[發明專利]一種具有防竊電功能的電子式互感器

無效

• 申請號: 200710064942.6
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101067984A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 張貴新;陳永山;耿華
• 申請（專利權）人: 清華大學;廊坊高山電子科技有限公司
• 主分類號: H01F38/20
• 分類號: H01F38/20;G01R15/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種具有防竊電功能的電子式互感器，屬于高電壓設備和電子技術領域。

背景技術

電力系統安全、穩定運行和電力市場交易的先決條件是準確、可靠的電力計量。目前的計量系統主要由電磁式互感器(包括電壓互感器PT，電流互感器CT)、計量表組成。互感器將表征基波電壓、電流大小和相位的模擬信號輸入計量表，由其計算當前用電量。這種計量方式給竊電者帶來了可乘之機，電能計量主要決定于電壓、電流、功率因數三要素和時間的乘積，改變任何一個要素都可以使電能表慢轉、停轉甚至反轉，從而影響電能表的準確計量。特別是在高壓供電低壓計量方式下，用戶甚至可以在不影響回路供電的情況下通過改變二次側接線等多種方法改變電能表的計量結果。竊電行為給供電部門造成了巨大的損失。

防竊電技術措施多采用專用計量箱或專用電表箱的方法。通過采用阻止用戶接觸計量裝置的一次或二次設備；或者當用戶接觸時，裝置自動斷電并報警，由供電局人員才能解除等手段，達到防竊電的目的。但這類方法不易維護，且長期使用其防護作用會降低。

隨著電子技術、微機技術、光纖通信技術的發展，傳統的電磁式互感器由于體積大、動態范圍小、頻響范圍窄，鐵磁諧振，磁飽和，安全性能差等問題，正逐步被新型的電子式互感器取代。根據是高壓傳感部分否需要外供能，電子式互感器可分為有源式和無源式。在高電壓尤其是110kV以上電壓等級，電子式互感器多采用光纖傳遞信息；在小絕緣距離的中低壓電壓等級可采用光纖或絕緣電纜來傳遞信息。無論供電方式及傳遞信息的介質如何，它們無一例外地采用了電子元件進行采樣、處理，甚至輸出信號。電子式互感器的出現，為新型的防竊電技術提供了可能。但是已有的電子式互感器還不具備防竊電功能。

發明內容：

本發明的目的是提出一種具有防竊電功能的電子式互感器，利用電子式互感器檢測輸電線路的電壓、電流量，由該檢測量計算得到用戶的用電量、功率因數、諧波、故障等信息。將上述信息數字化后由互感器內的集成無線通訊模塊實時發送，在遠程終端無線接收并還原計量，從而避免了竊電行為。

本發明提出的具有防竊電功能的電子式互感器，包括：

用于測量電壓和電流量的傳感頭、自供電電源模塊、信號處理模塊和防竊電計量模塊；

所述的自供電電源模塊與所述的信號處理模塊相連接，用于為信號處理模塊提供穩壓電源；

所述的用于測量電壓和電流量的傳感頭與信號處理模塊相連，用于檢測用戶的電壓電流信號，輸出與電壓和電流量成正比的光信號或者電信號，為信號處理模塊提供電壓和電流信號；

所述的信號處理模塊用于將電壓和電流的模擬輸出通過光電轉換、放大、整形和濾波，以得到表征用戶電壓和電流的模擬信號；

所述的防竊電計量模塊由數據處理模塊、無線通訊模塊、無線終端模塊組成，其中的數據處理模塊與信號處理模塊相連，用于接收信號處理模塊的表征用戶電壓和電流的模擬信號，經A/D轉換和計算后得到用電量和電網信息的數字信號，其中的無線通訊模塊與數據處理模塊相連接，用于發送數據處理模塊的數字信號并接收無線終端的操作指令信號，其中的無線終端模塊用于接收無線通訊模塊的數字信號并發送操作指令信號，顯示用電量和電網信息。

上述電子式互感器中的測量電壓和電流量的傳感頭，包括電流傳感頭和電壓傳感頭，其中的電流傳感頭置于供電系統的母線中，電壓傳感頭置于母線與地電位之間。電子式互感器中的電壓和電流量的傳感頭可以為光學式或非光學式。

上述電子式互感器中的數據處理模塊由A/D轉換模塊及電量計算和信息處理模塊組成；所述的A/D轉換模塊將表征電壓電流的模擬信號轉換為數字量；電量計算和信息處理模塊由第一數字信號處理器、存儲器組成，第一數字信號處理器根據A/D轉換模塊輸出的數字量計算用戶的用電量、功率因數、諧波，并從A/D轉換模塊輸出的數字量得到電網系統的當前運行狀況。

上述電子式互感器中的無線終端模塊由無線收發模塊、第二數字處理器、存儲器、鍵盤、顯示終端和通訊接口組成，所述的無線收發模塊、存儲器、鍵盤、顯示終端和通訊接口分別與第二數字處理器相連，其中的無線收發模塊用于接收無線通訊模塊的數字信號并發送操作指令信號；所述的存儲器用于存儲無線通訊模塊接收的數字信息；所述的鍵盤用于鍵入用戶操作指令；所述的顯示終端用于顯示用戶的電量和電網信息；所述的通訊接口用于輸出用戶的電量和電網信息。