专利名称：一种低压侧在线式检测ta变比及高压计量装置的查测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电子技术，更具体地说，涉及一种低压侧在线式检测TA变比 及高压计量装置的查测仪。
背景技术：
近年来，由于国民经济的快速发展，用电量在快速增长。伴随着用电量的增长，电 量丢失和线损问题日益突出，各种误接线、二次压降、表计误差，更有甚者，一些单位和个人 采取了一些非常规手段蓄意进行窃电，给供电企业带来了巨大的损失，为此，供电企业成立 了专业的用电检查部门对供电计量装置和表计进行检查。高压计量装置是电压电流组合互感器，是供电系统中极为重要的计量设备，由于 计量的电量大，一旦计量不准，少计或漏计，则会给供电企业造成巨大的损失，因此一直是 供电检查部门检查的重点。目前，供电检查部门对高压计量装置进行计量准确性检查的方法有两种一种方法是用绝缘长拉杆挂上高压计量装置直接测量高压侧一次电流，同时用电 流钳表测量高压计量装置的高压电流互感器二次侧电流，计算两个电流的比值，该比值为 高压计量装置的高压电流互感器的实际变比。将计算得到的实际变比和高压计量装置铭牌 上高压电流互感器标称变比相比较，看是否相符。再根据用绝缘长拉杆挂上高压电流互感 器直接测量高压侧一次电流，以此为基础计算用电量，并和高压计量装置在同一段时间内 计量的用电量进行对比，分析是否存在电量少计或漏计现象。该方法的不足之处是1、高压线距离地面较高，用绝缘长拉杆挂上高压电流互感 器直接测量高压侧一次电流时经常受到高电压干扰，出现取样不准；尤其操作中晃动较大， 极易造成测量结果准确性差。2、人体通过绝缘长拉杆和高压有接触，安全性差。3、操作空 间安全距离不够，检查工作费时费力，极不方便。另一种方法是将高压停电，将用户负荷切除后，用发电机、专用升压设备、高压假 负载、专用高压计量设备对被查测和高压计量装置进行检查。该方法的不足之处是1、使用 设备较多，且极为昂贵。2、检查时需对线路上的所有用户停电，对用户造成了直接损失，社 会负面影响较大。3、检查工作费时费力，极不方便。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种准确性 好、安全性高、简单方便，且不需要对用户停电的高压计量装置的查测仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种低压侧在线式检测 TA变比及高压计量装置的查测仪，所述高压计量装置用于计量高压线路的电能，所述高压 线路的若干支路上分别装设有变压器，所述高压计量装置包括高压电流互感器，所述查测 仪包括主机和与若干支路一一对应的若干分机；每一分机包括
4[0011]用于检测所述分机所在支路上的变压器二次侧电压和电流的第二检测单元；用于对所检测的变压器二次侧电压和电流进行处理的第二处理单元；用于根据处理后的变压器二次侧电压和电流计算所述支路的功率和电能的第二 分析单元；用于和所述主机进行数据传输的第二通信单元；所述主机包括用于检测高压电流互感器二次侧电流的第一检测单元；用于对所检测的高压电流互感器二次侧电流进行处理的第一处理单元；用于和若干分机进行数据传输的第一通信单元；用于根据处理后的高压电流互感器二次侧电流，及所接收的每一分机所在支路 的功率和电能，计算高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、及测量时间段内高压 侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值的第一分析单元。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第一检测单元为第一钳形电流互感器。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第一处理单元包括依次连接的第一滤波子单元、第一放大子单元、第一模数转换子单元。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第一通信单元为下列中的至少一个小功率无线电通信模块、RS232/485、LAN、USB、GPRS。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述主机还包括用于输出所计算的高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、及测量时 间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值的第一输出单元。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第一输出单元包括显示屏和/或打印器。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述主机还包括用于在所计算的高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值大于第一预 设值、或测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值大于第二预 设值时发出报警信号的第一报警单元。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述主机还包括用于存储数据的第一存储单元。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第二检测单元包括用于检测变压器二次侧电压的电压测试线夹；用于检测变压器二次侧电流的第二钳形电流互感器。在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述第二处理单元包括依次连接的第二滤波子单元、第二放大子单元、第二模数转换子单元； 所述第二通信单元为下列中的至少一个小功率无线电通信模块、RS232/485、LAN、USB、 GPRS0在本实用新型所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪中，所 述分机还包括；用于输出其检测电压、电流、功率及测量时间段内电能第二输出单元，所述
5第二输出单元包括显示屏和/或打印器；还包括用于存储所数据的第二存储单元。实施本实用新型的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，根据计 算所得到的高压电流互感器的实际变比与计量装置铭牌上高压电流互感器的标称变比的 差值、及测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值，就可分析 出否存在电量少计或漏计现象，而且，由于不需要用绝缘长拉杆挂上高压电流互感器测量 高压侧一次电流，也不需要将负荷切除，所以不易受高压干扰、测量准确、安全性好、简单方 便，且不用对线路上的用户停电。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型低压侧在线式高压计量装置及TA变比查测仪实施例一的逻辑 图；图2是图1中分机实施例一的逻辑图；图3是图1中主机实施例一的逻辑图；图4是本实用新型低压侧在线式高压计量装置及TA变比查测仪的主机实施例二 的逻辑图。
具体实施方式
如图1所示，在本实用新型的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪 实施例一的逻辑图中，首先应当说明的是，高压计量装置用于计量高压线路的电能，高压 线路的若干支路上分别装设有变压器，该变压器分别将该高压转换成不同等级的低压，以 实现为用户供电，高压计量装置包括高压电流互感器。该查测仪包括主机100和若干分机 200、300、400，其中，主机100装设在高压计量装置处，若干分机200、300、400分别安装在该 分机所在支路上的变压器的低压侧。在图2示出的图1中分机实施例一的逻辑图中，首先应当说明的是，查测仪中包括 若干分机200、300、400，以下仅以分机200为例进行说明，应当理解其它分机的结构与之相 同。在图2中，分机200包括第二检测单元210、第二处理单元220、第二通信单元230和第 二分析单元240，其中，第二检测单元210用于检测该分机所在支路上的变压器二次侧电压 和电流；第二处理单元220用于对所检测的变压器二次侧电压和电流进行处理；第二分析 单元240用于根据处理后的变压器二次侧电压和电流计算该支路的功率和电能；第二通信 单元230用于实现和主机100进行数据传输。在图3示出的图1中主机实施例一的逻辑图中，该主机100包括第一检测单元 110、第一处理单元120、第一通信单元130和第一分析单元140，其中，第一检测单元110用 于检测高压电流互感器二次侧电流；第一处理单元120用于对所检测的高压电流互感器二 次侧电流进行处理；第一通信单元130用于实现和若干分机200、300、400进行数据传输； 第一分析单元140用于根据处理后的高压电流互感器二次侧电流，及所接收的每一分机所 在支路的功率和电能，计算高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、及测量时间段 内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值。优选地，在主机100中，第一检测单元110可为第一钳形电流互感器。[0042]优选地，在主机100中，第一处理单元120包括依次连接的第一滤波子单元、第一 放大子单元、第一模数转换子单元。优选地，在主机100中，第一通信单元130为下列中的至少一个小功率无线电通 信模块、RS232/485、LAN、USB、GPRS。优选地，在主机100中，第一分析单元140可包括主CPU、双口 RAM和从CPU，其中， 从CPU采用TI公司DSP芯片TMS302C5402，完成数字信号的运算、分析、处理等任务，其与 第一处理单元120连接；主CPU可采用NXP半导体公司(NXP Semiconductors,由飞利浦创 建的独立半导体公司)的ARM7TDMI-S为内核的微控制器LPC2478，完成控制、存储、显示、通 信、报警等任务；主CPU、从CPU分别和双口 RAM相连，通过双口 RAM交换数据；从CPU的计 算结果通过双口 RAM传送给主CPU后，主CPU再分别将数据传送给第一输出单元、第一通信 单元等。在图4示出的本实用新型的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪 的主机实施例二的逻辑图中，该主机100包括第一检测单元110、第一处理单元120、第一通 信单元130、第一分析单元140、第一输出单元150、第一报警单元160和第一存储单元170， 其中，该实施例中的第一检测单元110、第一处理单元120、第一通信单元130、第一分析单 元140与图3所示的查测仪的主机实施例一相同，在此不做赘述，以下仅说明第一输出单元 150、第一报警单元160和第一存储单元170，第一输出单元150用于输出所计算的高压电 流互感器的实际变比与标称变比的差值及测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计 量装置计量电能的差值，该第一输出单元150优选显示屏和/或打印器；第一报警单元160 用于在所计算的高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值大于第一预设值或测量时 间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值大于第二预设值时发出报 警信号；第一存储单元170用于存储数据。优选地，在分机200中，第二检测单元210可包括用于检测变压器二次侧电压的电 压测试线夹，及用于检测变压器二次侧电流的第二钳形电流互感器。优选地，在分机200中，第二处理单元220与第一处理单元类似，也可包括依次连 接的第二滤波子单元、第二放大子单元、第二模数转换子单元。优选地，在分机200中，第二通信单元230为下列中的至少一个小功率无线电通 信模块、RS232/485、LAN、USB、GPRS。优选地，在分机200中，第二分析单元240与第一分析单元140类似，也可包括 主CPU、双口 RAM和从CPU，其中，从CPU采用TI公司DSP芯片TMS302C5402，完成数字信 号的运算、分析、处理等任务，其与第二处理单元220连接；主CPU可采用NXP半导体公司 (NXP Semiconductors，由飞利浦创建的独立半导体公司)的ARM7TDMI-S为内核的微控制 器LPC2478，完成控制、存储、显示、通信、报警等任务；主CPU、从CPU分别和双口 RAM相连， 通过双口 RAM交换数据；从CPU的计算结果通过双口 RAM传送给主CPU后，主CPU再分别将 数据传送给第二输出单元、第二通信单元等。优选地，该分机也可包括第二输出单元，该第二输出单元用于输出所其所检测的 数据结果，例如第二输出单元为显示屏、打印器。以下说明高压计量装置的查测仪的工作原理首先，主机100通过第一通信单元 110向各个分机200、300、400发送开始测量命令，主机100和各个分机200、300、400同时开始测量，主机100的第一检测单元110检测高压电流互感器二次侧电流，以三相三线制高压 供电、三相四线制低压供电为例，主机所测得的电流为I2AS、I2eS，则第一分析单元140进行 以下计算高压线路计量功率P'沪βν高(I2a高+ I2c高)β标称/2 ；高压线路计量电能E'髙=/ ^P'髙dt;其中，β _为高压电流互感器标称变比，V高为高压线路电压。下面仅以分机200 为例说明分机的工作原理，分机200开始测量后，若其第二检测单元210测得该分机所在支 路上的变压器二次侧三相电压分别为V低Ai、V低Bi、VffiCi，三相电流分别为I低Ai、I低Bi、I低Ci， 则第二分析单元240进行以下计算该分机所在支路的功率Pi = VffiAiXIffiAi+VffiBiXIffiBi+VffiCiXIffiCi ；该分机所在支路的电能Ei = / ^P' iClt ；主机100判断预定时间到达后，通过第一通信单元130向各个分机发布停止测量 命令，主机100和各个分机200、300、400同时停止测量，各个分机200、300、400将测量数据 和计算结果通过各自的第二通信单元发送至主机100，主机100的第一分析单元140进行以 下运算低压侧实际总功率Σ Pi = Ρ1+Ρ2+. . . +Pn ；高压侧实际总功率Ps= (1+k) Σ Pi其中，k为变压器损耗率；高压侧实际总功率还可表示为P高=召V高(I2a高+ I2c高)β实际/10 ；所以，可得到高压电流互感器实际变比为
β 实际=10 (1+k) XPi/ (石V 高(I2A 高 + I2c 高)；进而得到高压电流互感器实际变比与标称变比的差值为Δ0 =另外，测量时间段内低压侧实际总电能Σ Ei = Ε1+Ε2+. . . +En ；测量时间段内高压侧实际总电能Es= (1+k) Σ Ei ；如果测量时间段内高压计量装置计量电能为E' s，则高压侧实际总电能与所述高 压计量装置计量电能的差值为ΔΕ= (|E髙-E'髙 |/E'髙)X100% ；根据以上计算所得到的高压电流互感器的实际变比与计量装置铭牌上高压电流 互感器标称变比的差值、及测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能 的差值，就可分析出是否存在电量少计或漏计现象，该计算结果可通过主机100的第一输 出单元150输出，例如显示屏显示或打印器打印出。若该计算结果达到报警条件，还会触发 主机100的报警单元发出报警信号。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
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权利要求一种低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，所述高压计量装置用于计量高压线路的电能，所述高压线路的若干支路上分别装设有变压器，所述高压计量装置包括高压电流互感器，其特征在于，所述查测仪包括主机和与若干支路一一对应的若干分机；每一分机包括用于检测所述分机所在支路上的变压器二次侧电压和电流的第二检测单元；用于对所检测的变压器二次侧电压和电流进行处理的第二处理单元；用于根据处理后的变压器二次侧电压和电流计算所述支路的功率和电能的第二分析单元；用于和所述主机进行数据传输的第二通信单元；所述主机包括用于检测高压电流互感器二次侧电流的第一检测单元；用于对所检测的高压电流互感器二次侧电流进行处理的第一处理单元；用于和若干分机进行数据传输的第一通信单元；用于根据处理后的高压电流互感器二次侧电流，及所接收的每一分机所在支路的功率和电能，计算高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、及测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值的第一分析单元。
2.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述第一检测单元为第一钳形电流互感器。
3.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述第一处理单元包括依次连接的第一滤波子单元、第一放大子单元、第一模数转换 子单元。
4.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述第一通信单元为下列中的至少一个小功率无线电通信模块、RS232/485、LAN、 USB、GPRS。
5.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述主机还包括用于输出所计算的高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、 及测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值的第一输出单元， 所述第一输出单元包括显示屏和/或打印器。
6.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述主机还包括用于在所计算的高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值大于 第一预设值、或测量时间段内高压侧实际总电能与所述高压计量装置计量电能的差值大于 第二预设值时发出报警信号的第一报警单元。
7.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述主机还包括用于存储所数据的第一存储单元。
8.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特征 在于，所述第二检测单元包括用于检测变压器二次侧电压的电压测试线夹；用于检测变压器二次侧电流的第二钳形电流互感器。
9.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特 征在于，所述第二处理单元包括依次连接的第二滤波子单元、第二放大子单元、第二模数转 换子单元；所述第二通信单元为下列中的至少一个小功率无线电通信模块、RS232/485、 LAN、USB、GPRS。
10.根据权利要求1所述的低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，其特 征在于，所述分机还包括；用于输出其检测电压、电流、功率及测量时间段内电能第二输出 单元，所述第二输出单元包括显示屏和/或打印器；还包括用于存储所数据的第二存储单兀。
专利摘要本实用新型涉及一种低压侧在线式检测TA变比及高压计量装置的查测仪，包括主机和与若干支路一一对应的若干分机；主机包括用于检测高压电流互感器二次侧电流的第一检测单元；用于对电流进行处理的第一处理单元；用于进行数据传输的第一通信单元；用于计算高压电流互感器的实际变比与标称变比的差值、及测量时间段内高压侧实际总电能与高压计量装置计量电能的差值的第一分析单元，分机包括用于检测各支路变压器低压侧电压和电流的第二检测单元；用于对电压和电流进行处理的第二处理单元；用于数据传输的第二通信单元；用于计算功率、电能的第二分析单元。本实用新型的查测仪，不易受高压干扰、测量准确、安全性好，且不用对线路上的用户停电。
文档编号G01R29/20GK201765278SQ20102017728
公开日2011年3月16日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者孙宝儒, 王汝钢, 那东升 申请人:深圳市普禄科智能检测设备有限公司