专利名称：高压电能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于电气工程、电子信息工程等领域的电能参 数监测设备，尤其是涉及一种高压电能监测装置。
背景技术：
传统电能监测设备分为固定式监测设备和便携式监测设备。无论是固 定式或便携式监测设备，均使用于低压监测，且均为户内设备。另外，有
部分电能监测产品适用于高压监测，如馈线终端单元(FTU)设备，该设 备安装于配电系统的馈线终端，难以适应户外恶劣环境，另该设备仅能监 测整条高压(例如10kV)线路的电能参数，不能进行分点测量，而且FTU
不能随时移动，因而在户外恶劣环境下不能满足使用要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种高压电能监测装置，其结构简单、体积小、移动安装方便且使用操 作简单、性能可靠，能实时对高压输配电线路运行状况进行全面监测且能 进行移动分点测量。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用的技术方案是 一种高压电能监 测装置，其特征在于包括一方便随时移动的金属箱体、实时对被监测高 压输配电线路的电流进行釆样的电流互感器、安装在金属箱体内部且实时 对被监测高压输配电线路的电压进行釆样的电压互感器，以及对电压互感 器和电流互感器所釆样信号进行分析处理且相应得出相关电能参数并存 储的控制单元；与所述高压输配电线路相接的电网电缆通过穿墙套管穿入 金属箱体内，且所述电网电缆上接有用于短路防护和避免雷电损害的熔断器和避雷器。
还包括与INTERNET互联网络进行双向无线通讯的网络通讯模块，所 述网络通讯模块与控制单元相接。
所述控制单元包括A/D釆样电路、与所述A/D釆样电路相接的MCU控 制器以及与所述MCU控制器相接的LCD或LED显示电路；电压互感器和电 流互感器均接所述A/D釆样电路。
所述MCU控制器为DSP芯片，所述DSP芯片为TMS320F2812。
所述电压互感器和电流互感器上均设置有对其所传输信号进行隔离 保护的光电耦合器。
所述网络通讯模块与控制单元之间以串口通讯方式进行连接。
所述网络通讯模块为GPRS无线数传模块。
所述电流互感器为对所述高压输配电线路B相电流进行釆样的单相电 流互感器。
所述熔断器为趺落式熔断器。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单、体积小、 重量轻、移动安装简便且使用操作简便，同时能进行分点测量且性能可靠， 釆用一体化分级结构，将电压互感器和电流互感器所组成的信号釆集单元 以及对信号釆集单元所检测信号进行分析处理的釆集终端单元集成一个 金属箱体中，既减小了外部环境的影响，提高了可靠性，又降低了成本， 并使安装方便化，同时克服了现有高压测量装置不能随时移动的缺点。2、 自动化程度高且可靠性高，保护功能完善、维护方便，控制系统显示界面 友好。3、能实时监测系统多种电能参数，包括系统电压、电流、功率因 数、有功功率、无功功率等；并且所检测数据实时性强、通讯安全可靠。 4、具有存储两个月整点记录功能，每天0: 00-23: 00共计24条整点记 录，并且所存储记录包括系统电压、电流、功率因数、有功功率、无功功 率等各参数的记录。5、具有分析统计电能参数每天最值的功能，并能存 储两个月时间数据。其最值包括电网日最高电压、最低电压；日最大电流、最小电流；日最大功率因数、最小功率因数；日最大有功功率、最小有功 功率；曰最大无功功率、最小无功功率。6、具有无线数据通讯模式，近 距离传输电网数据，并且可与Internet互联网进行可靠通信。7、适用面 广，能用于户外恶劣环境，并且所检测的电能参数为电网实时数据，采样 速度高且釆样精确；另外，数据的处理功能强大，智能化程度高，能对复 杂拓扑结构的电网各点就地测量，使网损的管理分析清晰明了。 8、保护 功能齐全且安全可靠，通过熔断器和避雷器分别进行有效地短路防护和避 免雷电损害。综上所述，本实用新型具有综合电能参数测量、系统分析、 自动存储等功能，能够实时、实地、检测跟踪无功功率等电能参数变化，电网运维人员利用本高压电能监测装置能够实时准确地获得被监测高压 输配电线路的多种电能参数，即能实时对高压输配电线路运行状况进行全 面监测，并且能根据监测数据准确选定安装点，进行合理的无功补偿，再 加之装置移动方便、搡作简单、性能可靠、技术先进、科技含量高、成本 低廉经济实用，因而本实用新型能够在国家电网节能降损建设中发挥巨大 作用，非常值得推广和使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本实用新型的电路原理图。 图2为本实用新型信号釆集及控制单元的电路框图。 图3为本实用新型的外部结构示意图。 附图标记说明l一电压互感器； 2 —电流互感器； 3—控制单元；4一避雷器； 5 —网络通讯模块； 6—趺落式熔断器；7—A/D釆样电路； 8—MCU控制器； 9—LCD或LED显示电路；10—金属箱体； ll一穿墙套管。
具体实施方式
如图l、图2和图3所示，本实用新型包括一方便随时移动的金属箱体 10、实时对被监测高压输配电线路的电流进行釆样的电流互感器2、安装 在所述金属箱体10内部且实时对被监测高压输配电线路的电压进行釆样 的电压互感器1,以及对电压互感器1和电流互感器2所釆样信号进行分 析处理且相应得出相关电能参数并存储的控制单元3。与所述高压输配电 线路相接的电网电缆通过穿墙套管11穿入所述金属箱体10内，且所述电 网电缆上接有用于短路防护和避免雷电损害的熔断器和避雷器4。所述熔 断器为趺落式熔断器6。另外，本实用新型还包括与INTERNET互联网络进 行双向无线通讯的网络通讯模块5，所述网络通讯模块与控制单元3相接。 所述网络通讯模块5与控制单元3之间以串口通讯方式进行连接，并且所 述网络通讯模块5为GPRS无线数传模块，实际应用过程中，网络通讯模 块5也可为其他无线通讯功能模块。所述电流互感器2位于金属箱体10 外部。本实施例中，所述控制单元3包括A/D釆样电路7、与所述A/D釆样 电路7相接的MCU控制器8以及与所述MCU控制器8相接的LCD或LED显 示电路9;电压互感器1和电流互感器2均接所述A/D釆样电路7。所述 MCU控制器8为DSP芯片，并且所述DSP芯片为TMS320F2812。所述电流互感器2为对所述高压输配电线路B相电流进行釆样的单相 电流互感器。所述电压互感器1和电流互感器2上均设置有对其所传输信 号进行隔离保护的光电耦合器。使用之前，只需将与被监测高压输配电线路相接的电网电缆与本实用 新型金属箱体10上的穿墙套管11中的接线相接，即可实现将被与被监测 高压输配电线路相接的电网电缆穿入所述金属箱体10内部的目的，同时 由于金属箱体10移动方便，因而能对复杂拓扑结构的电网各点进行就地 测量。具体监测时，安装在所述金属箱体10内的电压互感器1和电流互 感器2实时对被监测高压输配电线路的电压和电流进行釆样，即二者组成信号釆集单元且二者将其各自所釆集的信号均传送至控制单元3,由控制 单元3对所传入信号进行相应分析处理并得出功率因数、有功功率和无功 功率等电能参数，并且最终将实时检测的电压、电流、有功功率和无功功 率等电能参数进行存储。同时，在本实用新型的使用过程中，所述趺落熔断器6对整套装置进行 短路保护，若发生短路故障，趺落熔断器6立即熔断，防止短路故障对装置 和线路造成危害；所述避雷器4使得整套装置避免雷电损害。同时在实际 使用过程中，通过网络通讯模块5实现本实用新型控制单元3与INTERNET 互联网络间的双向无线通讯，并且通信安全可靠。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限 制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更 以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种高压电能监测装置，其特征在于包括一方便随时移动的金属箱体(10)、实时对被监测高压输配电线路的电流进行采样的电流互感器(2)、安装在金属箱体(10)内部且实时对被监测高压输配电线路的电压进行采样的电压互感器(1)，以及对电压互感器(1)和电流互感器(2)所采样信号进行分析处理且相应得出相关电能参数并存储的控制单元(3)；与所述高压输配电线路相接的电网电缆通过穿墙套管(11)穿入金属箱体(10)内，且所述电网电缆上接有用于短路防护和避免雷电损害的熔断器和避雷器(4)。
2. 按照权利要求l所述的高压电能监测装置，其特征在于还包括与 INTERNET互联网络进行双向无线通讯的网络通讯模块(5),所述网络通 讯模块与控制单元(3)相接。
3. 按照权利要求1或2所述的高压电能监测装置，其特征在于所述 控制单元(3)包括A/D釆样电路(7)、与所述A/D釆样电路(7)相接 的MCU控制器(8)以及与所述MCU控制器(8)相接的LCD或LED显示电 路(9);电压互感器(1)和电流互感器(2)均接所述A/D采样电路(7)。
4. 按照权利要求3所述的高压电能监测装置，其特征在于所述MCU 控制器(8)为DSP芯片，所述DSP芯片为TMS320F2812。
5. 按照权利要求l或2所述的高压电能监测装置，其特征在于所述 电压互感器(1)和电流互感器(2)上均设置有对其所传输信号进行隔离 保护的光电耦合器。
6. 按照权利要求2所述的高压电能监测装置，其特征在于所述网络 通讯模块(5)与控制单元(3)之间以串口通讯方式进行连接。
7. 按照权利要求2或6所述的高压电能监测装置，其特征在于所述 网络通讯模块(5)为GPRS无线数传模块。
8. 按照权利要求l或2所述的高压电能监测装置，其特征在于所述 电流互感器(2)为对所述高压输配电线路B相电流进行釆样的单相电流百碌恶
9.按照权利要求l或2所述的高压电能监测装置，其特征在于所述 熔断器为趺落式熔断器(6)。
专利摘要本实用新型公开了一种高压电能监测装置，包括一方便随时移动的金属箱体、实时对被监测高压输配电线路的电流进行采样的电流互感器、安装在金属箱体内部且实时对被监测高压输配电线路的电压进行采样的电压互感器，以及对电压互感器和电流互感器所采样信号进行分析处理且相应得出相关电能参数并存储的控制单元；与所述高压输配电线路相接的电网电缆通过穿墙套管穿入金属箱体内，且所述电网电缆上接有用于短路防护和避免雷电损害的熔断器和避雷器。本实用新型结构简单、体积小、移动安装方便且使用操作简单、性能可靠，能实时对高压输配电线路运行状况进行全面监测且能进行移动分点测量。
文档编号G01R19/00GK201344965SQ20092003195
公开日2009年11月11日 申请日期2009年2月20日 优先权日2009年2月20日
发明者郭瑞锋, 亮 黄 申请人:西安翔瑞电气制造有限公司;郭瑞锋