專利名稱：自生電源等電位高壓電能測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型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(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電能計(jì)量與測量是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的高壓電能計(jì)量與測量裝置一般 由電壓互感器(PT)、電流互感器(CT)、計(jì)量測量儀表組成。在電能的計(jì)量與測量過程 中計(jì)測精度除了與計(jì)測儀表有密切關(guān)系外與電流傳感器和電壓傳感器的精度和準(zhǔn)確度的 關(guān)系更加密切，因此交流傳感器的性能、品質(zhì)和造價(jià)直接影響著電力系統(tǒng)的計(jì)測精度、 安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前傳統(tǒng)的高壓計(jì)測設(shè)備均采用電磁感應(yīng)式互感器，而電磁感應(yīng) 式高壓電流、電壓互感器己暴露出磁飽和、動(dòng)態(tài)范圍小、鐵磁諧振、內(nèi)部充油易燃易爆 等問題。另外電磁感應(yīng)式互感器隨著電壓等級(jí)的提高其造價(jià)大幅提高，例如一支380V電 壓等級(jí)的電流互感器的市場價(jià)只有50元，但一支220KV電壓等級(jí)的電流互感器市場價(jià) 為6萬元。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展電流越來越大、電壓越來越高電磁感應(yīng)式電流電壓互感 器不但其昂貴的造價(jià)令人難以承受而且其安全性和傳感精度很難達(dá)到要求。為了解決高
壓電能計(jì)量問題，多年來世界各國一致未停止新型電能計(jì)量設(shè)備的研發(fā)并取得一定的進(jìn) 歩，但至今尚未取得質(zhì)的突破，高壓計(jì)測的主流仍延用電磁感應(yīng)式電流、電壓互感器加 計(jì)測儀表的傳統(tǒng)模式。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種設(shè)計(jì)合理、制造容易、安裝使用方便， 造價(jià)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(jì)測電路和高壓隔離數(shù)據(jù)傳送和處理部分組成的電能測量裝置上， 設(shè)置自生等電位直流穩(wěn)壓電源，構(gòu)成以自生等電位直流穩(wěn)壓電源為測量電源的等電位電 能計(jì)測電路，自生等電位直流穩(wěn)壓電源、等電位電能計(jì)測電路和錳銅板電流傳感器裝在 密閉的金屬屏蔽盒內(nèi)，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(wěn)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(wěn)壓二極管W、穩(wěn)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(gè)輸出端a—b接整流橋的輸入端；整流橋輸出負(fù)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(wěn)壓二極管W的負(fù)極、穩(wěn)壓塊7805的輸入端in接在一起；穩(wěn)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(wěn)壓電源。
自生電源等電位高壓電能測量裝置用廉價(jià)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(jìn)行整流、限幅、濾波、穩(wěn)壓成為直流穩(wěn)壓電源，將這個(gè)電源的 負(fù)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(fù)極性) 直流穩(wěn)壓電源。在這種電源下工作的電能計(jì)量或測量電路其參考電位同高壓線等電位， 與電壓等級(jí)無關(guān)。將電能計(jì)量或測量的數(shù)據(jù)通過激光調(diào)制解調(diào)器和光纖實(shí)現(xiàn)高壓隔離傳 輸，組成了一種自生電源等電位高壓電能計(jì)測裝置。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)如下-
1、 由于采用了等電位測量其制作成本與電壓等級(jí)無關(guān)，顯然，設(shè)備造價(jià)會(huì)大幅下降， 電壓等級(jí)越高經(jīng)濟(jì)效益越顯著。例如對(duì)220KV電壓等級(jí)其設(shè)備造價(jià)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(dǎo)而來的共模干擾 對(duì)測量電路不起作用，因此裝置具有較強(qiáng)的抗電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾能力。
3、 測量電路是被密封在金屬屏蔽盒內(nèi)，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(qiáng)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(jié)果沒有二次互感誤差的影響，所以測量精度 同釆用電磁交流互感器的傳統(tǒng)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(tǒng)無法比擬的。

圖1是自生電源等電位電能計(jì)量裝置原理圖。 圖2是高壓電能計(jì)量裝置安裝示意圖。
其中，①、自生等電位直流穩(wěn)壓電源，②、以ADE7753電能計(jì)量芯片為中心的電能 計(jì)量電路，③、電流傳感器，④、電阻分壓式電壓傳感器，◎、高壓隔離數(shù)據(jù)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(diào)制解調(diào)器，5、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和安裝如圖l和圖2所示。 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(jì)測電路和高壓隔離 數(shù)據(jù)傳送和處理部分組成的電能測量裝置上，設(shè)置自生等電位直流穩(wěn)壓電源，構(gòu)成以自 生等電位直流穩(wěn)壓電源為測量電源的等電位電能計(jì)測電路，自生等電位直流穩(wěn)壓電源、 等電位電能計(jì)測電路和錳銅板電流傳感器裝在密閉的金屬屏蔽盒內(nèi)，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(wěn)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(wěn)壓二極管W、穩(wěn)壓塊7805、電容C1、 C2禾BC3組成；高壓電力線穿過電磁
式電流互感器CT; CT的兩個(gè)輸出端a—b接整流橋的輸入端；整流橋輸出負(fù)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(wěn)壓二極管W的負(fù)極、穩(wěn)壓塊7805的輸入端in接在一起；穩(wěn)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(wěn)壓電源。
自生電源等電位高壓電能測量裝置用廉價(jià)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(jìn)行整流、限幅、濾波、穩(wěn)壓成為直流穩(wěn)壓電源，將這個(gè)電源的 負(fù)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(fù)極性) 直流穩(wěn)壓電源。在這種電源下工作的電能計(jì)量或測量電路其參考電位同高壓線等電位， 與電壓等級(jí)無關(guān)。將電能計(jì)量或測量的數(shù)據(jù)通過激光調(diào)制解調(diào)器和光纖實(shí)現(xiàn)高壓隔離傳 輸，組成了一種自生電源等電位高壓電能計(jì)測裝置。
權(quán)利要求1、一種自生電源等電位高壓電能測量裝置，其特征在于，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(jì)測電路和高壓隔離數(shù)據(jù)傳送和處理部分組成的電能測量裝置上，設(shè)置自生等電位直流穩(wěn)壓電源，構(gòu)成以自生等電位直流穩(wěn)壓電源為測量電源的等電位電能計(jì)測電路，自生等電位直流穩(wěn)壓電源、等電位電能計(jì)測電路和錳銅板電流傳感器裝在密閉的金屬屏蔽盒內(nèi)，屏蔽盒與高壓線相接，組成等電位屏蔽。
2、 如權(quán)利要求l所述的自生電源等電位高壓電能測量裝置，其特征在于，所述的自 生等電位直流穩(wěn)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(wěn) 壓二極管W、穩(wěn)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(gè)輸出端a-b接整流橋的輸入端；整流橋輸出負(fù)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(wěn)壓二極管W的負(fù)極、穩(wěn)壓塊7805的輸入端in接在一起；穩(wěn)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(wěn)壓電源。
專利摘要自生電源等電位高壓電能測量裝置，屬于電力測量技術(shù)領(lǐng)域。利用廉價(jià)的低壓交流互感器(CT)從高壓線上感生電流并通過整流、濾波、限幅、穩(wěn)壓成為直流穩(wěn)壓電源，將該電源的負(fù)極接到該高壓線上組成參考電位與高壓線等電位的直流穩(wěn)壓電源。利用該直流穩(wěn)壓電源做電能測量或計(jì)量電路的電源實(shí)現(xiàn)等電位電能測量或計(jì)量并將測計(jì)的數(shù)據(jù)通過光纖或無線方式傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行各種處理。這種測量或計(jì)量裝置的絕緣隔離光纖或空間與電壓等級(jí)無關(guān)，應(yīng)用到高壓測量其體積、重量和造價(jià)為傳統(tǒng)設(shè)備的可十至幾十分之一，同時(shí)等電位測量可實(shí)現(xiàn)歐姆定律定義型傳感，不但省去了二次互感，使測量精度明顯提高，而且可實(shí)現(xiàn)全信息測量。
文檔編號(hào)G01R15/00GK201163289SQ20082001690
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者商錫甲, 楊振敏, 苗興東 申請(qǐng)人:楊振敏