本发明专利技术公开了一种双变比四倍量限扩展智能变换装置，安装在双变比四倍量限电流互感器的二次侧，包括CPU控制单元、电流采样单元、状态量采集单元和执行单元，电流采样单元使用专用计量芯片，实时采集用户用电电流值，并进行A/D转换后，发送到CPU控制单元；状态量采集单元用于采集电流互感器变比位置的状态量，将状态量发送到CPU控制单元；CPU控制单元根据采样电流值的大小以及电流互感器变比位置状态，发送电流互感器变比切换的控制信号给执行单元；执行单元根据CPU控制单元发送的控制信号对电流互感器进行变比切换。该装置实时监测用户的用电电流，并根据用电负荷的变化，自动切换电流互感器的变比，既保证了计量的精度，又防止了过负荷窃电行为的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，应用于使用双变比计量电能的装置中。
技术介绍
在一些电力用户中，由于季节等因素的影响，使这些用户的用电负荷会发生很大变化，从而影响了电能计量表的整体计量精度。更有甚者，一些个别用户还会利用过负荷窃电。为避免上述情况的发生，供电公司会给用户安装双变比计量装置。而传统的双变比转换是供电公司根据用户的负荷变化人工完成的，这种方式在用户的负荷变化过于频繁的时候表现的很繁琐，而且容易出错。
技术实现思路
本专利技术提供一种双变比四倍量限扩展智能变换装置，应用于使用双变比计量电能的装置中，尤其是安装在双变比四倍量限电流互感器的二次侧，包括CPU控制单元、电流采样单元、状态量采集单元和执行单元，电流采样单元使用专用计量芯片，实时采集用户用电电流值，并进行A/D转换后，发送到CPU控制单元；状态量采集单元用于采集电流互感器变比位置的状态量，将状态量发送到CPU控制单元；CPU控制单元根据采样电流值的大小以及电流互感器变比位置状态，发送电流互感器变比切换的控制信号给执行单元；执行单元根据CPU控制单元发送的控制信号对电流互感器进行变比切换。此外，本专利技术的双变比四倍量限扩展智能变换装置还包括通信单元，用于数据上传及状态量上传。另外，本专利技术的双变比四倍量限扩展智能变换装置，还包括维护单元，用于对所述装置进行当地维护。还有，上述执行单元可以是磁保持继电器。进一步，A相电流互感器电路、B相电流互感器电路和C相电流互感器电路具有相同的电路结构，串联的第一电阻、第二电阻与串联的第一电容、第二电容并联，并联后的一端串联第三电阻、另一端串联第四电阻后再与第五电阻并联，形成输入端和输出端，其中分别从第三电阻、第四电阻与并联后的两串联第一、第二电阻和两串联第一、第二电容的连接节点处引出导线，对所测单相电流进行采样，将采样信号传输到电流采样芯片的指定输入端脚。两个串联第一、第二电容之间的连接节点接地，两个串联第一、第二电阻之间的连接节点与电流采样芯片的电压基准脚连接。本专利技术还提供一种所述双变比四倍量限扩展智能变换装置的控制方法，双变比四倍量限扩展智能变换装置开机处于自动复位状态，执行单元处于大量限合闸、小量限分闸位置，电流采样单元实时进行电流值的采样，经A/D转换后，传输给CPU控制单元，同时把当前的电流值进行存储和显示，CPU控制单元对A/D采样的电流值进行分析，如果负荷无变化，进行当前状态保持；如果检测到负荷下降超过阀值，则CPU控制单元发出降变比指令，执行单元动作，小量限合闸，延时20ms，待小量限合闸成功后，大量限分闸；如果负荷升高超过阀值，则CPU控制单元发出升变比指令，执行动作，大量限合闸，延时20ms，待大量限合闸成功后，小量限分闸。另外，执行单元动作的同时，双变比四倍量限扩展智能变换装置记录事件并上报。本专利技术的双变比四倍量限扩展智能变换装置采用单片机技术实时监测用户的用电电流，并根据用电负荷的变化，自动切换电流互感器的变比，既保证了计量的精度，又防止了过负荷窃电行为的发生。附图说明图1为本专利技术双变比四倍量限扩展智能变换装置的结构框 图2为本专利技术双变比四倍量限扩展智能变换装置的原理接线 图3为本专利技术双变比四倍量限扩展智能变换装置的工作流程图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的技术方案、结构作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术的双变比四倍量限扩展智能变换装置包括CPU控制单元、电流采样单元、通信单元、状态量采集单元、维护单元和执行单元。电流采样单元使用专用计量芯片，实时采集用户用电电流值，并进行A/D转换后，发送到CPU控制单元；状态量采集单元用于采集电流互感器变比位置的状态量，将状态量发送到CPU控制单元；CPU控制单元根据采样电流值的大小以及电流互感器变比位置`状态，发送电流互感器变比切换的控制信号给执行单元；执行单元根据CPU控制单元发送的控制信号对电流互感器进行变比切换；通信单元用于数据上传及状态量上传；维护单元用于对装置进行当地维护。其中，执行单元可以由磁保持继电器完成。本专利技术双变比四倍量限扩展智能变换装置的原理接线图如图2所示。1、电流采样单元 电流采样单元采用电流采样芯片U2 (ATT7022)。晶体Y2与电容C55、C46连接电流采样芯片U2的43、42脚构成电流采样芯片U2的振荡电路。A相电流互感器电路、B相电流互感器电路和C相电流互感器电路具有相同的、特定的电路结构，能够保证更精确的检测电流。以下以A相电流互感器电路为例说明其电路结构。A相电流互感器电路中，串联的第一电阻R22、第二电阻R23与串联的第一电容C28、第二电容C27并联，并联后的一端串联第三电阻R18、另一端串联第四电阻R31后再与第五电阻R19并联，形成输入端ΙΑΓ和输出端IA2’，其中分别从第三电阻R18、第四电阻R31与并联后的两串联第一、第二电阻R22、R23和两串联第一、第二电容C27、C28的连接节点处引出导线，对A相电流进行采样，将采样信号传输到电流采样芯片U2的第一输入端3、4脚，此外，两个串联第一、第二电容C27、C28之间的连接节点接地，两个串联第一、第二电阻R22、R23之间的连接节点与电流采样芯片U2的电压基准脚11连接。B相电流互感器电路中，米样信号传输到电流米样芯片U2的第二输入端6、7脚。C相电流互感器电路中，采样信号传输到电流采样芯片U2的第三输入端9、10脚。接口 Jl的一端连接地，接口 Jl的另一端连接电流采样芯片U2的26脚，进行“三相三线”计量或“三相四线”计量选择。电阻R15和电容C50组成电流采样芯片U2的复位电路，电源VCC经电阻R15后连接电流采样芯片U2的复位脚I脚，电流采样芯片U2的复位脚I脚经电容C50接入地。接口 DZl的VCC电源输出端连接电流采样芯片U2的34脚给电流采样芯片U2供电，接口 DZl的VCC电源输出端经电阻R34形成模拟电源AVCC，电源AVCC连接电流采样芯片U2的模拟电源管脚12、18脚给电流采样芯片U2供电。2、CPU控制单元 CPU控制单元采用微控制器Ul (LPC2468)。编程接口 J2的一端接地，编程接口 J2的另一端经电阻R16连接接口 DZ5的3.3V电源端，接口 J2的I脚经电阻R5连接微控制器Ul的110脚，接口 DZ5的4脚经电阻R21连接微控制器Ul的62脚，晶体Yl与电容C3、C4构成晶体振荡电路连接微控制器Ul的44脚、46脚。接口 DZl的5脚连接微控制器Ul的26脚，接口 DZl的5脚经电阻R13连接微控制器Ul的35脚，微控制器Ul的35脚经按键S3 (FW)连接接口 DZl的4脚构成复位电路。接口 DZ5的4脚经电阻R6连接微控制器Ul的9脚。接口 J3的I脚连接接口 DZ4的4脚，接口 DZ5的4脚经电阻R62连接微控制器Ul的102脚，接口 J3的2脚连接微控制器Ul的102 脚。微控制器Ul的137脚经组排RPl上拉到电源VCC连接电平转换芯片U4(74LVC07)的I脚，U4的2脚连接光耦U5(NEC2501)的2脚，光耦U5的I脚经电阻R17连接电源VCC，光耦U5的3脚经电阻R27接入地，光耦U5的3脚连接驱动芯片U3 (ULN2004A)的I脚，接驱动芯片U3的16脚连接控制端子DZ3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于：包括CPU控制单元、电流采样单元、状态量采集单元和执行单元，电流采样单元使用专用计量芯片，实时采集用户用电电流值，并进行A/D转换后，发送到CPU控制单元；状态量采集单元用于采集电流互感器变比位置的状态量，将状态量发送到CPU控制单元；CPU控制单元根据采样电流值的大小以及电流互感器变比位置状态，发送电流互感器变比切换的控制信号给执行单元；执行单元根据CPU控制单元发送的控制信号对电流互感器进行变比切换。
【技术特征摘要】
1.一种双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于:包括CPU控制单元、电流采样单元、状态量采集单元和执行单元， 电流采样单元使用专用计量芯片，实时采集用户用电电流值，并进行A/D转换后，发送到CPU控制单元； 状态量采集单元用于采集电流互感器变比位置的状态量，将状态量发送到CPU控制单元; CPU控制单元根据采样电流值的大小以及电流互感器变比位置状态，发送电流互感器变比切换的控制信号给执行单元； 执行单元根据CPU控制单元发送的控制信号对电流互感器进行变比切换。2.如权利要求1所述的双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于:还包括通信单元，用于数据上传及状态量上传。3.如权利要求1或2所述的双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于:还包括维护单元，用于对所述装置进行当地维护。4.如权利要求1或2所述的双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于:执行单元是磁保持继电器。5.如权利要求1所述的双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于:电流采样单元采用电流采样芯片ATT7022。6.如权利要求1或5所述的双变比四倍量限扩展智能变换装置，其特征在于: A相电流互感器电路、B相电流互感器电路和C相电流互感器电路具有相同的电路结构,如下: 串联的第一电阻、第二电阻与串联的第一电容、第二电容并联，并联后的一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘婕，叶明，张亚民，刘继志，崔燕生，
申请(专利权)人：保定供电公司，
类型：发明
国别省市：
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