[發(fā)明專利]自動控制電流互感器變比轉(zhuǎn)換的高、低壓電能計量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 94103175.6
• 申請日: 1994-04-01
• 公開（公告）號: CN1096585A
• 公開（公告）日: 1994-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余永寬
• 申請（專利權(quán)）人: 余永寬
• 主分類號: G01R15/00
• 分類號: G01R15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種自動控制電流互感器變比轉(zhuǎn)換的高、低壓電能計量裝置，在具有根據(jù)計量點(diǎn)電壓等級，一次母線負(fù)荷電流量按“電能計量裝置管理規(guī)程”和計量方式的要求，配置電流互感器、電壓互感器、電能表使用規(guī)格，并且一、二次回路及其連接件組成電流、電壓回路一、二次線圈串聯(lián)、并聯(lián)的電能計量裝置，計量被測一次母線中大小變化負(fù)荷的有功、無功和其他電度數(shù)。本發(fā)明特征在于：該裝置還具有

(a)分別由兩組相同規(guī)格的高壓或低壓電能表，兩組由兩對或叁對一次額定電流相差五分之一左右，二次額定電流相同的高壓或低壓電流互感器，機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組和電路件，在一次母線各相輸入端，和兩組不同變比電流互感器組各相一次側(cè)輸入端中間，連接一組機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組，轉(zhuǎn)換接在各相一次側(cè)不同變比電流互感器組各相一次側(cè)通或斷交替狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，互感器組輸出端各相并聯(lián)點(diǎn)接一次母線各相輸出端，兩組相同規(guī)格的高壓或低壓電能表的各相電流回路分別串聯(lián)在不同變比各相電流互感器二次側(cè)，電壓回路各相共同并聯(lián)在一次母線電壓互感器二次側(cè)各相上或直接并聯(lián)在低壓一次母線各相上，轉(zhuǎn)換器組兩頭的致動件的電磁線圈通過控制電纜線和電路件中的插座連接。

(b)電路件由三級電路組成：第一級有一次母線負(fù)荷電流采樣轉(zhuǎn)換成直流信號電壓電路和直流穩(wěn)壓電路，其中裝在一次母線上的采樣電流互感器二次電流輸入中間電流互感器一次側(cè)線圈形成閉合回路，中間電流互感器二次側(cè)線圈并接一個小電阻實(shí)現(xiàn)電流→電壓轉(zhuǎn)換，輸入到橋式整流電路輸入端，輸出端并聯(lián)接可調(diào)電位器兩端，可調(diào)電位器中間抽頭和地端并聯(lián)濾波電容器、穩(wěn)壓管各一只，交流信號電壓經(jīng)整流、濾波、限幅后送下一級信號輸入端。另有電網(wǎng)來的低壓電源經(jīng)降壓變壓器變換成弱電壓，又經(jīng)橋式整流、濾波、三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，送下一級電路，作為工作電壓。第二級：為集成塊電壓比較電路和集成塊延時電路，從上級輸入的信號電壓和本級前電路時基電路集成塊電壓比較電路的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較來控制后電路電阻和電容器串聯(lián)組成充放電，電容器兩端電壓的高低控制后電路時基電路集成塊再控制微型繼電器觸點(diǎn)的閉合或打開。第三級為控制電路，當(dāng)上一級電路微型繼電器吸合或釋放，使微型繼電器觸點(diǎn)閉合或打開，同時也使串聯(lián)在該觸點(diǎn)交流接觸器的電磁線圈跨接在低壓交流電源兩端的交流接觸器吸合或釋放，使分別串聯(lián)在交流接觸器的常閉和常開觸點(diǎn)后，跨接在低壓交流電源兩端的兩個插座交替接通低壓交流電源。

(c)機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組，按計量方式要求，需要取兩相或叁相負(fù)荷電流測量情況的，由兩個或叁個單元機(jī)械式轉(zhuǎn)換器和致動件配合組成，每個單元機(jī)械式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)相同，安裝在同一塊硬聚氯乙烯絕緣板上，每個單元機(jī)械式轉(zhuǎn)換器的之間以及和致動件之間，彼此電氣絕緣，相互之間間隔大小，按使用在具體電能計量點(diǎn)、電壓等級高低照“高、低壓電器設(shè)計手冊”“JB911-66”電氣間隙要求有所不同。單元轉(zhuǎn)換器由叁個幾何形狀尺寸相同的部件，按一定間隔，相互絕緣排成一字型，固定在絕緣板上，部件各零件尺寸和叁個部件安裝間隔大小，允許通過的負(fù)荷電流大小和致動件最大行程按使用在具體電能計量點(diǎn)額定電流量和轉(zhuǎn)換性能要求來選擇。此部件由一塊長條銅板下靜觸片上套裝型鐵支架，鐵支架外兩頭通過銅螺絲固定在絕緣底板上，此固定螺絲又是接線端，鐵支架內(nèi)兩邊用螺桿穿過絕緣底板，下靜觸片，套上銅套筒，銅套筒并能自由圍繞螺桿轉(zhuǎn)動，再套上靜觸片、壓簧、壓簧調(diào)節(jié)鑼帽，穿過鐵支架用鑼帽固定，上靜觸片兩頭用軟銅片連接在接線端上，長方形活動桿用硬聚氯乙烯絕緣材料做成，中間一段四面嵌入銅外殼，穿過三個部件的上、下靜觸片和兩邊的銅套筒圍成的長方形內(nèi)孔，組成一個單元轉(zhuǎn)換器，對活動桿一端耐加一定推力，能使活動桿在三個支架內(nèi)直線運(yùn)動，并和上、下靜觸片接觸，三個部件的壓簧調(diào)節(jié)鑼帽，可調(diào)節(jié)壓簧上靜觸片對活動桿的壓力。由上述相同結(jié)構(gòu)兩個或叁個單元轉(zhuǎn)換器按縱隊(duì)排列，相互之間有一定間隔，用接線柱固定在同一板絕緣板上的并絕緣板四角用螺絲固定在前、后致動件通過螺絲固定在鐵板上的兩個致動件中間，鐵板和絕緣板之間有一定空隙，并且平面平行，每個單元轉(zhuǎn)換器活動桿前、后端頂部用前、后連接板分別連接在前、后連桿的兩端和中間位置，前后連桿中間位置上的連接板另一頭用螺絲連接前、后致動件的前、后拉力桿的頂端，使前、后拉力桿和接有叁個單元轉(zhuǎn)換器位于中間轉(zhuǎn)換器的活動桿在一個平面的直線上，并且和其他兩根活動桿相互平行，只有兩個單元轉(zhuǎn)換器的，只是少安裝叁個單元轉(zhuǎn)換器的組成的轉(zhuǎn)換器組中間位置單元轉(zhuǎn)換器。前、后連桿用硬聚氯乙烯材料做成。當(dāng)前或后致動件電磁線圈得電，后或前致動件電磁線圈失電，其前或后致動件其內(nèi)拉力桿向蔽口內(nèi)吸合，并直接帶動前或后連桿，通過前或后連桿帶動每個單元轉(zhuǎn)換器活動桿也同方向，同步直線運(yùn)動，到致動件最大行程停止運(yùn)動，使每個單元轉(zhuǎn)換器前或后接線端通過活動桿上銅外殼和中間接線端金屬元件相互接觸，能使電氣性能上短路、或者因?yàn)殂~外殼的有限長度運(yùn)動到另一頭，使后或前接線端和中間接線端因活動桿上絕緣體隔離，電氣性能是開路。

(d)兩組相同規(guī)格的高壓或低壓電能表和兩組由兩對或叁對一次容量相差五分之一左右，二次容量相同，不同變比的高壓或低壓電流互感器；是按使用在電能計量點(diǎn)測量需要是取兩相或叁相負(fù)荷電流，電能計量點(diǎn)電壓等級和一次額定電流量來配置。例如：一次額定電流300安培容量的，配300/5A電流互感器的2只或3只，再按1/5一次電流量配60A/5A電流互感器的2只或3只，用300/5A和60/5A組成一對的2對或3對，和用兩個或叁個單元機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組成的轉(zhuǎn)換器組配合使用。每相需測量的一次母線輸入端，分別接每個單元轉(zhuǎn)換器位于中間配件接線端，位置后的接線端接每對大變比例如：300/5A電流互感器一次側(cè)輸入端，位置前的接線端接每對小變比，例如：60/5A電流互感器一次側(cè)輸入端，每對大、小變比電流互感的一次側(cè)輸出端并聯(lián)接在每相一次母線輸出端上，兩組相同規(guī)格的高壓或低壓電能表，由相同的規(guī)格的有功、無功，復(fù)費(fèi)率電能表等按計量方式和計量點(diǎn)電壓等級需要選擇組合，其中一組電能表每相電流元件串聯(lián)在每對大變比電流互感器組二次側(cè)回路，另一組每相電流元件串聯(lián)在每對小變比電流互感器組二次側(cè)回路，兩組電能表的每相電壓元件的電壓回路共同并聯(lián)在電壓互感器二次側(cè)或直接并聯(lián)在一次母線各相上。當(dāng)后致動件電磁線圈失電，前致動件電磁線圈得電，拉力桿向蔽口內(nèi)吸合，帶動前連桿，活動桿到停止，一次母線各相電流從各個單元轉(zhuǎn)換器中間接線端輸入，通過活動桿上銅外殼從前接線端，每對的小變比電流互感器一次側(cè)輸入端輸入，從每對電流互感器一次側(cè)并聯(lián)輸出端到一次母線各相輸出端輸出，每對的小變比電流互感器二次側(cè)分別串聯(lián)電能表組各相電流線圈得電計量電能。當(dāng)前致動件電磁線圈失電，后致件件電磁線圈得電，拉力桿向蔽口內(nèi)吸合，帶動后連桿、活動桿，到停止。各相電流也是從各個單元轉(zhuǎn)換器中間接線端輸入，通過活動桿上銅外殼，從后接線端到每對電流互感器的一次側(cè)輸入端輸入，從每對電流互感器一次側(cè)并聯(lián)輸出端到各相一次母線輸出端輸出，每對大變比電流互感器二次側(cè)得到二次電流，連接在每對大變比電流互感器電能表組各相電流線圈得電計量電能。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動控制電流互感器變比轉(zhuǎn)換的高、低壓電能計量裝置，其特征是：

（e）電路件第一級，采樣電流互感器規(guī)格和電能計量配置的大變比電流互感器規(guī)格一樣。經(jīng)W₇₈₀₇穩(wěn)壓輸出的工作電流7V，中間電流互感器二次電壓與一次電流有線性關(guān)系，但當(dāng)一次電流超過4/5左右以上的額定電流一直到一次電流最大值時中間電流互感器鐵芯飽和，使二次電壓不致過大，這樣減少鐵芯體積，又可以減輕對后續(xù)電路的過電壓、過負(fù)荷要求，又經(jīng)W₁2CW₅₉限幅，再次減輕后續(xù)電路壓力。第二級，集成塊為NE₅₅₅時基電路集成塊，當(dāng)上級采樣電流互感器二次電流上升但小于1安培以下，也是一次額定電流量五分之一以下時經(jīng)中間電流互感器轉(zhuǎn)換，整流、輸出的直流信號電壓輸入到IC₁6腳、2腳信號電壓分別小于基準(zhǔn)電壓2/3V_dd、1/3V_dd、IC₁7腳關(guān)斷，C₃充電，時間常數(shù)2分鐘后，IC₂6腳、2腳電壓大于基準(zhǔn)電壓2/3V_dd、IC₂7腳導(dǎo)通，跨接在IC₂7腳和工作電源正極上繼電器K₁（JRx-13F-1/006）得電，觸點(diǎn)K_1-1接通，由于其觸點(diǎn)與另一繼電器K₂（JTx-Ac）電磁線圈是串聯(lián)跨接在電網(wǎng)來的低壓交流電源兩級，使K₂得電，同時，因其常開觸點(diǎn)K_2-2閉合，又使和常開觸點(diǎn)K_2-2串聯(lián)，跨接在低壓交流電源兩級的插座CZ₂帶電。當(dāng)采樣電流互感器二次電流上升到1安培以上時，輸入到IC₁6腳、2腳信號電壓大于基準(zhǔn)電壓2/3V_dd、1/3V_dd、IC₁7腳導(dǎo)通，C₃上電壓通過7腳對地迅速放電，使IC₂2腳電壓小于1/3V_dd使IC₂7腳關(guān)斷，使繼電器K₁失電，其觸點(diǎn)K_1-1斷開，使串聯(lián)在其觸點(diǎn)繼電器K₂跨接在低壓交流電源兩級電磁線圈失電使常閉觸點(diǎn)K_2-1接通，同時，因其常閉觸點(diǎn)K_2-1串聯(lián)跨接在低壓交流電源兩級的插座CZ₁帶電。

（f）機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組，額定行程在30毫米以上，通電率100%，也可選用MZS₁系列制動電磁鐵，活動桿前或后直線運(yùn)動最大距離是前或后致動件吸合行程，轉(zhuǎn)換器組的每根活動桿上的銅外殼同步隨活動桿從一頭同步直線運(yùn)動到另一頭停止，能使每個單元轉(zhuǎn)換器中部件的前、中、后接線端相互之間因活動桿上銅外殼接觸和脫離，電氣性能上關(guān)系由前或后接線端和中間接線端短路→三個接線端短路→前或后接線端和中間接線端開路→后或前接線端和中間接線端短路。活動桿、前、后連桿，底座板用硬聚氯乙烯材料或其他絕緣材料做成。

（g）計量電能表選用D₈或D₈₆系列，按計量點(diǎn)電壓等級不同，選用適合計量點(diǎn)電壓等級的高、低壓電流互感器。本發(fā)明又可按“DL447-91”電能計量柜要求，安裝在PJ系列整體式，高、低壓電能計量柜內(nèi)如“PJ₁-D”電能計量柜，下部對開門的箱體內(nèi)，適合于交流50HZ，額定電壓0.38-10KV，額定電流100-1000A。本發(fā)明還可配合目前我國廣泛采用的油浸自冷式JLSJW型和其它廠家生產(chǎn)的戶外組合型高壓電力計量箱形式，適合電壓35KV-6KV，初級電流20-6000A，加大計量箱箱體和儀表箱體積，按權(quán)利要求1所述各條，把機(jī)械式轉(zhuǎn)換器組安裝在計量箱箱體內(nèi)，電路件需要的低壓交流電源可直接用計量箱內(nèi)高壓一次母線電壓用降壓變壓器降壓使用，電路件和計量用的兩組電能表，安裝在儀表箱內(nèi)，組成戶外結(jié)合型自動轉(zhuǎn)換電流互感器變比高壓電力計量箱。