单相智能电能表运行切换装置的制作方法

本发明涉及一种电能表运行系统，尤其涉及一种单相智能电能表运行切换装置。

背景技术

在电力系统中，台区是指(一台)变压器的供电范围或区域，它是电力经济运行管理的名词，一个台区有若干电表，在民用领域，目前一般都是单相智能电能表。

在一个台区中，多只单相智能电能表的电流线圈首尾相接形成一串，其首、尾端分别与电流源的输出端和输入端连接，多只单相智能电能表的电压线圈的两端分别与电压源的高压端和低压端连接，电压源可以采用多路变压器形成每一路都是1:1的相互隔离的电压，与多只单相智能电能表对应连接即可。所以，只需要有总的电流输入端(in端)、电流输出端(out端)、电压输入端(in端)和电压输出端(out端)四个端口，就可以形成一个虚负荷组成的电能表运行台区。

目前一般情况下都是单台区独立管理，但随着电力系统的智能化改造的深入进行，各台区之间的关联管理尤其是运行切换管理显得越来越重要，而目前尚没有各台区之间运行切换的技术文献公开，也没有相关的实际应用。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种便于各台区之间关联管理的单相智能电能表运行切换装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种单相智能电能表运行切换装置，一个台区包括多个所述单相智能电能表，每个所述台区包括电流输入端、电流输出端、电压输入端和电压输出端，所述单相智能电能表运行切换装置与多个所述台区连接，所述单相智能电能表运行切换装置包括多个程控电流源、多个程控电压源、多个电流继电器和多个电压继电器，所述电流继电器和所述电压继电器均为包括一个中心触点和两个分支触点的单刀双掷继电器，第一个所述台区的电流输入端与第一个所述程控电流源的输出端连接，第一个所述台区的电流输出端同时与第一个所述电流继电器的一个分支触点和第二个所述电流继电器的一个分支触点连接，第一个所述电流继电器的另一个分支触点与最后一个所述电流继电器的一个分支触点连接，第一个所述电流继电器的中心触点与第一个所述程控电流源的输入端连接，第二个所述台区的电流输入端与第二个所述电流继电器的中心触点连接，第二个所述电流继电器的另一个分支触点与第二个所述程控电流源的输出端连接，第二个所述程控电流源的输入端与第三个所述电流继电器的一个分支触点连接，第三个所述电流继电器的另一个分支触点与第四个所述电流继电器的一个分支触点连接，第三个所述电流继电器的中心触点与第二个所述台区的电流输出端连接，后面的多个所述程控电流源、多个所述台区和多个所述电流继电器的连接结构与此相同，即：设第二个台区和对应的第二个程控电流源以及对应的第二个电流继电器、第三个电流继电器、第四个电流继电器之间的连接结构为a结构，设后面的台区和对应的程控电流源以及对应的三个电流继电器之间的连接结构为b结构，所有b结构中除最后一个b结构外均与a结构相同，直到最后一个所述电流继电器的另一个分支触点与最后一个所述程控电流源的电流输入端连接，即最后一个b结构与其它b结构相比略有差异，即上面的“第一个所述电流继电器的另一个分支触点与最后一个所述电流继电器的一个分支触点连接”；多个所述电压继电器分为两组，第二个所述台区、第三个所述台区…直到最后一个所述台区的电压输入端分别与一一对应的第一组的多个所述电压继电器的中心触点连接，第二个所述台区、第三个所述台区…直到最后一个所述台区的电压输出端分别与一一对应的第二组的多个所述电压继电器的中心触点连接，第一个所述程控电压源的高压端分别与第一个所述台区的电压输入端和第一组的多个所述电压继电器的一个分支触点连接，第一个所述程控电压源的低压端分别与第一个所述台区的电压输出端和第二组的多个所述电压继电器的一个分支触点连接，第一组的多个所述电压继电器的另一个分支触点分别与一一对应的第二个所述程控电压源、第三个所述程控电压源…直到最后一个所述程控电压源的高压端连接，第二组的多个所述电压继电器的另一个分支触点分别与一一对应的第二个所述程控电压源、第三个所述程控电压源…直到最后一个所述程控电压源的低压端连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过采用多个电流继电器分别与多个台区的电流输入端、电流输出端和多个程控电流源的输入端、输出端连接，采用多个电压继电器分别与多个台区的电压输入端、电压输出端和多个程控电流源的高压端、低压端连接，使各台区既可以独立运行，又可以合成为一个大台区统一运行，实现了各台区之间的运行切换管理，增强了各台区之间的关联管理功能，利于电力系统智能化改造的深入进行。

附图说明

图1是本发明所述单相智能电能表运行切换装置的电流切换原理框图；

图2是本发明所述单相智能电能表运行切换装置的电压切换原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

实施例：

下面以四个台区、四个程控电流源、四个程控电压源、七个电流继电器、六个电压继电器为例，对本发明所述单相智能电能表运行切换装置进行具体说明：

如图1和图2所示，一种单相智能电能表运行切换装置，一个台区包括多个所述单相智能电能表(图中未示)，每个所述台区包括电流输入端、电流输出端、电压输入端和电压输出端，所述单相智能电能表运行切换装置与四个所述台区连接，四个所述台区分别为台区1、台区2、台区3、台区4，每个所述台区包括电流输入端(图1中in端)、电流输出端(图1中out端)、电压输入端(图2中in端)和电压输出端(图2中out端)，所述单相智能电能表运行切换装置包括四个程控电流源、四个程控电压源、七个电流继电器和六个电压继电器，四个程控电流源分别是程控电流源1、程控电流源2、程控电流源3、程控电流源4，四个程控电压源分别是程控电压源1、程控电压源2、程控电压源3、程控电压源4，七个电流继电器分别是第一电流继电器k1、第二电流继电器k2、第三电流继电器k3、第四电流继电器k4、第五电流继电器k5、第六电流继电器k6、第七电流继电器k7，六个电压继电器分别是第一电压继电器k8、第二电压继电器k9、第三电压继电器k10、第四电压继电器k11、第五电压继电器k12、第六电压继电器k13，所述电流继电器和所述电压继电器均为包括一个中心触点和两个分支触点的单刀双掷继电器；如图1所示，台区1的电流输入端9与程控电流源1的输出端1连接，台区1的电流输出端10同时与第一电流继电器k1的一个分支触点18和第二电流继电器k2的一个分支触点21连接，第一电流继电器k1的另一个分支触点19与第七电流继电器k7的一个分支触点37连接，第一电流继电器k1的中心触点17与程控电流源1的输入端2连接，台区2的电流输入端11与第二电流继电器k2的中心触点20连接，第二电流继电器k2的另一个分支触点22与程控电流源2的输出端3连接，程控电流源2的输入端4与第三电流继电器k3的一个分支触点24连接，第三电流继电器k3的另一个分支触点25与第四电流继电器k4的一个分支触点27连接，第三电流继电器k3的中心触点23与台区2的电流输出端12连接，台区3的电流输入端13与第四电流继电器k4的中心触点26连接，第四电流继电器k4的另一个分支触点28与程控电流源3的输出端5连接，程控电流源3的输入端6与第五电流继电器k3的一个分支触点30连接，第五电流继电器k5的另一个分支触点31与第六电流继电器k6的一个分支触点33连接，第五电流继电器k5的中心触点29与台区3的电流输出端14连接，台区4的电流输入端15与第六电流继电器k6的中心触点32连接，第六电流继电器k6的另一个分支触点34与程控电流源4的输出端7连接，程控电流源4的输入端8与第七电流继电器k7的另一个分支触点36连接，第七电流继电器k7的中心触点35与台区4的电流输出端16连接；如图2所示，六个所述电压继电器分为两组，第一组所述电压继电器包括第一电压继电器k8、第三电压继电器k10、第五电压继电器k12，第二组所述电压继电器包括第二电压继电器k9、第四电压继电器k11、第六电压继电器k13，台区2的电压输入端48与第一电压继电器k8的中心触点54连接，台区3的电压输入端50与第三电压继电器k10的中心触点60连接，台区4的电压输入端52与第五电压继电器k12的中心触点66连接，台区2的电压输出端49与第二电压继电器k9的中心触点57连接，台区3的电压输出端51与第四电压继电器k11的中心触点63连接，台区4的电压输出端53与第六电压继电器k13的中心触点69连接，程控电压源1的高压端38分别与台区1的电压输入端46、第一电压继电器k8的一个分支触点55、第三电压继电器k10的一个分支触点61、第五电压继电器k12的一个分支触点67连接，程控电压源1的低压端39分别与台区1的电压输出端47、第二电压继电器k9的一个分支触点59、第四电压继电器k11的一个分支触点65、第六电压继电器k13的一个分支触点71连接，第一电压继电器k8的另一个分支触点56、第三电压继电器k10的另一个分支触点62、第五电压继电器k12的另一个分支触点68分别与一一对应的程控电压源2的高压端40、程控电压源3的高压端42、程控电压源4的高压端44连接，第二电压继电器k9的另一个分支触点58、第四电压继电器k11的另一个分支触点64、第六电压继电器k13的另一个分支触点70分别与一一对应的程控电压源2的低压端41、程控电压源3的低压端43、程控电压源4的低压端45连接。

为了便于应用，将所有的继电器整合在一起形成一个独立设备，并设置外接端口与外置的台区、程控电流源和程控电压源的端口连接；上述外接端口包括标记为1-16、38-53的端口；此为常规设计，在此仅作简单说明。

如图1所示，本发明所述单相智能电能表运行切换装置的电流切换原理如下，下述表述中，继电器的中心触点与分支触点的标记分别用继电器的接线脚表示，即用“标记数字+脚”的表达方式：

四个台区独立运行时，其电流运行路径如下：

台区1电流运行路径：程控电流源1的电流输出端1-台区1的电流输入端9-台区1的电流输出端10-第一电流继电器k1的18脚-第一电流继电器k1的17脚-程控电流源1的电流输入端2；

台区2电流运行路径：程控电流源2的电流输出端3-第二电流继电器k2的22脚-第二电流继电器k2的20脚-台区2的电流输入端11-台区2的电流输出端12-第三电流继电器k3的23脚-第三电流继电器k3的24脚-程控电流源2的电流输入端4；

台区3电流运行路径：程控电流源3的电流输出端5-第四电流继电器k4的28脚-第四电流继电器k4的26脚-台区3的电流输入端13-台区3的电流输出端14-第五电流继电器k5的29脚-第五电流继电器k5的30脚-程控电流源3的电流输入端6；

台区4电流运行路径：程控电流源4的电流输出端7-第六电流继电器k6的34脚-第六电流继电器k6的32脚-台区4的电流输入端15-台区4的电流输出端16-第七电流继电器k7的35脚-第七电流继电器k7的36脚-程控电流源4的电流输入端8。

台区1、台区2、台区3、台区4合成一个大台区时，图1中各电流继电器的中心触点与对应的另一个分支触点连接，其电流运行路径如下：

程控电流源1的电流输出端1-台区1的电流输入端9-台区1的电流输出端10-第二电流继电器k2的21脚-第二电流继电器k2的20脚-台区2的电流输入端11-台区2的电流输出端12-第三电流继电器k3的23脚-第三电流继电器k3的25脚-第四电流继电器k4的27脚-第四电流继电器k4的26脚-台区3的电流输入端13-台区3的电流输出端14-第五电流继电器k5的29脚-第五电流继电器k5的31脚-第六电流继电器k6的33脚-第六电流继电器k6的32脚-台区4的电流输入端15-台区4的电流输出端16-第七电流继电器k7的35脚-第七电流继电器k7的37脚-第一电流继电器k1的19脚-第一电流继电器k1的17脚-程控电流源1的电流输入端2。这样，所有台区的电流输入端、电流输出端串联后其两端与程控电流源1的电流输出端和电流输入端连接，合成为一个大台区。

如图2所示，本发明所述单相智能电能表运行切换装置的电压切换原理如下：

四个台区独立运行时，其电压切换原理对应的电流运行路径如下：

台区1电流运行路径：程控电压源1的高压端38-台区1的电压输入端46-台区1的电压输出端47-程控电压源1的低压端39；

台区2电流运行路径：程控电压源2的高压端40-第一电压继电器k8的56脚-第一电压继电器k8的54脚-台区2的电压输入端48-台区2的电压输出端49-第二电压继电器k9的57脚-第二电压继电器k9的58脚-程控电压源2的低压端41；

台区3电流运行路径：程控电压源3的高压端42-第三电压继电器k10的62脚-第三电压继电器k10的60脚-台区3的电压输入端50-台区3的电压输出端51-第四电压继电器k11的63脚-第四电压继电器k11的64脚-程控电压源3的低压端43；

台区4电流运行路径：程控电压源4的高压端44-第五电压继电器k12的68脚-第五电压继电器k12的66脚-台区4的电压输入端52-台区4的电压输出端53-第六电压继电器k13的69脚-第六电压继电器k13的70脚-程控电压源4的低压端45。

台区1、台区2、台区3、台区4电压合成为一个大台区时，图2中各电压继电器的中心触点与对应的另一个分支触点连接，其电压切换原理对应的电流运行路径如下：

程控电压源1的高压端38-台区1的电压输入端46-台区1的电压输出端47-程控电压源1的低压端39；程控电压源1的高压端38-第一电压继电器k8的55脚-第一电压继电器k8的54脚-台区2的电压输入端48-台区2的电压输出端49-第二电压继电器k9的57脚-第二电压继电器k9的59脚-程控电压源1的低压端39；程控电压源1的高压端38-第三电压继电器k10的61脚-第三电压继电器k10的60脚-台区3的电压输入端50-台区3的电压输出端51-第四电压继电器k11的63脚-第四电压继电器k11的65脚-程控电压源1的低压端39；程控电压源1的高压端38--第五电压继电器k12的67脚-第五电压继电器k12的66脚-台区4的电压输入端52-台区4的电压输出端53-第六电压继电器k13的69脚-第六电压继电器k13的71脚-程控电压源1的低压端39。这样，所有台区的电压输入端都并在程控电压源1的高压端，所有台区的电压输出端都并在程控电压源1的低压端，合成为一个大台区。

上述实施例为四个台区、四个程控电流源、四个程控电压源、七个电流继电器、六个电压继电器，实际应用中，台区数量、程控电流源数量和程控电压源数量还可以更多或更少，但其数量是相同的。对应的，电流继电器和电压继电器的数量相应变化，其对应关系是：设台区数量为x，则电流继电器的数量是2×x-1，电压继电器的数量是(x-1)×2；其连接关系以此类推。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。