專利名稱：電力單相高壓電能計量模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電能計量裝置，具體涉及一種電力單相高壓電能計量模塊。
背景技術(shù)：
目前電力系統(tǒng)6kV及以上電壓等級電網(wǎng)的電能計量，采用由電流互感器、電壓互感器及其二次回路、電能表組成的計量裝置。對于三相三線制電網(wǎng)，采用兩元件法，采集AB和CB以及 和 計量三相電能；對于三相四線制電網(wǎng)，采用三元件法，分別采集三相的相電壓和相電流計量三相電能。該裝置由于電能計量在低壓端完成，竊電問題比較嚴重，電壓/電流互感器絕緣要求較高，目前主要采用油絕緣方式，漏油問題比較嚴重，容易發(fā)生因漏油而引發(fā)電力安全事故，同時鐵磁諧振引發(fā)電力故障的事故也常有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種懸浮在電力線高壓端的電力單相高壓電能計量模塊，以克服上述問題。
本實用新型的技術(shù)方案為電力單相高壓電能計量模塊，它包括電能計量芯片，電能計量芯片的輸出連接中央處理器，中央處理器連接電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換模塊、存儲器和電源監(jiān)視芯片，電能計量芯片電壓電流采樣部分包括高壓分壓器和低壓電流互感器，整個模塊連接懸浮在高壓電位中。
該模塊避免了使用導線將電壓互感器的信號引至低壓端造成的二次壓降，整個模塊懸浮在高壓端工作，能有效防止竊電；模塊與外界的數(shù)據(jù)傳遞采用光纖通訊，實現(xiàn)安全絕緣；能夠整體定義和校驗模塊的電能計量誤差；與電磁式高壓PT、CT和電能表組成的高壓計量單元相比，高壓電能計量模塊的體積和重量都顯著減小。這種單相高壓電能計量模塊適用于各種高壓電網(wǎng)中，對單相電能進行計量。


圖1電力單相高壓電能計量模塊原理框圖圖2電力單相高壓電能計量模塊電路示意圖具體實施方式
如圖2所示，電能計量芯片(CS5460)的輸出連接中央處理器CPU，中央處理器CPU連接電/光轉(zhuǎn)換100和光/電轉(zhuǎn)換模塊200、存儲器ROM和電源監(jiān)視芯片(IMP706)。
電能計量芯片電壓電流采樣部分包括高壓分壓器和低壓電流互感器400。高壓分壓器可以為高壓電容分壓或高壓電阻分壓器。本實施例中采用的是高壓電容分壓，它包括低壓電容C1和高壓電容C2，電能計量芯片的輸入端連接在低壓電容C1兩端。低壓電流互感器400可以為普通低壓電流互感器或空芯線圈，它穿過母線，其二次輸出端連接電壓采樣電阻R。
該模塊原理為如圖1、2高壓電容分壓器跨接在具有高壓電位差的兩相或相與中線之間，分壓得到的信號進入電能計量芯片的輸入端。低壓電流互感器穿過母線，小電流信號經(jīng)采樣電阻R轉(zhuǎn)換成電壓信號，進入電能計量芯片的輸入端。電能計量芯片與CPU以SPI總線相連。CPU接電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換模塊、電源監(jiān)視芯片和ROM存儲芯片。
電能計量芯片完成信號采集、處理、計算、通訊、校準等功能。其信號采集、處理和計算單元分別采集兩個輸入的電壓信號，其輸出為24位有功、無功電量和電壓、電流真有效值。CPU對電能計量芯片進行初始化，將各參數(shù)從ROM存儲芯片讀出，寫入電能計量芯片，控制其工作。電能計量芯片根據(jù)CPU發(fā)出的命令，將數(shù)據(jù)通過SPI總線傳給CPU。CPU通過電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換模塊，以串行方式與外界通訊，根據(jù)其接收的命令進行相應(yīng)的信息處理。
權(quán)利要求1.一種電力單相高壓電能計量模塊，它包括電能計量芯片，電能計量芯片的輸出連接中央處理器，中央處理器連接電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換模塊、存儲器和電源監(jiān)視芯片，其特征在于電能計量芯片電壓電流采樣部分包括高壓分壓器和低壓互感器。
2.如權(quán)利要求1所述電力單相高壓電能計量模塊，其特征在于高壓分壓器為串聯(lián)的高壓電容分壓或高壓電阻分壓器。
3.如權(quán)利要求1或2所述電力單相高壓電能計量模塊，其特征在于所述高壓分壓器連接在高壓相線之間或高壓相線與中線之間。
4.如權(quán)利要求1所述電力單相高壓電能計量模塊，其特征在于低壓互感器為低壓電流互感器，其輸出兩端連接電壓采樣電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種電力單相高壓電能計量模塊。它包括電能計量芯片，電能計量芯片的輸出連接中央處理器，中央處理器連接電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換模塊、存儲器和電源監(jiān)視芯片，電能計量芯片電壓電流采樣部分包括高壓分壓器和低壓互感器。該模塊避免了使用導線將電壓互感器的信號引至低壓端造成的二次壓降，整個模塊懸浮在高壓端工作，能有效防止竊電；模塊與外界的數(shù)據(jù)傳遞采用光纖通訊，實現(xiàn)安全絕緣；能夠整體定義和校驗模塊的電能計量誤差；與電磁式高壓PT、CT和電能表組成的高壓計量單元相比，高壓電能計量模塊的體積和重量都顯著減小。這種單相高壓電能計量模塊適用于各種高壓電網(wǎng)中，對單相電能進行計量。
文檔編號G01R21/00GK2812017SQ20052009546
公開日2006年8月30日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者侯鐵信, 卜正良, 王樂仁, 胡順, 歐陽振仕, 彭麗 申請人:武漢國測科技股份有限公司