一种基于电子式传感器的10kV配网高压计量装置的制作方法

本发明涉及电力领域，特别是涉及电力设备技术领域，具体来说是涉及一种基于电子式传感器的10kv配网高压计量装置。

背景技术：

10kv配网高压计量装置是实现配电自动化系统的重要组成部分，其主要应用于10kv配网架空及电缆线路，实现10kv配电线路分段点、分支点、柱上开关、环网柜等设备节点处的高压电能量计量和实时监测功能，为10kv配电线路精细化线损管理提供基础数据。

目前现有技术中的高压计量装置是基于电磁型电压电流互感器采集线路的电流电压信号，其存在体积大、精度低、容易饱和的问题。与其相适配的，在目前的现有传统方式中，10kV配网设备配备的信号转化设备为电磁式互感器。电磁式电压互感器将10kV转变为100V电压信号，电磁式电流传感器将电流信号600A转变为5A或1A的电流信号。

技术实现要素：

本发明的目的是实现基于电子式传感器采集线路的电流电压信号完成计量目的，从而替代传统方案，实现配电设备一二次的优化融合，并具有体积小、精度高、测量范围宽、不易饱和的优点。

为了实现这一目的，本发明提供了一种基于电子式传感器的10kv配网高压计量装置，包括测量单元、数据处理单元和通信单元，其中测量单元主要由信号调理电路、计量电路、脉冲输出电路组成；其中信号调理电路实现电子式传感器二次侧信号的转换功能。

具体说来，信号调理电路是对一次侧电子式电压互感器将10kv转变为1.876v的小信号进一步调理成符合计量电路要求的0.2v的信号，同时对一次侧电子式电流互感器将600A转变为1V的小信号进一步调理成符合计量电路要求0.2V的信号，并将0.2V的单端小信号调理成完全差分信号输入给计量电路。

其中一次侧电压互感器分别利用电阻分压原理和低功耗线圈实现电压、电流转变。

作为一种优选方案，计量电路采用计量芯片7022E。采用这一款专业级别的计量芯片，可以实现高精度计量。

同时，作为优选方案脉冲输出电路采用光电隔离的方式输出，从而确保输出安全。

进一步地，我们优选所述的数据处理单元包括CPU核心电路、电源电路、存储电路。

作为优选方案，电源电路为两路独立隔离输出。从而确保各个模块的独立性，防止干扰。

并且，作为优选方案所述的通信单元包括RS485接口电路、RS232接口电路。

作为一种优选方案，所述数据处理单元是将计量数据通过DL/T 634.5101—2002传输协议接入配电自动化系统的数据处理单元。

本发明是基于10kv配网设备中配备的以电子式传感器为信号转化设备的高压计量装置，与传统的以电磁式互感器为信号转化设备所匹配的计量装置具有本质区别。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1. 可实现10kv配电线路分段点、分支点、柱上开关、环网柜等设备节点处的高压电能量计量和实时监测功能，为高压线损分析提供基础数据。

2. 测量单元实现与电子式传感器的电压电流信号对接，精度高，测量范围宽、不易饱和。

3. 数据处理单元支持DL/T 634.5101—2002传输协议，使电能量计量数据与配电自动化主站系统无缝对接。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是测量单元-信号调理电路图；

图3是测量单元-计量电路图；

图4是测量单元-脉冲输出电路图；

图5是数据处理单元-CPU核心电路图；

图6是数据处理单元-电源电路图；

图7是数据处理单元-存储电路图；

图8是通信单元-RS485接口电路图；

图9是通信单元RS232接口电路图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。

如图1所示，本发明中10kv配网高压计量装置是连接在电子传感器的输出端，测量单元与电子式传感器的电压电流信号接口对接，并对一次侧电子式电压互感器输出的1.876v的小信号进一步调理形成0.2v信号，同时对一次侧电子式电流互感器输出的1v的小信号进一步调理形成0.2v信号，并将这一0.2v的单端小信号调理成完全差分信号输入给计量电路，并通过脉冲输出电路输出至数据处理单元，经CPU核心电路处理后，数据经由通信单元中的RS485接口电路、RS232接口电路，通过DL/T 634.5101—2002传输协议接入配电自动化系统，将电能量计量数据传输至配电自动化主站系统。

其中测量单元-信号调理电路图参看图2，测量单元-计量电路图参看图3，测量单元-脉冲输出电路图参看图4，数据处理单元-CPU核心电路图参看图5，数据处理单元-电源电路图参看图6，数据处理单元-存储电路图参看图7，通信单元-RS485接口电路图参看图8，通信单元RS232接口电路图参看图9。