一种单相高压大电流直接计量组件制造技术

一种单相高压大电流直接计量组件，包括电子式电流互感器、电子式电压互感器、单相高压计量单元、等电位供电单元，所述的电子式电流互感器的二次接口与单相高压计量单元的接口相连接，所述的电子式电压互感器的二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元内，等电位供电单元内部为交直流转换电路，并提供单相高压计量单元内电路正常工作所需要的U3供电电源；本发明专利技术具有整体准确度定义，计量的数据以光纤或无线方式与外部交互，具有小型化、低功耗、防窃电的显著优势。

【技术实现步骤摘要】
一种单相高压大电流直接计量组件
本专利技术属于高压计量组件
，尤其涉及一种单相高压大电流直接计量组件。
技术介绍
传统高压大电流测量方法是用高压电压互感器、高压电流互感器将高电压和大电流转换成二次仪表所需的低压信号量。电子式互感器也是有一次高压部分和二次测量，并与二次测量仪表、测控装置或者电能表组成测量系统。高压大电流测量技术的发展方向是一二次融合的集成化、智能化、小型化。而传统高压计量装置在35kV及更高电压下，需要采用电压互感器、电流互感器、二次计量回路和电表。新型的电子式互感器和组合电子式互感器，也还需要配置对应的数字式电能表构成计量系统。现有的传统电磁式互感器和低压电能表组成的计量方法，主要是电磁方式的绝缘体积较大、磁饱和所决定的测量动态范围不宽，电压互感器二次不能短路，电流互感器二次不能开路，二次回路导致测量误差和防窃电问题。采用电子式互感器组成的计量系统，与传统电磁式互感器相比，具有无铁芯和磁饱和问题、动态测量范围宽、二次数字化抗干扰性能好等优点。但如果采用电子式电压互感器、电子式电流互感器、合并单元、数字式电能表组成一个高压大电流计量系统，这种计量系统的整体计量准确度如何定义是首要问题，经济性能与传统电磁式方案比起来没有优势，也无法适应输配电系统小型化、紧凑化、数字化、智能化的发展要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种主要用于配电网和输变电网的单相高压大电流直接计量组件。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，该单相高压大电流直接计量组件是进行单相整体校准，并具有明确定义的准确度等级，其包括电子式电流互感器、电子式电压互感器、单相高压计量单元、等电位供电单元，所述的电子式电流互感器的二次接口与单相高压计量单元的接口相连接，所述的电子式电压互感器的二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元内，等电位供电单元内部为交直流转换电路，并提供单相高压计量单元内电路正常工作所需要的U3供电电源；所述的单相高压计量单元、电子式电流互感器、等电位供电单元均处于单相高压电位的等电位之上。作为优选，所述的单相高压计量单元完成电压电流测量和功率能量计算，并将测量结果以电气隔离的方式传输出来。作为优选，所述的电气隔离的方式可采用光纤或者无线传输方式。作为优选，所述的组件的准确度等级为有功电能0.2S级或者0.5S级，无功电能0.5级、1级或者2级。作为优选，所述的电子式电流互感器采用LPCT或者Rogowski线圈。作为优选，所述的电子式电压互感器采用电阻分压器、电容分压器或者阻容分压器。作为优选，所述的U3供电电源为5V或者3.3V等规格供电电源。作为优选，所述的单相高压计量单元包括MCU主控芯片、及分别与MCU主控芯片相连接的计量芯片、存储芯片、时钟芯片、通讯模块、硬件看门狗、脉冲输出光电口。作为优选，所述的MCU主控芯片和计量芯片两部分集成为一体作为集成芯片，且计量芯片采用带SOC的计量芯片。本专利技术的有益效果为：可以直接以高精度数字量的形式输出高压侧的电量信息、用电信息，计量系统集成度大大提高，整体结构大大简化；且该装置可节省大量铜、铁和绝缘材料消耗，大大降低装置生产成本，减少运行能耗，减少装置体积和占地；计量系统就地数字化可提高装置防窃电能力，有效保障计量系统准确度性能。附图说明图1是本专利技术的计量组件结构示意图。图2是本专利技术的单相高压计量单元结构示意图。图3是本专利技术的一种实现方案结构示意图。附图中的标号分别为：1、电子式电流互感器；2、电子式电压互感器；3、单相高压计量单元；4、等电位供电单元；31、MCU主控芯片；32、计量芯片；33、存储芯片；34、时钟芯片；35、通讯模块；36、硬件看门狗；37、脉冲输出光电口。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做详细的介绍：如附图1所示，该单相高压大电流直接计量组件是进行单相整体校准，并具有明确定义的准确度等级，其包括电子式电流互感器1、电子式电压互感器2、单相高压计量单元3、等电位供电单元4，所述的电子式电流互感器1的二次接口与单相高压计量单元3的接口相连接，所述的电子式电压互感器2的二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元3的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元4内，等电位供电单元4内部为交直流转换电路，并提供单相高压计量单元3内电路正常工作所需要的U3供电电源；所述的单相高压计量单元3、电子式电流互感器1、等电位供电单元4均处于单相高压电位的等电位之上。所述的单相高压计量单元3完成电压电流测量和功率能量计算，并将测量结果以电气隔离的方式传输出来。所述的电气隔离的方式可采用光纤或者无线传输方式。所述的组件的准确度等级为有功电能0.2S级或者0.5S级，无功电能0.5级、1级或者2级。所述的电子式电流互感器1采用LPCT或者Rogowski线圈。所述的电子式电压互感器2采用电阻分压器、电容分压器或者阻容分压器。所述的U3供电电源为5V或者3.3V等规格供电电源。如附图2所示，所述的单相高压计量单元3包括MCU主控芯片31、及分别与MCU主控芯片31相连接的计量芯片32、存储芯片33、时钟芯片34、通讯模块35、硬件看门狗36、脉冲输出光电口37；单相高压计量单元3的主要功能是进行电压、电流信号的采样和数字式时分割乘法进行功率和电能量计算，同时还包括数据上行通讯。所述的MCU主控芯片31和计量芯片32两部分集成为一体作为集成芯片的功能优化设计，且计量芯片32采用带SOC的计量芯片。本专利技术的单个单相高压大电流直接计量组件可以实现单相电能计量，也可以由两个单相高压大电流直接计量组件组成三相三线的高压计量装置，还可以由三个单相高压大电流直接计量组件组成三相四线的高压计量装置。针对不同的电网接地形式和计量方式需要，本专利技术具有灵活广泛的适用价值。本专利技术以一种10kV高压大电流直接计量组件的实现方案为例，如附图3所示，10kV的A、B、C三相分别采用三个单相高压大电流直接计量组件。电子式电流互感器1采用600A/1V的Rogowski线圈，额定一次电流600A，二次输出为1V。电子式电压互感器2采用双路输出的电容分压器，测量电压U1为2V，电源电压U2为220V。单相高压计量单元3完成电压电流测量和功率能量计算，并将测量结果以电气隔离的方式传输出来，电气隔离的方法可采用光纤或者无线。等电位供电但愿4的工作电源采用AC/DC开关电源，将电容分压器输出的U2交流电源（220V）转换为单相计量单元所需的低压直流3.3V工作电压。本专利技术不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本专利技术所提供的结构设计，都是本专利技术的一种变形，均应认为在本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相高压大电流直接计量组件，其特征在于：该单相高压大电流直接计量组件是进行单相整体校准，并具有明确定义的准确度等级，其包括电子式电流互感器（1）、电子式电压互感器（2）、单相高压计量单元（3）、等电位供电单元（4），所述的电子式电流互感器（1）的二次接口与单相高压计量单元（3）的接口相连接，所述的电子式电压互感器（2）的二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元（3）的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元（4）内，等电位供电单元（4）内部为交直流转换电路，并提供单相高压计量单元（3）内电路正常工作所需要的U3供电电源；所述的单相高压计量单元（3）、电子式电流互感器（1）、等电位供电单元（4）均处于单相高压电位的等电位之上。

【技术特征摘要】
1.一种单相高压大电流直接计量组件，其特征在于：该单相高压大电流直接计量组件是进行单相整体校准，并具有明确定义的准确度等级，其包括电子式电流互感器（1）、电子式电压互感器（2）、单相高压计量单元（3）、等电位供电单元（4），所述的电子式电流互感器（1）的二次接口与单相高压计量单元（3）的接口相连接，所述的电子式电压互感器（2）的二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元（3）的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元（4）内，等电位供电单元（4）内部为交直流转换电路，并提供单相高压计量单元（3）内电路正常工作所需要的U3供电电源；所述的单相高压计量单元（3）、电子式电流互感器（1）、等电位供电单元（4）均处于单相高压电位的等电位之上。2.根据权利要求1所述的单相高压大电流直接计量组件，其特征在于：所述的单相高压计量单元（3）完成电压电流测量和功率能量计算，并将测量结果以电气隔离的方式传输出来。3.根据权利要求2所述的单相高压大电流直接计量组件，其特征在于：所述的电气隔离的方式可采用光纤或者无线传输方式。4.根据权利要求1所述的单相高...

【专利技术属性】
技术研发人员：周良璋，胡顺，蒋程军，程超，张晓柱，冯升羊，
申请(专利权)人：宁波恒力达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33