传感器式高压电能计量表制造技术

传感器式高压电能计量表，属于电力测量领域。其特征在于：在高压负载导线设置Ｉ／ｉ电流取样回路，Ｉ／ｉ电流取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，在高压负载导线设置由Ｉ／Ｐ取源回路、整流电路、储能单元和稳压单元组成的电源装置，Ｉ／Ｐ取源回路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接储能元件和稳压单元的输入端，稳压单元的输出端连接电能计量单元的电源端。本实用新型专利技术的电能计量方法测量准确、降低损耗节约成本、防窃电、安全稳定，直接从负载电流取得工作电源，设备简化，适于高压侧电量计量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用传感器进行标准电流、电压转换的微信号传感器式高压电能计 量表，属于电力*量领域。技术背景髙压电能计量表，是应用在供、用、发电过程的计量器具，涉及供、用电双方的经 济利益，它的公平、公正十分重要，它应用面大量广，是不可缺少的计量装置。目前， 高压电能计量表一般是由多台髙压电流传感器、多台髙压电压互感器、电能表、接线端 子盒、高压端连接排、低压连接导线等组成。高压电压互感器把高压电压变换成标准的 100V、 4.64V低压电压高压电流传感器把高压大电流变换成低压5A或1A标准电流； 通过多根连接导线接入电能表进行电能计量；现有电能表的电流输入回路装有有锰铜分 流电阻，将5A输入电流分流成毫安级或微安级的电流信号，才能输入到电能计量单元； 电压输入信号也要经过二次降压，才能输入到电能计量单元进行计量。这种测量信号经 过多级转换的传统方式，存在许多弊端1、高压电能计量装置中电流传感器、电压互感器、电能表的误差分别测量，多只高压电流传感器、髙压电压互感器和电能表组合后 的误差，以及连接导线、接触电阻的误差不能直接测出，组合后的髙压电能计量表综合 误差是各相关元件的综合误差。由于各相关元件互相匹配不好，显示出的误差特性不好， 低负荷时易出现漏计电量。而且，后续安装产生的人为产生的误差不能测出，电能计量不准确，有失公正。2、对互感器输出容量要求较髙， 一般在几十伏安，现有的互感器 输出的标准电流、标准电压信号用于电能计量时或测量时，还需要进一步将5A或1A标 准电流转换为毫安或微安级的电流信号，标准的IOOV、 100/V5V电压信号转换为毫伏级 的电压或微电流信号，过程复杂，耗能高；每台互感器运行时耗电量巨大；高压电能计量装置制造起来有一定难度，体积大、份量重、成本高多台互感器相互之间即要留有安全距离，又要用锎排进行连接，体积、重量、材料浪费大，费用高、投资成本大。3、由于电磁式电压互感器的存在，易受电网中各种因素的干扰会出现电磁谐振、高次谐波、操作过电压等因索的干扰，影响电压互感器的安全运行，电网中打保险、烧PT现象时 有发生，影响电力系统安全经济运行，事故率高，影响电网供电质量。随着配网自动化程度的提高，为提高电能质量的要求，微机式保护、测量、计量提 供电流信号的转换设备髙压电流传感器、提供电压信号的电压转换设备的高压电压互感 器的使用条件发生了变化，它不需要几十伏安的输出容量，也不需要1A或5A的电流， 100V、 100/VTV电压信号的输出，而是只要几伏安和mA级或uA级标准微电流信号， 毫伏或毫安级的电流信号输出，可以直接与电能计量芯片或保护控制单元连接，减少电 流变换过程的安匝数，降低二次开路电压；这就使高压电能计量装置互感器的制造变得 简单、节材、节能，可以减少电流、电压的转换过程，减少故障几率。可以提高计量精 度，更注重计量、测量、保护性能，这就给该类设备的技术进步创造出良好的发展契机， 改造和提高电流转换设备势在必行。
技术实现思路
本技术要觯决的技术问题是提供一种测量准确、降低损耗节约成本、安全稳定 的传感器式高压电能计量表。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是传感器式髙压电能计量表，包括 在高压负载导线设置的V/I/v电压取样回路，V/I/v电压取样回路的输出端连接电能计 量单元的输入端，电能计量单元的输出端连接显示器，其特征在于在高压负载导线设置I/i电流取样回路，I/i电流取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，在高压 负载导线设置由I/P取源回路、整流电路、储能单元和稳压单元组成的电源装置，I/P 取源回路的输出壤连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接储能元件和稳压单元 的输入端，稳压单元的输出端连接电能计量单元的电源端。工作原理为V/I/v电压取样回路从髙压负载导线处取得电压信号，输入电能计量 单元。I/i电流取样回路从高压负载导线处取得电流信号，输入电能计量单元。I/P取 源回路从高压负载导线处取得电压信号，经过整流电路整理和稳压单元稳压后供给电能 计量模块，提供工作电压Vcc。高压负载导线和电流传感器二次侧之间需要进行高低压 隔离处理，采集的电流、电压信号需要电磁屏蔽和防静电处理。储能元件的作用在于保 证整个髙压电能计量表的电源维持正常。I/i电流取样回路采用一只或两只或多只贯穿式微型电流传感器， 一次绕组为单匝 或穿心式，二次绕组连接电能计量单元。I/i电流取样回路采用三相四线Y—y接法，包括微型电流传感器T1-T3，微型电流 传感器Tl-T3的一次側的单匝绕组为高压负载导线，二次侧连接电能计量单元的输入 端。微型电流传感器Tl-T3的二次側形成等比于负载电流I的二次电流i，该二次电流i输入到电能计量单元。B相和C相韵连接方式相同。V/I/v电压取样回路包括在髙压负载导线和电能计量单元的输入端之间，设置由至 少包括一个具有标准/固定阻抗的一次阻抗、 一个具有标准/固定阻抗的二次阻抗和一 个微型电流传感器构成的高压传感器，一次阻抗与微型电流传感器的一次侧输入端串联 后，与高压负载导线的两端连接，微型电流传感器的二次侧输出端与二次阻抗并联，微 型电流传感器的二次側输出端与电能计量单元的输入端连接。V/I/v电压取样回路采用三相四线Y—y接法，包括微型电流传感器T4-T6、电阻 Rl-R6和电位器RPl-RP3,高压负载导线的A相与N相之间串联有电阻Rl和微型电流传 感器T4的一次俩输入端，微型电流传感器T4的二次侧输出端两端之间连接电阻R4, 电阻R4的一端通过电位器RP1连接电能计量单元的输入端。I/P取源回路包括至少一个微型电流传感器，优选采用3个微型电流传感器。微型 电流传感器的二次倒绕组输出端连接整流电路的输入端，稳压单元和电能计量单元之间 设置电池组。在商压负载导线的3相进行取源，也可以单相取源。1/P取源回路包括微型电流传感器T7-T9，整流电路包括二极管D1-D6,微型电流 传感器T7-T9的二次側设置公共地，输出端分别串联二极管D1-D6， 二极管Dl-D6的公 共端连接储能单元和稳压单元。整流电路也可以是桥式整流、倍压整流、半波整流等。 负载电流在正常范围内，起到储存电能；负载电流过小时可以续流，提供工作电源Vcc 不受影响，防止电能计量表停止工作。I/i电流取样倒路和V/I/v电压取样回路，或采用三相三线V—v接法、角-角或单相接法。电能计i单元和显示器采用原有计量模块。电能计量单元与微型电流传感器统一设计，改变了电能表的传统连结方式，把微型电流传感器的标准电流信号，标准电压信号， 按照计量模块输入要求，直接处理成可直接连接的信号，减少了标准电压信号的二次转 换，取消了标准电流信号接口的锰铜分流电阻。带有通讯端口的电能计量单元可以实现 远抄或者远红外抄。本技术传感器式髙压电能计量表的有益效果是1、 采用电流法測量高压电压，无铁磁谐振、抗冲击能力强，安全性能高。解决了 电磁式互感器存在的电磁谐振、高次谐波、操作过电压给安全运行造成威胁等诸多问题， 完全满足计i、獮量、监控和保护的要求；2、 避免了采用分压式澜量方法的普通电压传感器受对地分布电容的影响较大，在不同拓扑结构的电力系统中测量误差偏差不一，不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
传感器式高压电能计量表，包括在高压负载导线设置的Ｖ／Ｉ／ｖ电压取样回路，Ｖ／Ｉ／ｖ电压取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，电能计量单元的输出端连接显示器，其特征在于：在高压负载导线设置Ｉ／ｉ电流取样回路，Ｉ／ｉ电流取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，在高压负载导线设置由Ｉ／Ｐ取源回路、整流电路、储能单元和稳压单元组成的电源装置，Ｉ／Ｐ取源回路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接储能元件和稳压单元的输入端，稳压单元的输出端连接电能计量单元的电源端。

【技术特征摘要】
1、传感器式高压电能计量表，包括在高压负载导线设置的V/I/v电压取样回路，V/I/v电压取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，电能计量单元的输出端连接显示器，其特征在于在高压负载导线设置I/i电流取样回路，I/i电流取样回路的输出端连接电能计量单元的输入端，在高压负载导线设置由I/P取源回路、整流电路、储能单元和稳压单元组成的电源装置，I/P取源回路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接储能元件和稳压单元的输入端，稳压单元的输出端连接电能计量单元的电源端。2、 根据权利要求1所述的传感器式高压电能计量表，其特征在于I/i电流取样 回路采用一只或两只或多只贯穿式微型电流传感器， 一次绕组为单匝或穿心式，二次绕 组连接电能计量单元。3、 根据权利要求2所述的传感器式高压电能计量表，其特征在于I/i电流取样 回路采用三相四线Y—y接法，包括微型电流传感器Tl-T3，微型电流传感器Tl-T3的 一次側的单匝绕组为高压负载导线，二次側连接电能计量单元的输入端。4、 根据权利要求1所述的传感器式髙压电能计量表，其特征在于V/I/v电压取 样回路包括在高压负载导线和电能计量单元的输入端之间，设置由至少包括一个具有标 准/固定阻抗的一次阻抗、 一个具有标准/固定阻抗的二次阻抗和一个微型电流传感器 构成的高压传感器，一次阻抗与...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣博，单业才，赵振晓，
申请(专利权)人：淄博计保互感器研究所，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]