专利名称：高压电能计量故障记录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力、电能计量装置，尤其涉及一种高压电能计量故障记录装置。
目前，高压电能计量存在如下问题不能在现场校验高压电能计量的综合误差，通常只能现场校验电能表的误差，而要判断包括电流互感器和电压互感器等在内的整个高压计量装置是否有故障是比较麻烦的，一般要电力用户配合停电，然后对电流互感器和电压互感器逐个校验，不仅工作量大，而且最主要是不能及时发现计量故障，往往给供电企业带来很大的经济损失。现有的如“失压计时仪”、“失压断流计时仪”，只能检测记录“失压”或“某相电流断开或短路”的时间，功能少，不能全面监视计量装置的故障，且性能较差，经常出现误报警或动作后不走字的情况；高压计量点多面广，且安装在电力用户里面，时时刻刻记录电力用户的用电量，一有故障，将会造成很大的经济损失。有的电力用户为了少交电费，采用各种科技手段来窃电。如何及时发现高压计量装置是否有故障或被人窃电以及追缴少计的电量已经是困扰供电企业多年的技术难题。
本实用新型的目的是提供一种高压电能计量故障记录装置，它在原来高压计量的基础上，在变压器的低压侧的出现上接一组低压电流互感器，将低压电流互感器上的二次电流、变压器低压侧出线电压以及它们的相位、功率、电量与变压器高压侧的互感器的二次电流、电压、相位、功率、电量进行比较，同时还将电度表测量的数据以电量脉冲的形式送往智能分析比较器进行处理，然后分析各种故障并报警，记录有关的数据，以便计量人员及时处理故障并补收电费，减小因计量故障而造成的电费损失。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的它包括一个用于计量变压器高压侧用电量的电度表以及用于测量变压器高压侧电压的电压互感器PT1、PT2和用于测量变压器高压侧电流的电流互感器CT3、CT4，另外它还包括采样电路、接口电路、智能分析比较器和外部设备，采样电路通过在变压器高压侧的输入线上的互感器PT1、PT2、CT3、CT4测量信号，并且从变压器出来的低压线上进行信号采样，采样电路通过接口电路将采样信号输入到智能分析比较器，电度表将测量的数据输入到智能分析比较器，智能分析比较器对采样的数据进行处理后输出到外部设备。
上述所述的接口电路包括采样保持、模拟开关和A/D转换器。
上述所述的智能分析比较器可以是带有存储器的RAM和ROM的中央处理器CPU。
上述所述的智能分析比较器可以是单片机，也可以是数字信号处理器DSP。
上述所述的外部设备可以是液晶显示器、报警器或打印机等。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点能全面检测和分析出高压计量的各种故障，并立即发出报警信号，并记录和显示故障时的电压、电流、电量和时间等，以便计量人员及时处理故障和补交电费，减少因故障给供电用户造成的经济损失，由于分析出各种故障，因此故障处理人员可以有针性地检察和处理故障，大大减轻了故障处理人员的工作量，节约了抢收的时间，避免给供电用户带来更大的经济损失，同时也不会因故障而少计及漏计供电用户的用电量，保证了供电企业的经济利益。
以下结合附图对本实用新型作详细的说明
图1是本实用新型的电路方框图；图2是图1的更具体电路方框图；图3是图2的采样电路部分的电路图。
如图1所示，本实用新型包括一个用于计量变压器(9)高压侧用电量的电度表(1)以及用于测量变压器(9)高压侧电压的电压互感器PT1、PT2和用于测量变压器(9)高压侧电流的电流互感器CT3、CT4，另外它还包括采样电路(2)、接口电路(3)、智能分析比较器(4)和外部设备(5)，采样电路(2)通过在变压器(9)高压侧的输入线上的互感器PT1、PT2、CT3、CT4测量信号，并且从变压器(9)出来的低压线上进行信号采样，采样电路(2)通过接口电路(3)将采样信号输入到智能分析比较器(4)，电度表(1)将测量的数据输入到智能分析比较器(4)，智能分析比较器(4)对采样的数据进行处理后输出到外部设备(5)。接口电路包括采样保持(6)、模拟开关(7)和A/D转换器(8)。
如图2、图3所示，智能分析比较器(4)可以是带有存储器的RAM和ROM的中央处理器CPU；智能分析比较器(4)可以是单片机，也可以是数字信号处理器DSP。外部设备(5)可以是液晶显示器、报警器或打印机等。
当高压计量发生故障时，比如电流互感器故障、电压互感器故障、二次回路开路、短路、私自更换电流互感器的变比、保险丝熔断、电度表发生故障等，电度表(1)所计量的电量及发出的脉冲与低压侧所计量的实际用电量不符，从而检测出存在故障，再根据变压器(9)高、低压侧的电流、电压、相位的关系判别出故障的具体部位和情况，并将故障时电压、电流大小和相位以及电量记录下来，同时发出报警信号，以便及时处理故障和追补电费。
本实用新型的工作原理如下如图2、图3所示，采样电路(2)包括互感器PT1、PT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7以及高压保险1RD、2RD、3RD、4RD、5RD、6RD，电压互感器PT1、PT2从变压器(9)的高压侧测量出电压信号Ua、Ub、Uc，电流互感器CT3、CT4从变压器(9)的高压侧测量出电流信号Ia+、Ic+、Ia-、Ic-，采样电路(2)直接从变压器(9)的低压侧测量出电压信号Ua、Ub、Uc、UN，电流互感器CT5、CT6、CT7从变压器(9)的低压侧测量出电流信号Ia+、Ib+、Ic+、Ia-、Ib-、Ic-，所有采集的电压信号都通过一个比例运算电路(10)进入采样保持(6)中，同一相的电流信号通过电流电压变换器(11)转换为电压信号输入到采样保持(6)中，然后再输入到CPU中进行处理，最后CPU将处理后的数据输出到报警器(5)和液晶显示器(5)等外部设备中。电度表(1)将所计量的电量以脉冲的形式通过信号线送给CPU。CPU控制采样保持(6)对转换后的采样信号的瞬时值进行同步采样，并控制模拟开关(7)和A/D转换器(8)将采样保持(6)中的模拟信号转换为数字信号，CPU在一个交流信号的周期内对各相信号都采样转换N次。根据离散数学的傅立叶变换DFT可计算出各相电压、电流的真有效值和平均值及平均功率，CPU还对电度表(1)的输入脉冲进行计数，然后通过的分析比较判断出故障和故障的部位。RAM为数据存储器，EPROM为程序存储器，EEPROM为电擦写程序存储器。
现举一故障动作实例说明，如有人为了窃电，在三个高压保险中，分别串联一个电阻，串联一个电阻是为了增加保险的电压降，由于高压保险也有因长期使用，保险老化变质引起保险的电压降的增加，所以只校验电能表误差是很难发现的，此窃电方式非常隐蔽。设变压器高侧电压为10kV，保险的压降有其的10％，则电压互感器PT一次侧电压就少了10％，故电度表所计电量及电度表输出的脉冲也会少10％。而此时变压器低压侧的电压、电流仍是正常的，比较器计算出变压器低压侧功率及电量也将是正常的。通过比较就可发现高压侧电度表少计了10％的电量。即可判断高压计量发生了故障。再根据低压侧的电压、变压器所接触头的实际变比及负载电流和功率因数，可以计算出变压器高压侧的实际电压，与所测的变压器高压侧的电压比较就可以发现高压侧所测电压少了10％，即可判断故障出在高压侧的电压互感器PT1、PT2、高压保险及所连接的电路中。提示计量人员对上述部分重点检查。同时将故障时的时间及电压、电流、功率随时间变化的曲线和少计的电量记录下来，以便追补电量及其电费。少计的电量可按下式计算少计电量＝(比较器记录的低压侧电量＋变损)－电度表在故障时所计电量
权利要求1.高压电能计量故障记录装置，包括一个用于计量变压器(9)高压侧的用电量的电度表(1)以及用于测量变压器(9)高压侧电压的电压互感器PT1、PT2和用于测量变压器(9)高压侧电流的电流互感器CT3、CT4，其特征在于它还包括采样电路(2)、接口电路(3)、智能分析比较器(4)和外部设备(5)，采样电路(2)通过在变压器(9)高压侧的输入线上的互感器PT1、PT2、CT3、CT4测量信号，并且从变压器(9)出来的低压线上进行信号采样，采样电路(2)通过接口电路(3)将采样信号输入到智能分析比较器(4)，电度表(1)将测量的数据输入到智能分析比较器(4)，智能分析比较器(4)对采样的数据进行处理后输出到外部设备(5)。
2.根据权利要求1所述的高压电能计量故障记录装置，其特征在于其中接口电路包括采样保持(6)、模拟开关(7)和A/D转换器(8)。
3.根据权利要求1所述的高压电能计量故障记录装置，其特征在于外部设备(5)可以是液晶显示器、报警器或打印机等。
4.根据权利要求1、2或3所述的高压电能计量故障记录装置，其特征在于智能分析比较器(4)可以是带有存储器的RAM和ROM的中央处理器CPU。
5.根据权利要求1、2或3所述的高压电能计量故障记录装置，其特征在于智能分析比较器(4)可以是单片机。
6.根据权利要求1、2或3所述的高压电能计量故障记录装置，其特征在于智能分析比较器(4)可以是数字信号处理器DSP。
专利摘要高压电能计量故障记录装置，包括电度表(1)、采样电路(2)、接口电路(3)、智能分析比较器(4)和外部设备(5)，采样电路(2)通过接口电路(3)将采样信号输入到智能分析比较器(4)，电度表(1)将测量的数据输入到智能分析比较器(4)，智能分析比较器(4)对采样的数据进行处理后输出到外部设备(5)，它能全面检测和分析出高压计量的各种故障，并立即发出报警信号，减少因故障给供电用户造成的经济损失，减轻故障处理人员工作量，节约抢收时间。
文档编号G01R21/133GK2476030SQ0121573
公开日2002年2月6日 申请日期2001年3月21日 优先权日2001年3月21日
发明者陈劲游 申请人:陈劲游