一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统变电站电能表计量回路监测技术领域，尤其涉及一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置。

背景技术：

对于电力计量工作来说，其的准确性小则关系到千家万户的切身利益，大则影响工、农、商等行业部门的正常生产，因此电力计量准确性与每个人、每个企业息息相关，是电力工作的重要环节。

目前国内变电站的电能表计量电压、电流回路监测方法主要是采用小型变压器做电压采集，采用小型变压器做电压采集的监测装置计量电压功率消耗大，增大了计量电压的功率消耗，造成二次负荷过重，电压互感器二次压降增大，导致电能表少计电量，同时，采用小型变压器做电压采集的监测装置没有电流回路开路监测告警装置，如果计量电流回路开路等故障发生时，不能实时告警发信，导致电能表少计电量，损坏电流互感器及其相关设备，因此需要提出一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置用以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置，用以解决现有的计量采集监测装置采用小型变压器采集电压存在的功率消耗大、二次负荷过重、电压互感器二次压降增大的问题，同时用以解决现有的计量采集监测装置缺少电流回路开路监测告警装置，不能实时监测电流回路的问题。

本实用新型的技术方案：

一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置，包括电压回路欠压失压检测单元、电流回路开路检测单元和告警信号输出单元，所述的电压回路欠压失压检测单元、电流回路开路检测单元和告警信号输出单元均与主控CPU通信连接。

所述的电压回路欠压失压检测单元包括整流二极管、滤波电容、降压电阻、电压调节电阻、分压电阻、保护二极管和一级光耦合器，整流二极管与滤波电容并联连接，整流二极管与降压电阻、电压调节电阻以及一级光耦合器串联连接，所述的一级光耦合器分别与分压电阻及保护二极管并联连接。

所述的电流回路开路检测单元包括霍尔电流传感器、接口电路和数模转换器，所述的霍尔电流传感器与接口电路连接，接口电路与数模转换器连接。

所述的告警信号输出单元包括驱动电路、GPRS模块、出口继电器和监控系统，所述的驱动电路与GPRS模块及出口继电器连接，所述的出口继电器与监控系统连接。

本实用新型的有益效果：提供一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置及其监测方法，通过使用电压回路欠压失压检测单元对计量电压进行检测，达到了计量电压功率消耗小、电压互感器二次压降小的目的，同时增加了电流回路开路检测单元，用于实时对计量电流回路进行检测并实时发送告警发信，有效的保证电能表计量精度，有效预防电流互感器及其相关设备损坏，再者，通过告警信号输出单元将告警信号实时发送至监控系统及相关的管理人员，管理人员能有效的对告警信号进行分析判断，确保了电力设备的安全稳定。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图；

图2为本实用新型电压回路欠压失压检测单元结构示意图；

图3为本实用新型电流回路开路检测单元结构示意图；

图4为本实用新型告警信号输出单元结构示意图；

图中标识：1、整流二极管，2、滤波电容，3、降压电阻，4、电压调节电阻，5、分压电阻，6、保护二极管，7、一级光耦合器，8、霍尔电流传感器，9、接口电路，10、数模转换器，11、驱动电路，12、出口继电器，13、GPRS模块，14、监控系统。

具体实施方式：

一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置，包括电压回路欠压失压检测单元、电流回路开路检测单元和告警信号输出单元，所述的电压回路欠压失压检测单元、电流回路开路检测单元和告警信号输出单元均与主控CPU通信连接。

所述的电压回路欠压失压检测单元包括整流二极管1、滤波电容2、降压电阻3、电压调节电阻4、分压电阻5、保护二极管6和一级光耦合器7，整流二极管1与滤波电容2并联连接，整流二极管1与降压电阻3、电压调节电阻4以及一级光耦合器7串联连接，所述的一级光耦合器7分别与分压电阻5及保护二极管6并联连接，一级光耦合器7具有较强的抗干扰能力且传输效率高的优点，确保检测到的计量电压信号更准确。

所述的电流回路开路检测单元包括霍尔电流传感器8、接口电路9和数模转换器10，所述的霍尔电流传感器8与接口电路9连接，接口电路9与数模转换器10连接，所述的霍尔传感器8具有较高的检测灵敏度、稳定的温度特性以及良好的抗干扰性及低功耗的优点，确保了计量精度更准确。

所述的告警信号输出单元包括驱动电路11、GPRS模块13、出口继电器12和监控系统14，所述的驱动电路11与GPRS模块13及出口继电器12连接，所述的出口继电器12与监控系统14连接。

一种微功耗电能表计量电压电流监测告警装置，监测方法包括以下步骤：

步骤1：电压回路欠压失压检测单元的整流二极管1采集计量电压；

步骤2：获取直流0至U_N伏的计量检测电压：通过整流、滤波、降压、调压、分压，在一级光耦合器7的输入端获得直流0至UN伏的计量检测电压；

步骤3：主控CPU进行欠压识别检测：通过检测电压变化监测计量电压回路和一级光耦合器7工作情况，通过CPU进行欠压识别检测，判断电压回路是否断线；

步骤4：电流回路开路检测单元的霍尔电流传感器8采集计量回路线电流和零线电流进行检测取样，并输出相应的电压信号；

步骤5：数模转换器10将放大后的模拟电压信号转换为数字信号；

步骤6：主控CPU进行电流回路开路识别检测；

步骤7：主控CPU将告警电压输出至驱动电路11：将的电压欠压或失压、电流回路开路、装置异常等信号通过主控CPU进行计算识别，由主控CPU告警信号输出端输出告警电压、告警电流至驱动电路11；

步骤8：驱动电路11启动出口继电器12和GPRS模块13；

步骤9：GPRS模块13将告警信号发送至管理人员，出口继电器12将告警信号传输至监控系统14。

通过微功耗电能表计量电压电流监测告警装置及其监测方法的应用，将变电站电能表计量电压、电流回路接入微功耗电能表计量电压、电流监测告警装置进行管理，实时监测电能表的输入电压、电流情况，实现被监测电能表计量电压回路欠压、缺相、电流回路开路等故障告警功能能够在计算机监控系统实时告警，提醒监控人员及时处理，也可通过GPRS模块13发送给相关人员手机或监控系统14，因而能有效的减少因电能表计量电压回路欠压、缺相、电流回路开路等故障少计电量而造成对供电企业的经济损失，提高企业经济效益，在电力系统变电站中具有极其实用的推广应用价值。