多功能电流互感器自动误差补偿器制造技术

多功能电流互感器误差自动补偿器，设置在多变比电流互感器和表计之间，由信号处理电路和单片机组成，所述信号处理电路由模数转换电路、微分电路、或门、倒相电路、射极输出器、差分电路和倍压器组成，模数转换电路的输出接入微分电路，微分电路的输出分别接入或门和倍压器，倍压器的输出接入单片机，或门的输出依次经过倒相电路和射极输出器接入单片机，差分电路的输入端与倒相电路的高电位输出端连接，差分电路的一路输出作为反馈接入微分电路的输入端，另一路输出与射极输出器的低电位输出端连接。本发明专利技术能够自动选用合适的互感器变比，并对测量信号进行温度补偿，有效降低计量误差、提高计量精度，减少漏电计量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电能计量装置，具体地说是一种用于电能计量的 多功能电流互感器自动误差补偿器。
技术介绍
用电大户普遍具有负荷周期性波动较大，时间无规律。高峰、低 谷负荷运行差异突出，运行时段随时间和季节性变化规律强。当这些 用户在选用电流互感器变比及容量计量时，大都按照用户报装配变容 量及设备功率估算来确定。变比选择一般远远大于实际用电负荷。根据互感器DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定电流 互感器额定一次电流的确定，应保证其在正常运行中的实际负荷电流 达到额定值的60%左右，至少应不少于30%。各级电流互感器在额 定电流附近运行时，误差小。通常，当互感器运行在其低于额定值的 20%以下时，由于负荷小，特别是低谷电流时，根据电流互感器特性 曲线变化规律，当一次电流较小时，互感器的变比误差及角误差呈直 线上升，造成互感器计量误差增大，漏计电量增加。选择变比过大将 造成低时段运行误差增加；选择较小变比的互感器虽然提高了低负荷 运行计量精度，但过负荷情况下会造成饱和误差，造成过载损耗，漏 计电量增大，甚至烧毁设备。目前的解决方法为使用具有不同变比的 多变比电流互感器，采用人工控制机械转换的方式切换接入电能表计 的互感器变比，以达到降低计量误差的目的，这种方式操作起来非常不便。虽然也出现了个别自动切换装置，但技术方案较为复杂。除此之外，环境温度的变化也会导致工作中的电能表出现计量误差，造成计量不准确，目前尚无用于电能计量的温度误差自动补偿装置。因此，如何解决大负荷用户低谷时段的漏电计量以及降低计量误差是目前急需解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是电能计量中由于电流互感器变比无法自动 调整和环境温度变化导致出现计量误差，造成用电量计量不准确的问 题。本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是多功能电流 互感器误差自动补偿器，设置在多变比电流互感器和表计之间，由信 号处理电路和单片机组成，所述信号处理电路由模数转换电路、微分 电路、或门、倒相电路、射极输出器、差分电路和倍压器组成，模数 转换电路的输出接入微分电路，微分电路的输出分别接入或门和倍压 器，倍压器的输出接入单片机，或门的输出依次经过倒相电路和射极 输出器接入单片机，差分电路的输入端与倒相电路的高电位输出端连 接，差分电路的一路输出作为反馈接入微分电路的输入端，另一路输 出与射极输出器的低电位输出端连接。所述的单片机上设有计量信号输出口，用于输出计量信号至表计。所述的计量信号输出口上接有开关门电路，用于控制表计的运行 或停止。所述的单片机上设有故障保护信号输出口，用于输出控制信号至 外部的故障保护电路。所述的单片机上设有防窃信号输出口，用于输出信号至外部的窃 电报警电路。所述的单片机上设有过载开路保护信号输出口，用于输出信号至 外部的过载开路保护电路。本专利技术的有益效果是单片机能够对多变比电流互感器测量的数 据进行自动分析，判断用电负荷状况，自动选用合适的互感器变比， 并输出计量信号至表计，可以有效降低互感器变比不合适造成的计量 误差。设置的差分电路能够自动对测量信号进行温度补偿，降低环境 温度变化造成的误差，进一步提高计量精度，减少漏电计量。单片机 还可以根据测量信号自动判断用电负载是否存在故障、短路、窃电或 过载等情况，并输出控制信号至外部电路进行适当处理，提高线路的 安全性。 附图说明图l是本专利技术的逻辑原理图。图中标记1、多变比电流互感器，2、模数转换电路，3、微分电路，4、或门，5、倒相电路，6、射极输出器，7、单片机，8、差 分电路，9、倍压器，10、表计，11、开关门电路，12、故障保护信 号输出口， 13、防窃信号输出口， 14、过载开路保护信号输出口。 具体实施例方式如图所示，多功能电流互感器误差自动补偿器，由设置在多变比电流互感器1和表计10之间的信号处理电路和单片机7组成，信号 处理电路由模数转换电路2、微分电路3、或门4、倒相电路5、射极 输出器6、差分电路8和倍压器9组成，多变比电流互感器1的二次 侧抽头接入模数转换电路2，模数转换电路2的输出接入微分电路3， 微分电路3的输出分别接入或门4和倍压器9,倍压器9的输出接入 单片机7，或门4的输出依次经过倒相电路5和射极输出器6接入单 片机7，差分电路8的输入端与倒相电路5的高电位输出端连接，差 分电路8的一路输出作为反馈接入微分电路3的输入端，另一路输出 与射极输出器6的低电位输出端连接，设置的差分电路8作为温度误 差补偿电路，降低温度变化对测量信号的影响。所述单片机7上设有 计量信号输出口。多变比电流互感器1的二次侧抽头分别接入自动误差补偿器，各 经过一路信号处理电路输入单片机7，单片机7对互感器二次侧抽头 的输入信号进行对比分析后，自动判断用电负荷情况，并选取合适的 互感器变比所测量的信息，从计量信号输出口输出计量信号到表计 10。当多变比电流互感器测量电流大于电流互感器额定值的20%时， 单片机7选用多变比电流互感器1的大变比测量信号；当测量的负荷 电流小于电流互感器额定值的20%时，单片机7选用多变比电流互感 器1的小变比测量信号。保证所使用的多变比电流互感器变比与用电 负荷相匹配，达到降低误差的目的。单片机7可以在不同的计量信号输出口连接两个不同计量倍率 的表计或者只连接一个可自动切换计量倍率的表计。所述的单片机7可选用89C51单片机。单片机7上还设有故障保护信号输出口 12、防窃信号输出口 13 和过载开路保护信号输出口 14，单片机7可以根据测量信号自动判 断负载端是否存在故障、短路、窃电或过载等情况，并根据情况输出 控制信号至外部的故障保护电路、窃电报警电路或过载开路保护电 路，进行相应处理，提高线路的安全性。所述的单片机7与表计10的连接线路中设有开关门电路11，用 于控制表计10的运行或停止。实施例1多功能电流互感器误差自动补偿器，由设置在多变比电流互感器 1和表计10之间的信号处理电路和单片机7组成，信号处理电路由 模数转换电路2、微分电路3、或门4、倒相电路5、射极输出器6、 差分电路8和倍压器9组成，具有大小两个变比的多变比电流互感器 1的二次抽头分别从模数转换电路2的输入端接入自动补偿器，并各 经过一路信号处理电路接入单片机7。单片机7上设有两组计量信号 输出口，并接有两个计量倍率不同的表计10。单片机7自动对输入 信号分析、判断。当测量的负荷电流大于电流互感器额定值的20% 时，单片机7选用多变比电流互感器1的大变比测量信号，并将相应 的计量信号输出至大倍率的表计；当测量的负荷电流小于电流互感器 额定 的20%时，单片机7选用多变比电流互感器1的小变比测量信 号，并将相应的计量信号输出至小倍率的表计。大小两个倍率的表计 的计量电量之和即为实际用电量。实施例2多功能电流互感器误差自动补偿器，由设置在多变比电流互感器 1和表计10之间的信号处理电路和单片机7组成，信号处理电路由 模数转换电路2、微分电路3、或门4、倒相电路5、射极输出器6、 差分电路8和倍压器9组成，具有大小两个变比的多变比电流互感器 1的二次抽头分别从模数转换电路2的输入口接入自动补偿器，并各 经过一路信号处理电路接入单片机7。单片机7上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能电流互感器误差自动补偿器，设置在多变比电流互感器（１）和表计（１０）之间，其特征在于：由信号处理电路和单片机（７）组成，所述信号处理电路由模数转换电路（２）、微分电路（３）、或门（４）、倒相电路（５）、射极输出器（６）、差分电路（８）和倍压器（９）组成，模数转换电路（２）的输出接入微分电路（３），微分电路（３）的输出分别接入或门（４）和倍压器（９），倍压器（９）的输出接入单片机（７），或门（４）的输出依次经过倒相电路（５）和射极输出器（６）接入单片机（７），差分电路（８）的输入端与倒相电路（５）的高电位输出端连接，差分电路（８）的一路输出接入微分电路（３）的输入端，另一路输出与射极输出器（６）的低电位输出端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯君鹏，王照河，赵振强，刘明顺，
申请(专利权)人：侯君鹏，王照河，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]