小型电力计量故障检测仪器的制作方法

本实用新型具体涉及小型电力计量故障检测仪器。

背景技术：

高压电力计量系统主要由电流互感器（CT）、电压互感器（PT）、电能表以及连接它们的二次导线构成，这些元部件中任何一个出现故障都会引起计量不准确，甚至导致整个高压计量系统瘫痪，许多学者采用传统的方法对电力计量系统的异常和故障进行理论研究，但在实际应用中很难达到理想的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决上述不足，提供小型电力计量故障检测仪器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

小型电力计量故障检测仪器，包括电能表端口、电流互感器一次侧、电压前置放大器、电压检测输出电路、短路检测放大电路和激励信号发生器，在电能表端口连接有电压前置放大器，电压前置放大器输出放大后的信号到电压检测输出电路，电流互感器一次侧连接有短路检测放大电路，短路检测放大电路连接激励信号发生器。

电压前置放大器的输入端分别连接CT1二次端口和T2二次端口。

电压检测输出电路包括4个运算放大器LM324。

短路检测放大电路GL1和GL2的输出端分别连接激励信号发生器的ZR4和ZR5。

本实用新型具有如下有益的效果：

本实用新型设计合理，使用方便，在电能表端口处增加了前置放大器以提高检测信号的精度，电流互感器一次侧设置有短路检测放大电路和激励信号发生器，提高了输出电压的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的故障检测原理图；

图2为本实用新型的电能表端口电压前置放大器；

图3为本实用新型的电能表端口电压检测输出电路；

图4为本实用新型的电流互感器一次侧短路检测放大电路；

图5为本实用新型的激励信号发生器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，小型电力计量故障检测仪器，包括电能表端口、电流互感器一次侧、电压前置放大器、电压检测输出电路、短路检测放大电路和激励信号发生器，在电能表端口连接有电压前置放大器，电压前置放大器输出放大后的信号到电压检测输出电路，电流互感器一次侧连接有短路检测放大电路，短路检测放大电路连接激励信号发生器。

电压前置放大器的输入端分别连接CT1二次端口和T2二次端口。

电压检测输出电路包括4个运算放大器LM324。

短路检测放大电路GL1和GL2的输出端分别连接激励信号发生器的ZR4和ZR5。

CT11、CT12为ＣＴ二次电流附加测量互感器，CT21、CT22为一次回路短路附加测量互感器，各端口测试点为：PT1二次侧端口电压为Vp1；PT2二次侧端口电压为Vp2；CT1二次端口（电能表端口）Da，电压为Va；CT2二次端口（电能表端口）Dc，电压为Vc；CT1二次回路电流Ia，经CT11测量，电压为VIa；CT2二次回路电流Ic，经CT12测量，电压为VIc；CT1一次回路短路测量，经CT21测量，电压为Vsa；CT2一次回路短路测量，经CT22测量，电压为Vsc。

如图2和图3由于电能表端口电阻为电流互感器二次绕组电阻与电能表电流线圈内阻的并联，内阻很小（<0.01Ω），回路电流为0~5A，电压值为0~50mV，端口信号非常微弱．若信号直接送去检测会产生较大干扰，为提高检测信号的信噪比，在端口处附加一前置放大器，前置放大器紧贴端口安装，将端口信号放大至0~300mV，作为下一级的输入。为保证检测的精度，在检测放大电路之后加了一个输出电路，每路输出由两级组成，第一级是跟随器以减少后级对前级的影响．第二级为固定放大倍数，主要是增加检测电路的输出能力．电路采用四个运放LM324。

电流互感器一次侧为高压不方便直接测量且其阻抗小，短路时阻抗变化很难测出，所以采用间接测量方法，将计量系统看成一个网络，通过加激励信号测量网络阻抗，根据网络阻抗的变化来判断故障，检测电路分为两个部分：一部分是检测放大电路，另一部分是激励信号发生器，两个电流互感器的一次侧短路检测电路设计完全相同，激励信号发生器的输出经分压电阻加在附加测量互感器的次级，当CT一次回路出现短路时其变化阻抗反馈至测量互感器的次级，使检测电压发生变化，由此判断是否短路。

如图4和图5电流互感器一次侧短路检测放大电路：GL1、GL2为附加测量互感器的二次绕组，激励信号经ZR4、ZR5分别加在两附加测量互感器二次绕组GL1和GL2上，当电流互感器一次侧发生短路故障时，从GL1、GL2看进去，高压电力计量系统的网络阻抗与正常时相比大幅度降低，分压值Vsa、Vsc也随之大幅度降低，据此就可以通过Vsa和Vsc的电压急剧变化来判断短路的情况；激励信号发生器：ZR1、ZR2和ZC1、ZC2组成的RC串-并联选频网络与运放构成激励信号源，调节ZW使输出幅度约为9V不失真的正弦信号，送入后一级跟随器，经分压电阻ZR4、ZR5加在两路附加检测互感器上，第二级运放构成的跟随器，提高了输出电压的稳定性。