專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字式高壓計(jì)量裝置及其計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)字式高壓計(jì)量裝置及其計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種高壓電網(wǎng)中的電能計(jì)量裝置，尤其是一種數(shù)字式高壓計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前配電網(wǎng)中使用的傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量裝置，都是柜體式的，因此也稱(chēng)為高壓計(jì) 量柜，其通常結(jié)構(gòu)都是由高壓電壓互感器、高壓電流互感器和電能表組合起來(lái)的，其中高壓 電壓、電流互感器位于一次設(shè)備與二次設(shè)備的隔離區(qū)，用于將高壓電壓、電流轉(zhuǎn)化為低壓電 壓、電流，電能表則設(shè)于二次設(shè)備內(nèi)，用于對(duì)電壓、電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最終實(shí)現(xiàn)電能的計(jì)量 和顯示?，F(xiàn)有的計(jì)量裝置中，電壓電流互感器一般均采用電磁型的，體積和重量都比較大， 并且所連接的電能表，須為大功率接口的智能計(jì)量表，且設(shè)置于二次設(shè)備，才能夠完成相應(yīng) 的計(jì)量、顯示工作，相應(yīng)的成本也較高，且可能引起測(cè)量誤差的環(huán)節(jié)也比較多，而在計(jì)量柜 內(nèi)，各元器件裝配組合，均不夠方便，整個(gè)計(jì)量柜的結(jié)構(gòu)也會(huì)顯得較為臃腫，不方便于安裝、 調(diào)試，使用也顯得不夠方便。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)更為合理，體積更小，且方便于裝配、調(diào)試的 數(shù)字式高壓計(jì)量裝置。[0004]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是[0005]數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，包括[0006]用于電能計(jì)量的中央處理單元；[0007]與高壓電力線(xiàn)連接的電子式電流互感器，該電子式電流互感器通過(guò)電流信號(hào)調(diào)理 單元與中央處理單元連接；[0008]與高壓電力線(xiàn)連接的第一電壓傳感器，該第一電壓傳感器通過(guò)電壓信號(hào)調(diào)理單元 與中央中央處理單元連接；[0009]分別與電流信號(hào)調(diào)理單元、電壓信號(hào)調(diào)理單元及中央處理單元連接的第一開(kāi)關(guān)電 源；以及[0010]與高壓電力線(xiàn)連接的高壓帶電顯示裝置；[0011]所述低壓側(cè)包括[0012]用于連接表頭和通訊設(shè)備的表頭和通訊管理器，該表頭和通訊管理器通過(guò)隔離通 訊單元與中央處理單元連接；[0013]連接表頭和通訊管理器的第二開(kāi)關(guān)電源；以及[0014]連接表頭和通訊管理器的通訊終端。[0015]上述高壓帶電顯示裝置包括與高壓電力線(xiàn)連接的第二電壓傳感器和與第二電壓 傳感器連接的高壓帶電顯示器。[0016]上述第一電壓傳感器為電阻型電壓傳感器。[0017]上述第二電壓傳感器為電容型電壓傳感器。[0018]數(shù)字高壓計(jì)量裝置所應(yīng)用的系統(tǒng)，其包括上述的數(shù)字高壓計(jì)量裝置，還包括二次 設(shè)備，其中該二次設(shè)備包括[0019]用于連接表頭和通訊設(shè)備的表頭和通訊管理器，該表頭和通訊管理器通過(guò)隔離通 訊單元與中央處理單元連接；[0020]連接表頭和通訊管理器的第二開(kāi)關(guān)電源；以及[0021]連接表頭和通訊管理器的通訊終端。[0022]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用電子式的互感器，通過(guò)電壓、電流信號(hào) 的調(diào)理及中央處理單元的配合，實(shí)現(xiàn)了在一次系統(tǒng)內(nèi)直接設(shè)置低壓電子設(shè)備的方案，能夠 直接在一次系統(tǒng)內(nèi)直接進(jìn)行電能計(jì)量及處理，將一次設(shè)備智能化，同時(shí)令設(shè)備的體積也較 小，本實(shí)用新型在配合二次設(shè)備使用時(shí)，再使用隔離通訊單元來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，同時(shí)，二次 設(shè)備可直接用電表表頭或相關(guān)顯示裝置進(jìn)行通訊來(lái)顯示計(jì)量結(jié)果，避免了測(cè)量誤差，并且 配合本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的元器件，能夠使得整體體積大大減小，安裝、調(diào)試均十分方 便。


[0023]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明[0024]圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖；[0025]圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的示意框圖。
具體實(shí)施方式
[0026]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型所提供的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，主要包括用于電能計(jì)量的中 央處理單元3、與高壓電力線(xiàn)連接的電子式電流互感器1、與高壓電力線(xiàn)連接的第一電壓傳 感器2、高壓帶電顯示裝置5及第一開(kāi)關(guān)電源4，其中，電子式電流互感器1用于電流采樣， 可取多個(gè)分別接高壓母線(xiàn)的每一條相線(xiàn)，并分別通過(guò)電流信號(hào)調(diào)理單元11與中央處理單 元3連接，以通過(guò)中央處理單元3采集電子式電流互感器1的相關(guān)信號(hào)以完成相應(yīng)的計(jì)量； 第一電壓傳感器2用于電壓采樣，本實(shí)用新型中由于中央處理單元3位于一次高壓側(cè)，同樣 的取多個(gè)分別接高壓母線(xiàn)的每一條相線(xiàn)，并分別通過(guò)電壓信號(hào)調(diào)理單元21與中央處理單 元3連接，作為優(yōu)選方式，第一電壓傳感器2可采用電阻型電壓傳感器，電子式分壓來(lái)替代 傳統(tǒng)的電磁式互感器，可將初級(jí)電壓直接轉(zhuǎn)化為IOV以?xún)?nèi)的微信號(hào)，以滿(mǎn)足直接供給中央 處理單元3的要求，并且電阻型電壓傳感器還具備體積小，傳輸頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，適合于本實(shí) 用新型的計(jì)量裝置使用；高壓帶電顯示裝置5用于反應(yīng)高壓回路帶電狀況，可以直接與高 壓電力線(xiàn)連接；第一開(kāi)關(guān)電源4為供各元器件提供穩(wěn)定的電源，在電路連接上，分別分別與 電流信號(hào)調(diào)理單元11、電壓信號(hào)調(diào)理單元21及中央處理單元3及高壓帶電顯示裝置5連 接。[0027]如圖中所示，本實(shí)用新型使用過(guò)程中所配合的二次設(shè)備使用，成為完善的計(jì)量系 統(tǒng)，其中，一次高壓側(cè)的數(shù)字高壓計(jì)量裝置，須與二次設(shè)備進(jìn)行電氣隔離，典型的，二次設(shè)備 主要由表頭和通訊管理器6、第二開(kāi)關(guān)電源8及通訊終端9組成。二次設(shè)備需要和一次設(shè)備 的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置進(jìn)行電氣隔離，本實(shí)用新型采用隔離通訊單元7來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中表頭和通訊管理器6通過(guò)隔離通訊單元7與中央處理單元3連接，在與高壓側(cè)電氣隔離的同時(shí) 提取中央處理單元3的計(jì)量信號(hào)，本實(shí)用新型優(yōu)選可采用低成本的光電隔離器，如水晶頭 來(lái)實(shí)現(xiàn)；同樣的，第二開(kāi)關(guān)電源8作為供電電源，與表頭和通訊管理器6連接，以進(jìn)行相關(guān)控 制；二次設(shè)備可直接插接電表表頭來(lái)顯示相關(guān)計(jì)量結(jié)果，也可以通過(guò)其他方式，如無(wú)線(xiàn)通信 進(jìn)行連接，因此需要具備通訊終端9，該通訊終端9連接連接表頭和通訊管理器6，以作為輸 出、輸入的終端使用。[0028]本實(shí)用新型中，高壓帶電顯示裝置5包括與高壓電力線(xiàn)連接的第二電壓傳感器51 和與第二電壓傳感器51連接的高壓帶電顯示器52，其中的第二電壓傳感器51優(yōu)選為電容 性電壓傳感器，較適合于IOKV的電力系統(tǒng)，具備較高的精度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，適合 于在開(kāi)關(guān)柜中使用。[0029]如圖2所示，為本實(shí)用新型應(yīng)用于IOKV三相交流的電力系統(tǒng)中的實(shí)施例，該電力 系統(tǒng)中具有IOKV的三相母線(xiàn)，本實(shí)用新型的裝置分別有電阻型電壓傳感器2、電子式電流 互感器1及電容型電壓傳感器51裝接在每一相母線(xiàn)上，其中三個(gè)電阻型電壓傳感器2采集 三相電壓信號(hào)，經(jīng)電壓信號(hào)調(diào)理單元21傳輸給中央處理單元3進(jìn)行相應(yīng)的電壓計(jì)量，三個(gè) 電子式電流互感器1則分別采集三相電留信號(hào)，經(jīng)電流信號(hào)調(diào)理單元11傳輸給中央處理單 元3進(jìn)行相應(yīng)的電流計(jì)量，給中央處理單元3可將計(jì)量信號(hào)經(jīng)隔離通訊單元7隔離通信(如 水晶頭)傳輸給表頭和通訊管理器6，由表頭和通訊管理器6通過(guò)插裝電表表頭進(jìn)行顯示或 通過(guò)GPRS通訊終端無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)綑z測(cè)設(shè)備，達(dá)到計(jì)量功能。[0030]本實(shí)用新型通過(guò)電壓、電流信號(hào)的調(diào)理及中央處理單元的配合，實(shí)現(xiàn)了高壓側(cè)的 電能計(jì)量及處理，將一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備側(cè)可直接用電表表頭或相關(guān)顯示裝置進(jìn)行 通訊來(lái)顯示計(jì)量結(jié)果，避免了測(cè)量誤差，并且本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及配合相關(guān)的元器件，能夠 使得整體體積大大減小，安裝、調(diào)試均十分方便。
權(quán)利要求1.數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，其特征在于包括用于電能計(jì)量的中央處理單元(3)；與高壓電力線(xiàn)連接的電子式電流互感器(1)，該電子式電流互感器(1)通過(guò)電流信號(hào) 調(diào)理單元(11)與中央處理單元(3)連接；與高壓電力線(xiàn)連接的第一電壓傳感器(2)，該第一電壓傳感器(2)通過(guò)電壓信號(hào)調(diào)理 單元(21)與中央中央處理單元(3)連接；分別與電流信號(hào)調(diào)理單元(11)、電壓信號(hào)調(diào)理單元(21)及中央處理單元(3)連接的第 一開(kāi)關(guān)電源(4);以及與高壓電力線(xiàn)連接的高壓帶電顯示裝置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，其特征在于所述高壓帶電顯示裝置 (5)包括與高壓電力線(xiàn)連接的第二電壓傳感器(51)和與第二電壓傳感器(51)連接的高壓 帶電顯示器(52)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，其特征在于所述第一電壓傳感器(2) 為電阻型電壓傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，其特征在于所述通訊終端(9)為無(wú)線(xiàn) 通訊終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，其特征在于所述第二電壓傳感器 (51)為電容型電壓傳感器。
6.數(shù)字高壓計(jì)量裝置所應(yīng)用的系統(tǒng)，其特征在于包括上述任一一項(xiàng)權(quán)利要求所述的 數(shù)字高壓計(jì)量裝置，還包括二次設(shè)備，其中該二次設(shè)備包括有用于連接表頭和通訊設(shè)備的表頭和通訊管理器(6)，該表頭和通訊管理器(6)通過(guò)隔 離通訊單元(7)與中央處理單元(3)連接；連接表頭和通訊管理器(6)的第二開(kāi)關(guān)電源(8)；以及連接表頭和通訊管理器(6)的通訊終端(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字高壓計(jì)量裝置所應(yīng)用的系統(tǒng)，其特征在于所述隔離通 訊單元(7)為光電隔離器。
專(zhuān)利摘要數(shù)字式高壓計(jì)量裝置，包括高壓側(cè)部分及低壓側(cè)部分，高壓側(cè)部分包括中央處理單元、電子式電流互感器、第一電壓傳感器、第一開(kāi)關(guān)電源以及高壓帶電顯示裝置；低壓側(cè)部分包括表頭和通訊管理器第二開(kāi)關(guān)電源以及通訊終端。本實(shí)用新型通過(guò)電壓、電流信號(hào)的調(diào)理及中央處理單元的配合，實(shí)現(xiàn)了高壓側(cè)的電能計(jì)量及處理，將一次設(shè)備智能化，低壓側(cè)可直接用電表表頭或相關(guān)顯示裝置進(jìn)行通訊來(lái)顯示計(jì)量結(jié)果，避免了測(cè)量誤差，并且本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及配合相關(guān)的元器件，能夠使得整體體積大大減小，安裝、調(diào)試均十分方便。
文檔編號(hào)G01R22/06GK201819951SQ20102056138
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者邱嘉文 申請(qǐng)人:珠海威瀚科技發(fā)展有限公司