двух линейных напряжения, учет электроэнергии по схеме Арона.

К недостаткам данного устройства относятся: наличие погрешностей учета электроэнергии в сетях глухозаземленной нейтралью или с резистивным заземлением нейтрали, отсутствие возможности измерений трех фазных напряжений и токов для задач телеметрии, необходимость дополнительных принадлежностей для монтажа на провод различного диаметра, необходимость сборки наружного кожуха.

Технический результат заключается в создании автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ обеспечивающей повышение точности измерения токов и напряжений.

Технический результат достигается тем, что автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ, содержащая высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения, выполненный с возможностью встраивания провода воздушной линии и снабженный разъемным корпусом, состоящим из верхней и нижней частей, в корпусе размещены подключаемая к проводу воздушной линии при помощи прокалывающих зажимов система высоковольтных конденсаторов и измерительный преобразователь тока, выполненный в виде секционированных катушек Роговского, состоящих из последовательно соединенных катушек индуктивности, размещенных равномерно на диэлектрическом каркасе с зазором, при этом катушки Роговского совмещены с магнитотранзисторными преобразователем тока и выполнены экранированными, нижняя часть корпуса сопряжена с изолятором, в котором размещены подключенный к системе высоковольтных конденсаторов высоковольтный предохранитель и измерительный преобразователь напряжения, выполненный в виде резистивного делителя напряжения, преобразующего как переменное, так и постоянное напряжение, измерительный преобразователь тока и измерительный преобразователь напряжения выполнены с возможностью передавать измеренные значения на блок цифровой обработки сигналов.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ.

На чертеже использованы следующие обозначения: провод воздушной линии 1 электропередачи, прокалывающий зажим 2, провода для подключения элементов высоковольтного первичного преобразователя к проводу воздушной линии электропередачи 3, верхняя часть разъемного корпуса высоковольтного первичного преобразователя 4, нижняя часть разъемного корпуса высоковольтного первичного преобразователя 5, изолятор 6, нижний фланец 7, измерительный преобразователь тока 8, система высоковольтных конденсаторов 9, высоковольтный предохранитель 10, измерительный преобразователь напряжения 11, гермоввод 12, измерительно-коммуникационный модуль 13, болт заземления 14, беспроводной приемопередатчик с антенной 15, GSM приемопередатчика с антенной 16, приемник спутниковых сигналов (GPS, GLONASS) с антенной 17, блок цифровой обработки сигналов 18, блок питания 19, блок индикации 20, гофра с экранированными проводами 21 системы питания, измерительного преобразователя тока и измерительного преобразователя напряжения.

Автоматизированные точки коммерческого учета электроэнергии предназначены для наружной установки непосредственно на первичные провода высоковольтной линии электропередачи в трехфазных трехпроводных электрических сетях переменного тока промышленной частоты напряжением 6/10 кВ.

Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии выполняет следующие функции:

учет активной и реактивной электрической энергии как в пофазном, так и в трехфазном исполнении;

релейная защита и автоматика (определение смещения нейтрали, определение направления повреждения и др.);

функции самодиагностики;

расчет и определение показателей качества электрической энергии.

Измеряемые параметры автоматизированной точкой коммерческого учета электроэнергии:

фазные значения силы переменного тока;

фазные значения напряжения переменного тока;

междуфазные значения напряжения переменного тока;

значения передаваемой активной и реактивной электрической энергии;

значения активной, реактивной и полной электрической мощности;

значения частоты основной гармоники сети.

Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии поддерживает многотарифный учет активной энергии по временным зонам.

Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ содержит три высоковольтных первичных преобразователя тока и напряжения, выполненных с возможностью встраивания провода воздушной линии 1. Каждый высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения размещен на соответствующем фазном проводе воздушной линии 1 и соединен экранированным проводом 21 с соответствующим гермовводом 12 измерительно-коммуникационного модуля 13, корпус которого выполнен с возможностью крепления на опоре воздушной линии. Каждый высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения снабжен разъемным корпусом, состоящим из верхней 4 и нижней части 5. В корпусе размещены измерительный преобразователь тока в виде катушки Роговского и подключаемая к проводу воздушной линии при помощи прокалывающих зажимов 2 система высоковольтных конденсаторов 9. Нижняя часть 5 корпуса сопряжена с изолятором 6, в котором размещены подключенный к системе высоковольтных конденсаторов 9 высоковольтный предохранитель 10 и измерительный преобразователь напряжения 11. Измерительно-коммуникационный модуль 13 содержит, размещенные на одной плате, блок цифровой обработки сигналов 18 с разъемами для подключения внешних датчиков, блок питания 19, блок индикации 20, беспроводной приемопередатчик с внешней антенной 15, GSM приемопередатчик с внешней антенной 16, приемник спутниковых сигналов (GPS, GLONASS) с внешней антенной 17, болт заземления 14. Измерительный преобразователь тока 8 выполнен в виде секционированных катушек Роговского, состоящих из последовательно соединенных катушек индуктивности, размещенных равномерно на диэлектрическом каркасе с зазором, при этом катушки Роговского совмещены с магнитотранзисторными преобразователями тока и выполнены экранированными.

Измерительным преобразователем тока 8 автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии является экранированная секционированная катушка Роговского совмещенная с магнитотранзисторным преобразователем тока. Дополнительное оснащение катушки Роговского магнитотранзисторным преобразователем тока необходимо для измерения апериодических составляющих, что требуется для реализации функций релейной защиты в автоматизированной точке коммерческого учета электроэнергии. Экранирование катушки Роговского позволяет значительно уменьшить влияние внешних электромагнитных полей.

Измерительным преобразователем напряжения 11 является резистивный делитель напряжения, преобразующий как переменное, так и постоянное напряжение.

Измерительно-коммуникационный модуль 13 включает блок цифровой обработки сигналов 18, блок питания 19, блок индикации 20, беспроводной приемопередатчик с внешней антенной 15, GSM приемопередатчик с внешней антенной 16, приемник спутниковых сигналов (GPS, GLONASS) с внешней антенной 17, болт заземления 14, к которому подключают заземляющий проводник.

Для осуществления поверки блок цифровой обработки сигналов 18 также содержит электрический или оптический испытательный выход. Частота следования импульсов пропорциональна величине потребляемой энергии, количество импульсов на каждый кВт⋅ч или кВар⋅ч задается постоянной счетчика.

Кроме этого в состав блока цифровой обработки сигналов 18 входит блок приема GPS-сигналов 17, который позволяет синхронизировать основные компоненты устройства, антенна которого размещена на внешней стороне измерительно-коммуникационного модуля 13. Ход внутренних часов в случае отключения основного источника питания поддерживается при помощи встроенной батареи (на чертеже не показана, входящей в состав блока цифровой обработки сигналов 18).

Балластно-защитное устройство модуля питания представляет собой систему высоковольтных конденсаторов 9 и высоковольтного предохранителя 10, с одной стороны подключенную к первичному (фазному) проводу, а с другой стороны подключенную к трехфазному блоку питания 19 автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии.

Первые выводы высоковольтных конденсаторов 9 подключены к проводу воздушной линии электропередачи 1 при помощи провода 3 и прокалывающего зажима 2, а вторые подключены к высоковольтному предохранителю 10. Высоковольтный предохранитель 10 подключен к блоку питания 19. Измерительный преобразователь тока 8 подключен к блоку цифровой обработки сигналов 18. Измерительный преобразователь напряжения 11 подключен к (фазному) проводу воздушной линии электропередачи 1 при помощи провода 3 и прокалывающего зажима 2. Нижнее плечо измерительного преобразователя напряжения 11 подключено к блоку цифровой обработки сигналов 18. Блок питания 19 подключен к блоку цифровой обработки сигналов 18. Блок индикации 20, беспроводной приемопередатчик с внешней антенной 15, GSM приемопередатчик с внешней антенной 16, приемник спутниковых сигналов (GPS, GLONASS) с внешней антенной 17 подключены к блоку цифровой обработки сигналов 18. Провода системы питания, измерительного преобразователя тока и измерительного преобразователя напряжения, проходящие в гофре 21, выполнены экранированными. Экран катушки Роговского, общая точка секций катушки Роговского, заземляющий провод измерительного преобразователя напряжения, экран вторичных проводов измерительного преобразователя напряжения, экран проводов системы питания, блок цифровой обработки сигналов 18, блок питания 19, блок индикации 20, антенна беспроводного приемопередатчика 15, антенна GSM приемопередатчика 16, антенна приемника спутниковых сигналов (GPS, GLONASS) 17 подключены к корпусу измерительно-коммуникационного модуля 13.

Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ (далее - АТКУЭ) работает следующим образом. При протекании электрического тока по проводу воздушной линии электропередачи 1 и при подаче напряжения на линию, в катушке Роговского измерительного преобразователя тока 8 наводится ЭДС, равная

, на выходе магнитотранзисторного преобразователя измерительного преобразователя тока 8 появляется напряжение, пропорциональное протекаемому току, на нижнем плече измерительного преобразователя напряжения 11 появляется напряжение, поступающие на блок цифровой обработки сигналов 18. Блок цифровой обработки сигналов 18 выполняет первичную обработку сигналов измерительных преобразователей тока 8 и измерительных преобразователей напряжения 11, аналого-цифровое преобразование, первичную обработку цифровых сигналов (приведение значений оцифрованных АЦП к первичным измеряемым величинам), в соответствии с запрограммированными алгоритмами осуществляет расчет мощностей, параметров энергии (действующее значение напряжения, действующее значение тока, углы между токами и напряжениями и др.), а также выполняет функции релейной защиты и автоматики (определение направления повреждения, определение напряжения смещения нейтрали энергосистемы в месте установки АТКУЭ и др.). Значения, полученные в результате измерений и выполнения алгоритмов, записываются в соответствующие журналы, хранящиеся в энергонезависимой памяти с целью их дальнейшей передачи по беспроводным каналам связи (с использованием технологий GSM/GPRS/Wi-Fi) при помощи выбранного протокола передачи данных. При помощи блока индикации 19 АТКУЭ отображает значение передаваемой электроэнергии путем мигания светодиода, размещенного на внешней стороне корпуса АТКУЭ, при этом частота следования световых импульсов прямо пропорциональна количеству передаваемой электроэнергии. Кроме того, при помощи модуля индикации выполняется отображение наличия однофазного замыкания на землю, направления мощности при однофазном замыкании на землю, статус питания, режим работы платы индикации и другие программируемые статусы работы устройства.

По запросу диспетчерского программного обеспечения блок цифровой обработки сигналов 18 передает запрашиваемые данные (рассчитываемые параметры) при помощи беспроводного приемопередатчика с антенной 15 или при помощи GSM приемопередатчика с антенной 16 в зависимости от канала, по которому пришел запрос. Запрос по беспроводному каналу передачи данных может быть выполнен при помощи мобильного терминала.

В зависимости от выбранного типа синхронизации осуществляется одна из следующих последовательностей действий:

1. Блок цифровой обработки сигналов 18 выполняет запрос текущей даты и времени на NTP-сервер, получает ответ от него и записывает их в регистры часов реального времени.

2. Блок цифровой обработки сигналов 18 получает данные от спутника при помощи GPS (GLONASS) приемопередатчика, в том числе текущую дату и время.

При наличии напряжения на линии ток протекает через систему высоковольтных конденсаторов и поступает на блок питания 19, который стабилизирует напряжение и обеспечивает преобразование напряжения переменного тока в значение напряжения переменного тока пригодное для питания электронных компонентов измерительно-коммуникационного блока.

Изготовленный опытный образец заявляемой автоматизированой точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ по результатам испытаний показал работоспособность предложенной конструкции. Результаты испытаний в целом подтвердили простоту монтажа, надежность конструкции, удобство использования и обслуживания заявляемого устройства, а также подтвердили повышение точности измерения токов и напряжений, повышение точности учета электрической энергии.

Claims (1)

1. Автоматизированная точка коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ, содержащая высоковольтный первичный преобразователь тока и напряжения, выполненный с возможностью встраивания провода воздушной линии и снабженный разъемным корпусом, состоящим из верхней и нижней частей, в корпусе размещены подключаемая к проводу воздушной линии при помощи прокалывающих зажимов система высоковольтных конденсаторов и измерительный преобразователь тока, выполненный в виде секционированных катушек Роговского, состоящих из последовательно соединенных катушек индуктивности, размещенных равномерно на диэлектрическом каркасе с зазором, при этом катушки Роговского совмещены с магнитотранзисторными преобразователем тока и выполнены экранированными, нижняя часть корпуса сопряжена с изолятором, в котором размещены подключенный к системе высоковольтных конденсаторов высоковольтный предохранитель и измерительный преобразователь напряжения, выполненный в виде резистивного делителя напряжения, преобразующего как переменное, так и постоянное напряжение, измерительный преобразователь тока и измерительный преобразователь напряжения выполнены с возможностью передавать измеренные значения на блок цифровой обработки сигналов.

Images