多变比电流互感器智能控制装置制造方法
【专利摘要】本发明属于高压电能计量设备领域，具体公开了一种多变比电流互感器智能控制装置，包括：参数模块、中央处理模块、存储模块、输入模块、显示模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块，还包括为所述智能控制装置提供工作电源的电源模块。所述中央处理模块与各模块连接，所述多变比电流互感器二次电流连接所述参数模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块输入端，所述电流调整倍数模块、电流切换变比模块输出端连接计量电表的电流输入端。本发明在电流互感器空载、轻载或超载的情况下均能输出正常的电信号供电能表计量，确保计量结果的准确，进一步地可防止电流互感器因过载能力差导致烧毁相关计量设备引起的停电事故。
【专利说明】多变比电流互感器智能控制装置
【技术领域】
[0001]本发明属于高压电能计量设备领域，具体公开了一种多变比电流互感器智能控制
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]长期以来，电力系统高压计量一直沿用通过变压器容量计算出单一变比来定制电流互感器的电流比，电流互感器负载总电流越接近其额定值，计量精度就越高。负载范围较大时，负载总电流变化范围也较大，当负载总电流高于额定值的120%时(此时电流互感器工作于过载状态)，由于磁饱和等原因会使计量精度明显降低，部分电流互感器过载能力较差的情况下，甚至可能烧损相关计量设备，进而导致区域性停电事故；当负载总电流低于电流互感器额定值的20%时(此时电流互感器工作于轻载状态)，由于分辨率变低等原因，也会使计量误差大大增加，甚者无法计量出来。
[0003]综上所述，提供一种能使电流互感器处于低载、轻载、过载工作状态下输出正常的电信号供电表计量，提高电流互感器过载能力的控制装置成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内 容
[0004]本发明的目的在于提供一种能使电流互感器处于低载、轻载、过载工作状态下输出正常的电信号供电表计量，提高电流互感器过载能力的控制装置，为达到上述目的，本发明的技术方案是:一种多变比电流互感器智能控制装置，包括:参数模块、中央处理模块、存储模块、输入模块、显示模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块，还包括为所述智能控制装置提供工作电源的电源模块；所述中央处理模块与各模块连接，所述多变比电流互感器二次电流连接所述参数模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块输入端，所述电流调整倍数模块、电源切换变比模块输出端连接计量电表的电流输入端。
[0005]优选地，所述参数模块包括依次连接的锰铜采样电阻和A/D转换模块。
[0006]优选地，两个所述多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流调整倍数模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经中间继电器分别接入所述智能控制器的S1、s2、s3输入端，所述多变比电流互感器二次侧输出电流大变比为小变比的2-5倍，在小变比SI线路中设有与大变比相适应的第二电流互感器，所述第二电流互感器二次电流经过锰铜采样电阻、放大电路、A/D转换，连接至计量表。
[0007]优选地，两个所述多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流切换变比模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经锰铜采样电阻、中间继电器、放大电路、A/D转换，连接至计量表。
[0008]有益效果
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比优点在于:采用多变比电流互感器，并且根据用户使用需求或负载情况选择切换变比输出和调整倍数输出两种模式，其中调整倍数输出模式采用单块电表计量，多变比电流互感器和第二电流互感器工作在同一倍率，减少人为因素干扰抄表简单方便，提高计量结果的准确性；切换变比输出模式采用两块电表计量，负荷低于额定容量10%时S1、S2投入运行接入电表I计量，负荷超过额定容量20%时S1、S3投入运行接入电表2计量，两电表倍率与负荷情况相适应，计量结果能直观的反应用电单位低负荷与超负荷的用电情况，进一步地便于供电单位进行数据统计分析。本发明所述的多变比电流互感器智能控制装置在低负荷、超负荷，负荷变化大，用电季节性强等情况下能自动切换至合理变比，有效降低线损、保证测量精度和计量设备的安全。
[0009]在实验一中采用1250 kVA的变压器6台，对应的电流互感器的额定变比为500/5，模拟变压器长时间处于空载或轻载状态、电流互感器长期在小电流(5%)状态运行，经统计1-3月、11-12月线损为11.2%，4-5月、9-10月线损为17%，6_8月线损为12.8%，后加装一台100-500/5A多变比的电流互感器和所述多变比电流互感器智能控制装置运行一个月后，线损降低至3.0%。
[0010]在实验二中采用1250 kVA的变压器8台，对应的电流互感器变比为75/5 ；1000kVA的变压器5台，对应的电流互感器变比为60/5 ；800 kVA的变压器I台，对应的电流互感器变比为50/5 ；630 kVA的变压器I台，对应的电流互感器变比为40/5，模拟白天负荷变化大、超负荷时间长，晚上无用电、变压器空载，用电季节性强的状态，经统计每月线损保持在8.5%至10.2%。后将各单一变比电流互感器分别更改为20-100/5、15-75/5、15-75/5、10-50/5多变比电流互感器并配装所述多变比电流互感器智能控制装置，线损降低至
4.1%。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的原理框图；
图2是本发明电流调整倍数输出接线图；
图3是本发明电流调整倍数原理图；
图4是本发明电流切换变比输出接线图；
图5是本发明电流切换变比输出原理图；
图6是本发明电气原理图。
具体实施例
[0012]下面结合具体实施例对本发明的结构和原理作进一步说明，如附图1所示，本发明包括:参数模块、中央处理模块、存储模块、输入模块、显示模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块，还包括为所述智能控制装置提供工作电源的电源模块；所述中央处理模块与各模块连接，所述多变比电流互感器二次电流连接所述参数模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块输入端，所述电流调整倍数模块、电源切换变比模块输出端连接计量电表的电流输入端。进一步地所述参数模块包括依次连接的锰铜采样电阻和A/D转换模块；所述存储模块用于保存输入模块和中央处理模块的输入输出信息，所述输入模块用于被测电流的动作值、动作时刻设定值的输入，所述显示模块用于相关参数及控制状态的显示，所述电源模块用于提供AC220V或ACllOV工作电源。
[0013]多变比电流互感器二次线接入所述智能控制装置的锰铜采样电阻输入端，把电流信号变成电压信号并传输至A/D转换模块，A/D转换模块把电压信号转变为数字信号供中央处理模块运算并与存储模块中设定的参数进行比较，输出两种控制模式，其中调整倍数输出模式采用单块电表计量，多变比电流互感器和第二电流互感器工作在同一倍率，减少人为因素干扰抄表简单方便，提高计量结果的准确性；切换变比输出模式采用两块电表计量，负荷低于额定容量10%时S1、S2投入运行接入电表I计量，负荷超过额定容量20%时S1、S3投入运行接入电表2计量，两电表倍率与负荷情况相适应，计量结果能直观的反应用电单位低负荷与超负荷的用电情况，进一步地便于供电单位进行数据统计分析，用电单位实际用电量为:电表I的度数*小倍率+电表2的度数*大倍率。
[0014]如附图2所示为第一种模式接线方式，电流调整2-5倍输出，当电流调整倍数模块收到中央处理模块发出的指令后，自动调整所述智能控制装置内部的第二电流互感器与外部的多变比电流互感器的到同一个大变比的倍数，并且保证电流互感器变比的合理，输出电流信号供单块电表计量。如附图3和附图6所示，外部多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流调整倍数模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经中间继电器分别接入所述智能控制器的S1、s2、s3输入端，所述多变比电流互感器二次侧输出电流大变比(S1、S3)为小变比(S1、S2)的2-5倍，在小变比SI线路中设有与大变比相适应的2_5倍(10/5，15/5，20/5，25/5)第二电流互感器，所述第二电流互感器二次电流经过锰铜采样电阻、放大电路、A/D转换模块连接至计量表。被测Si中的电流通过锰铜采样电阻后，感应为弱电压，经过放大电路调整为A/D转换模块所需的测量电压0-3V，通过中央处理模块来判断、控制中间继电器ZJ。当被测电流大于IA (负荷超过额定容量20%)时，多变比电流互感器S1、S3闭合接入计量表;被测电流小于0.5A (负荷低于额定容量10%)时，多变比电流互感器S1、S2闭合，内部所述第二电流互感器调整为与S1、S3相同倍率接入计量表。
[0015]如附图4所示为第二种模式接线方式，电流切换变比输出，当电流切换变比模块收到中央处理模块发出的指令后，自动切换电流互感器变比(每一种变比对应一块计量电表)，并且保证电流互感器变比的合理，当某切换的变比运行时，其他变比自动关闭。如附图5和附图6所示，外部多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流切换变比模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经锰铜采样电阻、中间继电器、放大电路、A/D转换模块连接至计量表。被测Si中的电流通过锰铜采样电阻后，感应为弱电压，经过放大电路调整为A/D转换模块所需的测量电压0-3V，通过中央处理器来判断、控制中间继电器ZJ。当被测电流大于IA (负荷超过额定容量20%)时，使得S1、S3闭合，计量表I运行计量；被测电流小于0.5A (负荷低于额定容量10%)时，中间继电器触点S1、S2闭合，计量表2运行计量，用电单位用电情况根据“电表I的度数*小倍率+电表2的度数*大倍率”计算得出，计量结果能直观的反应用电单位低负荷与超负荷的用电情况，进一步地便于供电单位进行数据统计分析。
[0016]需要说明的是本文中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0017]本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多变比电流互感器智能控制装置，其特征在于，包括:参数模块、中央处理模块、存储模块、输入模块、显示模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块，还包括为所述智能控制装置提供工作电源的电源模块；所述中央处理模块与各模块连接，所述多变比电流互感器二次电流连接所述参数模块、电流调整倍数模块、电流切换变比模块输入端，所述电流调整倍数模块、电源切换变比模块输出端连接计量电表的电流输入端。
2.根据权利要求1所述一种多变比电流互感器智能控制装置，其特征在于，所述参数模块包括依次连接的锰铜采样电阻和A/D转换模块。
3.根据权利要求1所述一种多变比电流互感器智能控制装置，其特征在于，两个所述多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流调整倍数模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经中间继电器分别接入所述智能控制器的sl、s2、s3输入端，所述多变比电流互感器二次侧输出电流大变比为小变比的2-5倍，在小变比SI线路中设有与大变比相适应的第二电流互感器，所述第二电流互感器二次电流经过锰铜采样电阻、放大电路、A/D转换，连接至计量表。
4.根据权利要求1所述一种多变比电流互感器智能控制装置，其特征在于，两个所述多变比电流互感器连接在A、C相，所述电流切换变比模块为所述多变比电流互感器二次电流S1、S2、S3线经锰铜采样电阻、中间继电器、放大电路、A/D转换，连接至计量表。
【文档编号】G01R1/20GK103777046SQ201310541940
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】张泽虎 申请人:张泽虎