[發明專利]自生電源等電位高壓電能測量裝置

無效

• 申請號: 200810014039.3
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101221199A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 楊振敏;苗興東;商錫甲
• 申請（專利權）人: 楊振敏
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06;G01R22/00;G08C23/06;G08C17/00;G05F1/56
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種自生電源等電位高壓電能測量裝置，屬于電力測量技術領域。

背景技術

電能計量與測量是電力系統的一個重要環節，傳統的高壓電能計量與測量裝置一般由電壓互感器(PT)、電流互感器(CT)、計量測量儀表組成。在電能的計量與測量過程中計測精度除了與計測儀表有密切關系外與電流傳感器和電壓傳感器的精度和準確度的關系更加密切，因此交流傳感器的性能、品質和造價直接影響著電力系統的計測精度、安全可靠和經濟運行。目前傳統的高壓計測設備均采用電磁感應式互感器，而電磁感應式高壓電流、電壓互感器已暴露出磁飽和、動態范圍小、鐵磁諧振、內部充油易燃易爆等問題。另外電磁感應式互感器隨著電壓等級的提高其造價大幅提高，例如一支380V電壓等級的電流互感器的市場價只有50元，但一支220KV電壓等級的電流互感器市場價為6萬元。隨著電力系統的發展電流越來越大、電壓越來越高電磁感應式電流電壓互感器不但其昂貴的造價令人難以承受而且其安全性和傳感精度很難達到要求。為了解決高壓電能計量問題，多年來世界各國一致未停止新型電能計量設備的研發并取得一定的進步，但至今尚未取得質的突破，高壓計測的主流仍延用電磁感應式電流、電壓互感器加計測儀表的傳統模式。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種設計合理、制造容易、安裝使用方便，造價低、性能好、安全可靠的自生電源等電位高壓電能測量裝置。

一種自生電源等電位高壓電能測量裝置，在由錳銅板電流傳感器、電阻分壓式電壓傳感器、等電位電能計測電路和高壓隔離數據傳送和處理部分組成的電能測量裝置上，設置自生等電位直流穩壓電源，構成以自生等電位直流穩壓電源為測量電源的等電位電能計測電路，自生等電位直流穩壓電源、等電位電能計測電路和錳銅板電流傳感器裝在密閉的金屬屏蔽盒內，屏蔽盒與高壓線相接，組成等電位屏蔽。

所述的自生等電位直流穩壓電源由電磁式低壓電流互感器CT、整流橋、電阻R、三極管T1、穩壓二極管W、穩壓塊7805、電容C1、C2和C3組成；高壓電力線穿過電磁式電流互感器CT；CT的兩個輸出端a-b接整流橋的輸入端；整流橋輸出負極端c接本相高壓線，正極端d接限流電阻R；限流電阻R的另一端接與解電容C1的正極、晶體管T1的集電極、穩壓二極管W的負極、穩壓塊7805的輸入端in接在一起；穩壓塊7805的輸出端out與電解電容C2的正極、電容C3相連共同組成5V直流穩壓電源。

自生電源等電位高壓電能測量裝置用廉價的低壓電流互感器從高壓線上感生交流電流并將感生的交流電流進行整流、限幅、濾波、穩壓成為直流穩壓電源，將這個電源的負極(或正極)接到該相線上形成了參考零電位與高壓線等電位的正極性(或負極性)直流穩壓電源。在這種電源下工作的電能計量或測量電路其參考電位同高壓線等電位，與電壓等級無關。將電能計量或測量的數據通過激光調制解調器和光纖實現高壓隔離傳輸，組成了一種自生電源等電位高壓電能計測裝置。

本發明的特點如下：

1、由于采用了等電位測量其制作成本與電壓等級無關，顯然，設備造價會大幅下降，電壓等級越高經濟效益越顯著。例如：對220KV電壓等級其設備造價可降低幾十倍。

2、采用等電位電能測量其測量參考電位與高壓線電位等同，由傳導而來的共模干擾對測量電路不起作用，因此裝置具有較強的抗電網傳導干擾能力。

3、測量電路是被密封在金屬屏蔽盒內，屏蔽盒和高壓線直接相連形成了等電位屏蔽所以裝置同樣具有較強的抗空間干擾能力。

4、采用的電流、電壓傳感器是基于歐姆定律的定義型傳感器所以裝置的電流、電壓傳感是從直流到高頻的全信息傳感。

5、等電位測量無須二次互感，其測量結果沒有二次互感誤差的影響，所以測量精度同采用電磁交流互感器的傳統測量方法相比精度要明顯提高。

6、裝置的體積小、重量輕、安全可靠、安裝方便是傳統無法比擬的。

附圖說明

圖1是自生電源等電位電能計量裝置原理圖。

圖2是高壓電能計量裝置安裝示意圖。

其中，①、自生等電位直流穩壓電源，②、以ADE7753電能計量芯片為中心的電能計量電路，③、電流傳感器，④、電阻分壓式電壓傳感器，⑤、高壓隔離數據傳送和處理部分，CT、帶中間抽頭的電磁式電流互感器，1、高壓絕緣管，2、屏蔽盒，3、光纖，4、激光調制解調器，5、數據處理計算機。

具體實施方式

實施例：