电能计量监测仪制造技术

一种用于监测大、中电力用户的电能计量系统工作状况的电能计量监测仪，它包括电流互感器ＬＨ参数采样、比较输出、相序检查、电流电压ＩＶ比较、逻辑判断、时间发生、计时器、电源及备用电源、间隔检测控制、平衡调节等单元电路，本仪器可有效检测电计费系统的各类故障，防止人为窃电，并且发出报警信号，以小时为单位记录故障存在时间。可防止主线路中保险丝熔断或接触不良引起的误报，机内装有备用电池可实现间隔检测并保存原有数据。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电能计量监测仪，它用于监测大、中电力用户的电能计量系统的工作状况，属于电子仪器。供电部门为了保证电计费系统的正常运行，或防止人为作弊，通常用铁箱把所有的计费器具(电度表、互感器等)密封加锁。此方式简便，但不利于发现隐性故障，而且难以避免非法开锁，钥匙管理不便。近几年出现几种防止在电度表上窃电的技术，概括讲有电流、电压取样式和密封防护式两种类型。它们都具有结构简单、投资小的优点。但存在有许多缺陷1、只适用于民用电度表或直接式电度表，对大、中电力用户无法使用。2、外接线或电度表内需改动，附件太多，一旦损坏影响电度表精度。3、工作原理简单，有电学知识的人很容易识破。4、有人窃电后恢复原状，无根据可查。鉴于上述缺点，电管部门很难认可安装使用。电力用户的计量系统原理如附图说明图1所示，电流互感器LH中的感生电流和主线路(或电压互感器YH产生的)相序电压推动电度表转动计数。如果LH回路中有短路、开路、倒相或电压回路中有缺相、错相等现象，表的计量将失去精度，造成漏计、停计、倒计。本技术的目的是提供一种用于监测大、中电力用户的电计量系统状况的电能计量监测仪，它监测电力计量系统的工作是否正常。电能计量监测仪的任务就是及时反映出这些故障，在这些回路中一旦发生电气故障或人为故障，仪器将发出报警信号，并同时记录故障存在时间，直至故障清除。为了实现上述目的，对电计量系统实现监测，本监测仪需具备以下几个特点1、安装仪器不改动原计量系统接线。2、不影响原系统精度。3、安装调试方便，不加其它附件。4、有停电监测功能。为了实现监测，首先必须对每个电流互感器LH回路的参数进行取样处理，其次要对电压回路的相序进行鉴别，这两者是实现本仪器功能的关键部分。把故障信息转换为电平信号送往逻辑判断电路判别后，再分别去驱动报警指示灯和开启计时电路。整个仪器的电路逻辑框图如图2所示，仪器外壳及面板如图19所示。本技术电能计量监测仪包括仪器外壳和仪器壳内工作电路部分，仪器外壳面板上设有异常计时显示1，异常报警显示2平衡调节选择按钮及平衡显示3，仪器外壳留有用于调节电路平衡的三个圆孔4，仪器外壳留有接线孔5。本监测仪安装使用时，仪器A相K1、K2并接在A相电流互感器LHa有K1、K2点上(图1、图18)，其余两相依此类推。仪器上A、B、C、N四根引线(图1、图15)并接到电度表的相应电压线圈的接点上。本技术的特征在于监测仪的工作电路部分，电能计量监测仪各单元电路的连接关系和工作原理(图2)为电流互感器LH参数采样电路输出端与比较输出电路的输入端连接，电流互感器LH参数采样电路在电流互感器LH每个回路中串接一个可调阻抗元件LX1、LX2、LX3并联连接在一高频振荡器U1的三个高频信号输出端F1、F2、F3上(图4)，高频振荡器U1给电流互感器LH每个回路施加一个高频信号，将电流互感器LHa、LHb、LHc三个回路的电气参数分别转换为相应的毫伏电压信号，将每个电流互感器LH感生的高频电压经高通滤波器滤波送入检波器检波后转换为毫伏级电压EA、EB、EC输出，输出端与比较输出电路的输入端连接；电流互感器LH参数采样电路把每个电流回路的电压EA、EB、EC送入比较输出电路的输入端，与设定的电压比较器比较，当该回路为正常或发生短路或开路时，毫伏电压信号呈现不同值，经比较输出电路比较后输出一个指示电平，送到下一级逻辑判断电路的输入端；电流互感器LH参数采样电路输出端与比较输出电路输入端连接的同时，它还与一电流电压IV比较电路的输入端连接，电流互感器LH参数采样电路将电流互感器LH每个回路LHa、LHb、LHc中感生的50HZ低频电压，经低通滤波器滤波，限幅后送入电压比较器比较后输出电平信号，送入电流电压IV比较电路的一输入端，所输出的电平信号反映了负载电流的有无；相序检查电路将电力线A、B、C相电压或从电压互感器YH取出的三相电压先转换为低压梯形波再送入检测电路鉴别相序，然后输出电压相序错相故障电平信号，送入下一级电流电压IV比较电路的另一输入端；电流电压IV比较电路输入端分别与电流互感器LH参数电路的一输出端，相序检查电路的输出端连接，相序检查电路反映负载有无相电压的电平信号同电流互感器LH参数采样电路输出的反映负载电流有无的电平信号共同接入条件与门的两输入端，与门的输出端与下一级的逻辑判断电路的输入端连接，由相序检查电路输入的错相故障信号也输出送入逻辑判断电路的另一输入端；逻辑判断电路的输入端分别与比较输出电路输出端和电流电压IV比较电路的输出端连接，由电流回路和电压回路检测出的短路、开路、缺相、错相故障信号统一送入到逻辑判断电路的输入端，为了防止电力线中的毛刺和工业干扰脉冲，各支路中分别接有干扰滤除电路；逻辑判断电路的输出端分别与计时器电路的输入端和报警电路的输入端连接，逻辑判断电路将组合的故障电平一方面去开启计时器的控制门，累计故障时间，另一方面去点亮相应的报警指示灯；时间发生电路的输出端与逻辑判断电路的一输入端连接，时间发生电路每隔一段时间(1小时)就输出一个脉冲去关闭计时器的控制门；电源及备用电源(电池)为整机电路提供稳定直流电压；间隔检测控制电路的输入端分别与时间发生电路的一输出端和备用电源连接，间隔检测控制电路的输出端分别与电流互感器LH参数采样电路和比较输出电路连接，交流停电后，备用电源工作，间隔检测控制电路间歇地向电流互感器LH参数采样电路和比较输出电路供电，实现间隔检测；平衡调节电路与电流互感器LH参数采样电路连接，分别调节电流互感器LH参数采样电路的可调阻抗元件LX1、LX2、LX3来实现平衡，并通过仪器面板上的平衡显示3显示。本技术可有效地监测大、中电力用户电计量系统工作状况，可靠地检测出电计费系统的各类故障，及时反映出电流互感器LH回路中短路、开路，电压回路中缺相、错相等故障或人为故障，发出报警信号，并以小时为单位记录故障存在时间，直至故障消除。本监测仪可防止主线路中保险丝熔断或接触不良引起的误报，只有当负载有相电流而无相电压时，才有故障信号输出。本机抗工业干扰能力强，仪器内装有备用电池，如遇到停电、拉闸时，仍保持检测功能而且自动转换为间隔检测，保存原有记录数据，如果人为拉掉电计费系统的电压线(其中包括仪器用电源)，电力线主线路中有电流，仪器将作为故障处理。以下结合附图进一步说明本技术的内容。图1为电力用户的计量系统电原理图。图2为本技术电路逻辑框图。图3为电流互感器LH参数采样单元电路中高频振荡器U1的电路图。图4为本技术电路总图中电流互感器LH回路参数采样单元电路图。图5为比较输出单元电路图。图6为相序检查单元电路图。图7为电流电压IV比较单元电路图。图8为逻辑判断单元电路图。图9为时间发生单元电路图。图10为计时器单元电路图。图11为电源及备用电源单元电路图。图12为间隔检测控制单元电路图。图13为平衡调节单元电路图。图14为本技术电路总图。图15为本技术印刷电路板中PCB—A板。图16为印刷电路板PCB—B板。图17为印刷电路板PCB—C板。图18为印刷电路板PCB—D板。图19为本技术仪器外壳及面板示意图。电能计量监测仪的整机电路主要由CMOS数字电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能计量监测仪，它包括：仪器外壳和仪器壳内工作电路部分，仪器外壳面板上设有异常计时显示（１）异常报警显示（２）平衡调节选择按钮及平衡显示（３），仪器外壳留有用于调节电路平衡的圆孔（４），仪器外壳留有接线孔（５），其特征在于：电能计量监测仪各单元电路及其电路连接关系为：电流互感器ＬＨ参数采样电路输出端与比较输出电路的输入端连接，电流互感器ＬＨ参数采样电路在电流互感器ＬＨ每个回路串接一个可调阻抗元件ＬＸ↓［１］，ＬＸ↓［２］，ＬＸ↓［３］，并联连接在一高频振荡器Ｕ↓［１］的三个高频信号输出端Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３上，高频振荡器Ｕ１给电流互感器ＬＨ每个回路施加一个高频信号，每个电流互感器ＬＨ感生的高频电压与高通滤波器输入端连接，输出端与检波器连接，检波后转换为毫伏级电压Ｅ↓［Ａ］、Ｅ↓［Ｂ］、Ｅ↓［Ｃ］输出，输出端与比较输出电路的输入端连接；电流互感器ＬＨ参数采样电路把每个电流回路的电压Ｅ↓［Ａ］、Ｅ↓［Ｂ］、Ｅ↓［Ｃ］送入比较输出电路的输入端，与设定的电压比较器输入端连接，经比较后输出一个指示电平送到下一级逻辑判断电路的输入端；电流互感器ＬＨ参数采样电路输出端与比较输出电路输入端连接的同时，它还与一电流电压ＩＶ比较电路的输入端连接，电流互感器ＬＨ参数采样电路将电流互感器ＬＨ每个回路ＬＨ↓［ａ］、ＬＨ↓［ｂ］、ＬＨ↓［ｃ］中感生的５０Ｈ↓［Ｚ］低频电压，与低通滤波器一端连接，限幅后送入电压比较器输入端，比较后输出电平信号，送入电流电压ＩＶ比较电路的一输入端；相序检查电路将电力线Ａ、Ｂ、Ｃ相电压或从电压互感器ＹＨ取出的三相电压送入检测电路的输入端鉴别相序，输出端与下一级电流电压ＩＶ比较电路的另一输入端连接；电流电压ＩＶ比较电路输入端分别与电流互感器ＬＨ参数采样电路的一输出端、相序检查电路的输出端连接，相序检查电路反映负载有无相电压的电平信号同电流互感器ＬＨ参数采样电路输出的反映负载电流有无的电平信号共同接入条件与门的两输入端，与门的输出端与下一级的逻辑判断电路的输入端连接，由相序检查电路输入的错相故障信号也输出送入逻辑判断电路的另一输入端；逻辑判断电路的输入端分别与比较输出电路输出端和电流电压ＩＶ比较电路的输出端连接，由电流回路和电压回路检测出的短路、开路、缺相、错相故障统一送入逻辑判断电路的输入端，逻辑判断电路的输出端与计时器电路的输入端连接，逻辑判断电路将组合的故障电平去开启计时器的控制门，累计故障时间；时间发生电路...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋学林，井有法，肖先科，
申请(专利权)人：宋学林，井有法，肖先科，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]