电子式网损测量仪的制作方法

专利名称:电子式网损测量仪的制作方法
本实用新型涉及电力网电能损耗测量仪器。
电力网的电能损耗，俗称“网损”或“线损”，是考核供电部门运行管理水平的重要指标。但这种损耗，在实际中通常是由设计时的理论计算得出的，不能满足现代管理的需要。苏联曾生产出一种电流平方表，根据表的读数再由人工计算而间接得出电网中某一线段或某一台变压器的铜损，使用十分有限。
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，设计一种能准确测量电力网电能损耗(包括输电线的电能损耗与变压器的电能损耗)大小与分布的电子式网损测量仪，用它直接且同时读出多股线路和多台变压器的电能损耗，给出可靠的依据。
本实用新型的研制是建立在这样的理论基础之上的用电子计算机计算了大量实际电网损耗数据并用概率统计方法得出了计算电力网网损的数学模型△W＝K1∫I2.028dt＋K2∫I1.68dt＋P0t由该数学模型可知，总的电网损耗△W是电网电流I和运行时间t的函数(式中K1、K2、P0对某确定电网而言是常数)。本实用新型旨在用电子线路方法最简单地实现上述计算并将运行结果即时显示。
下面结合附图对本实用新型做出具体说明。
图1是本实用新型外形图。
图2是本实用新型的电路原理框图。由图2可知，本实用新型包括输入电路(1)、指数运算器(2)与(4)、线损系数整定电路(3)、变压器铜损系数整定电路(5)、变压器铁损常数整定电路(11)、积分加法器(6)、比较器(7)、脉冲整形电路(8)、功率放大器(9)、电磁计数器(10)，积分加法器(6)的两端设有由脉冲输出控制的模拟开关(12)。
电网电流I通过输入电路(1)变为直流电压V1，该电压的每一伏代表电网电流0.5安培；指数运算器(2)与(4)分别进行2.028和1.68的指数运算，运算器(2)与(4)的输出电压分别乘以常数K1与K2，该环节分别由输电线损耗系数整定电路(3)与变压器铜损系数整定电路(5)完成，其整定值α1与α2分别正比于K1和K2；全线变压器铁损P0由常数整定电路(11)设定α3作为常数电压；上述(3)、(5)、(11)三个部分的电压信号，一并送入积分加法器(6)相加后对时间积分，积分加法器(6)的输出信号V3即是所测的网损电耗。为了能用变数(瓩小时)来累计电能损耗，将积分加法器(6)的输出电压V3送入比较器(7)，它与预先给定的10伏电压进行比较。该10伏电压，可在设计和使用时选定相当于0.1度、1度、10度等的等效当量，决定于网损测量仪的使用当量。当积分器(6)输出电压V3上升达到10伏时，比较器(7)动作，输出一个脉冲，该脉冲经整形电路(8)整形、功放器(9)放大，推动电磁计数器(10)，累计记录脉冲数。比较器(7)输出脉冲同时送入跨接在积分加法器(6)两端的模拟开关(12)，使开关(12)的触点瞬时接通，从而使积分器(6)归零，以再重新积分。输出达到10伏时，再推动电磁计数器进一位，如此将网损变数不断累记下来。电磁计数器(10)象普通电度表一样，可很方便地读出电网的网损。
作为最佳实施方案，图2中所示的线损系数整定电路(3)、变压器铜损系数整定电路(5)、变压器铁损常数整定电路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈电位器，模拟开关(12)由JAG－1A－1H－12V干簧继电器担任，计数器(10)采用六位电磁计数器，集成块IC均采用μA741运算放大器。其具体电路与有关参数详见图3。
本实用新型的安装与使用1、将本仪器与配电屏固接。
2、将本仪器的信号输入端串入电流测量回路或串入电度表电流线圈中。
3、接通仪器工作电源，稳定十分钟后，仪器正常工作。
4、分别计算出α1、α2、α3三个系数并调整多圈电位器(3)、(5)(11)将该三个系数整定好，并注意将面板开关调整到测量档。此时，仪器即开始按电网负荷大小记录网损。
5、仪器正常工作后应每月按时抄记网损数，当电网变化后应重新整定仪器的系数α。由于仪器工作电源与被测线路不是同一电源，当被测线路停电时，应将仪器工作电源拉断，至被测线路送电时再行合闸。
系数α1、α2、α3的计算与整定1、仪器同时测量电网中输电线损耗、变压器铜损、铁损时α1＝0.84η2.028Rd10.775／I0.028e∑·N (一)α2＝1.135η1.68Ie∑0.321·Rd20.968／N (二)α3＝100ρ0／N式中Rd1线路固定等效电阻(Ω)Rd2变压器固定等效电阻(Ω)Ie∑全线路变压器额定电流的总和(A)η仪器所测线路电流互感器的变比ρ0所有变压器铁损功率(KW)
N整定倍率。
2、只测一条输电线路的损耗时，系数α2＝α3＝0，则α1＝0.718η2R／N (四)式中R是被测输电线的实际电阻(Ω)。
3、只测量一台变压器的铜、铁损时，系数α2＝0，α1与α3分别按(四)式与(三)式计算，此时(四)式中的R为被测变压器的实际电阻(Ω)(三)式中的ρ0为被测变压器的铁损功率(KW)。
4、仪器整定倍率N应按下表选取适当值，使α1、α2、α3均小于或等于1，三个系数计算式中的N值须选取一致。N值不同时，计数器(10)末位代表的电度值也不同。
5、系数整定方法(3)、(5)、(11)三个指针式多圈电位器的短针、长针重合并指于“0”，则α值为零；短针所指内圈刻度为系数十分位(0.1)上的数；长针所指外圈刻度大格表示百分位(0.01)上的数，1小格代表千分位(0.002)上的数。
仪器的主要参数；相对测量误差不大于3％，功率因数范围0.6≤COSφ≤1，最大量程99999900度输入端直流电阻0.02～0.03Ω
工作温度范围0～40℃相对湿度≤90％使用电源AC220V±10％消耗功率＜10VA本实用新型适用于35、60、110、220、330、500KV的高压电网和6至10KV的配电网以及380V的低压电网。能同时测量电网中输电线损耗，变压器铜损与铁损；也能分线、分元件测量其中某一项损耗，还能同时直接读出多股线路和多台变压器的电能损耗，为电力部门提供了一种有效的测量手段。
图1是本实用新型的外形图图2是其电路原理框图图3是电路图。诸图中1－输入电路2、4－指数运算器3、线损系数整定电路(多圈电位器)5－变压器铜损系数整定电路(多圈电位器)6－积分加法器7－比较器8－脉冲整形电路9－功率放大器10－电磁计数器11－变压器铁损常数整定电路(多圈电位器)12－模拟开关13－计数器清零按键
14－电源指示灯15－内部参数检测接线柱16－拔动开关17计数指示灯。
权利要求
1.一种电子式电力网电能损耗测量仪，其特征在于，它的电路组成包括输入电路(1)、指数运算器(2)与(4)、线损系数整定电路(3)、变压器铜损系数整定电路(5)、变压器铁损常数整定电路(11)、积分加法法器(6)、比较器(7)、脉冲整形电路(8)、功率放大器(9)、电磁计数器(16)、积分加法器(6)的两端设有由脉冲输出控制的模拟开关(12)。
2.根据权利要求
1所述的仪器，其特征在于，所述电路中的系数整定电路(3)与(5)以及常数整定电路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈电位器。
3.根据权利要求
1所述的仪器，其特征在于，所述电路中的模拟开关(12)由干簧继电器担任。
4.根据权利要求
1所述的仪器，其特征在于，所述计数器(10)采用六位电磁计数器。
5.根据权利要求
1所述的仪器，其特征在于，所述电路中的集成块均为μA741运算放大器。
专利摘要
一种基于符合实际的数学模型而设计的电子式电力网电能损耗测量仪器。其电路组成包括取样电路、指数运算器、积分加法器、比较器、脉冲整形电路及显示电路。能直接读出一股或多股输电线路以及一台或多台变压器的电能损耗。结构合理，性能可靠，误差小于3％，适于电力部门广泛使用。
文档编号G01R29/00GK86207221SQ86207221
公开日1987年6月3日 申请日期1986年9月18日
发明者杨期余, 任国梁, 余曼钦, 李伟新, 王灿 申请人:湖南大学