一种电子电表检测电力系统诊断装置包括： 一个微处理器； 与微处理器合理连接的存储器； 用来自动周期性地执行电表检测的预选定测试并记录所测得的任何故障的逻辑电路； 用来自动周期性地执行一系列的预选定系统诊断测试并记录超出预定阈值的任何结果的逻辑电路； 用来显示表示因在预定周期内所作电表测试而发现的一种或多种故障的故障信息的显示装置，以及 用来显示表示因在预定周期内所作电表诊断测试而发现的任何故障的诊断信息的显示装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本申请是1993年3月26日申请的序号为08/037,938的“电测仪表的系统检测和故障分析装置”的部分继续申请。本专利技术涉及进行固态电测仪表的系统安装诊断的整套方法和装置。感应型瓦时计一般采用一个脉冲发生器来产生与表盘转速成比例的脉冲。将这些产生的脉冲传送到电子记录仪来得到电流、电压、功率与/或使用耗能的时间。各种类型的固态多相电测仪表如今也在广泛使用。这种仪表监测电能消耗并以千瓦小时、功率因数(KVA)和(或)无功伏安来记录或报告这种功耗，一般采用固态组件，且可利用模—数转换器来提供数字数据，而不是脉冲数据，从这些数据中指示器可提取各种需求量/消耗量。人们还知道可在各种单相或多相配电系统中安装可重新配置的固态电测仪表。在授权给Germer等人的No.5,059,896美国专利中披露了一种固态电子瓦时计的例子。在授权给Swanson的No.4,697,182美国专利中披露了一种可与常规瓦时计共同使用的固态用电需求量记录器(electricity demand recorder)的例子。在这些电表的安装过程中，维护人员利用各种辅助设备和诊断技术来设法证实安装已经正确接线。然而，象极性和交叉相位检测之类的许多安装检测由现场人员当场进行，因而依赖于这些人的知识和能力。当有了各种诊断设备供现场人员在安装或周期性地维护期间使用时，就提出了在不中断电表运行情况下自动周期性地进行一标准系列系统与安装诊断的配套装置的需求。另外，还有必要使电表在运行中周期性地自检查以测定并记录预定义的致命或不致命故障的出现。此外，虽然已有一些可适合在一种以上类型电维护中使用的电表，但这类电表的缺点是用户常常必须在安装之前编入维护类型。多类型维护电表的这种预安装编程势必限制它们多类型维护的能力。鉴此，本专利技术的目的是为固态电测仪表提供一套完整的系统检测和故障分析装置。本专利技术的另一目的是提供一种与固态电表集成在一起并对其自动执行一系列预定的系统安装和诊断测试的方法和装置。本专利技术还有一个目的是提供一种支持并集成到电测仪表中的系统检测和故障分析装置，还包括当维护人员查询时用来显示所选自检查和系统诊断测试结果的装置。本专利技术还有另一个目的是提供一种自动的系统检测装置，周期性地检测某些预定状态的存在，并依据故障的性质而作出响应于任何这类故障检测的预定动作。本专利技术的另一个目的是提供一种用来测定每一电压和电流相矢量相对于一个预定基准相矢量的相位角的方法和装置，其目的是验证所有仪表部件都在感测和接收多相电维护的每一相的正确电压和电流。本专利技术还有另一目的是提供一种与固态多类型维护电表相结合并在电表安装后、以及在其运行期间周期性地自动检测电维护具体类型的方法和装置。根据本专利技术，提供了一种完整的电测仪表自检查和系统诊断装置，包括一个微处理器、存储器、用来自动周期性地执行预选定的一整套仪表自检查并记录所发生的任何故障的逻辑电路、用来自动周期性地执行一系列预选定的系统诊断测试并记录超过预定可编程阈值的任何结果的逻辑电路，以及用来显示故障与/或诊断信息的显示装置，这些信息分别表示一个或多个自查故障、或选定的诊断数据和/或在一个预定周期内仪表自检查中发现的故障。本专利技术装置最好与采用数-模转换器和相关数字采样技术的固态电表相结合，以得到相应于该电表所连接的单相或多相系统的一相或多相电流和电压的数字数据。本专利技术自动进行预先选定的电表自检查，最好每天、和(或)停电后重新启动时以及(或)对整个电表结构进行重新配置时检查一次，以便验证所选电表组件的运作能力。例如，在优选实施例中，本专利技术装置检测它自己的存储器、微处理器和电表中所选的寄存器，以便测定从上次检查以来所记帐的数据(billing data)是否已经恶化。由于记帐的数据恶化被认为是电表的致命错误，本专利技术装置将产生并显示一个指示故障类型的故障代码，将显示锁定在故障代码上，并中止所有电表功能(除通信功能外)，直到将该表重新配置。另外，该装置还对其他象寄存器存满溢出、时钟、使用时间、反向功率流和电池过低之类的非致命故障周期性进行检查。故障检查的频度可以改变，视被检查的部件与状态、以及这种故障对电表继续运行的潜在影响而定。一旦发现之后，非致命故障可不可以将显示锁定，取决于故障的性质以及这种特定的电表如何构置。本专利技术还周期性地地执行一系列预先选定的系统诊断测试。这类测试在电表安装时进行，而在电表正常运行期间最好每五秒钟左右测试一次。在优选实施例中，该装置进行极性、交叉相位和能流诊断、相电压偏离诊断、无功相电流诊断、每相功率因数诊断以及电流波形畸变探测诊断，这类诊断是利用厂家确定的参量以及用户确定的参量进行的，这些参量可由现场人员在安装时设定。在进行极性、交叉相位和能量流诊断中，本专利技术的装置利用累计的电流和电压信息来决定多相系统中每一电压和电流相矢量(例如VB、VC、IA、IB和IC)相对于参考相矢量(例如VA)的相角。每一相矢量对这种安装的正常位置是预先设定的，并用作标准值与计算的相角进行比较，以确定每一相角是否落在预定范围之内。如果任一计算的相角落在其对应的预定范围之外，就会显示一个诊断故障信息。这种诊断在安装时特别有用，因为这种故障可以指出电压或电流回路的交叉相位关系、电压或电流回路的极性不正确、单相或多相(共同产生)的反相能流，或内部电表测量工作不正常。本专利技术的装置还特别包括一种“Toolbox”(工具箱)显示，当现场人员手工启动时，它将滚动显示整个预选值清单供现场人员审查，如每相的电压和电流、与每个电压和电流相矢量相关的相角，以及每种出现诊断失效的次数。在本专利技术的一个实施例中，本专利技术装置在电表安装好并加电以后、特别是周期性地在电表正常运行期间自动地感测电维护的类型(即单相、三线三角形、四线Y形或四线三角形)。这些系统诊断、工具箱显示和自动维护感测功能由本专利技术装置在不中断电表运行的情况下进行，除非由于一种致命的故障而使电表运行有意中止。从下面参照附图对实施本专利技术的最好方式所作的详细讨论中，很容易了解本专利技术以上目的及其他目的、特点和优点。附图说明图1是系统方框图；图2是本专利技术系统可与之组合的电表立体视图；图3是图2电表的方框图；图4是本专利技术电力系统诊断检测的流程图；图5是由本专利技术实现的极性、交叉相位和能流诊断的第一部分的流程图；图6是由本专利技术实现的极性、交叉相位和能流诊断的第二部分的流程图；图7是由本专利技术实现的相电压偏离诊断例行程序的第一部分的流程图；图8是由本专利技术实现的相电压偏离诊断的第二部分的流程图；图9是由本专利技术实现的无功相电流诊断的第一部分流程图；图10是由本专利技术实现的无功相电流诊断的第二部分的流程图；图11是由本专利技术实现的每相功率因数诊断的第一部分的流程图；图12是由本专利技术实现的每相功率因数诊断的第二部分的流程图；图13是由本专利技术实现的每相功率因数诊断的第三部分的流程图；图14是显示在Toolbox显示中的项目清单；图15是用于典型三相电表安装的相矢量图；图16是说明代表系统跟踪的两相量的波形关系图图17A是图3中前端模块42方框图的第一部分；图17B是图3中前端模块42方框图的第二部分；图18A是图3中寄存器模块48方框图的第一部分；图17B是图3中寄存器模块48方框图的第二部分；图19是由本专利技术实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：福里斯特·W·布里斯，卡勒斯·克雷吉·海德，考伊·史蒂芬·洛厄，约翰·姆拉伊·施拉波，克里斯托弗·琼·安德烈亚，
申请(专利权)人：施鲁博格工业公司，
类型：发明
国别省市：
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