專利名稱：高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測裝置，具體涉及一種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電力負(fù)荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負(fù)荷 容量的不斷增長，使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題。 由于電網(wǎng)容量的增加，對電能質(zhì)量要求也與日增加。有效保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、線路網(wǎng)絡(luò) 損耗以及安全運(yùn)行是不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中，電壓質(zhì)量要達(dá)到國家電網(wǎng)公司的合 格范圍，無功要保持就地平衡，諧波含量要保持在國家電網(wǎng)公司規(guī)定的允許偏差范圍之內(nèi)， 否則，會出現(xiàn)電能損耗和浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)，會導(dǎo)致設(shè)備損壞，系統(tǒng)解列。此外，網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù) 和電壓降低、諧波含量超標(biāo)使電氣設(shè)備得不到充分利用，促使網(wǎng)絡(luò)傳輸能力下降，因此，解 決好配電網(wǎng)電能質(zhì)量對電網(wǎng)的利用率有著極為重要的意義。 影響電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)主要包括系統(tǒng)電壓、負(fù)載電流、功率因數(shù)、無功功率、用功功 率以及背景諧波等。目前，還沒有全面監(jiān)測這些數(shù)據(jù)的裝置，只是部分或者單一的監(jiān)測。如 傳統(tǒng)配電系統(tǒng)裝設(shè)的饋線終端單元(FTU)，這種FTU裝置具有不能隨時(shí)移動，數(shù)據(jù)處理功能 相對較弱以及智能化程度底的缺點(diǎn)，因此這種FTU裝置監(jiān)測質(zhì)量不能保證。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其具有可隨時(shí)移動，數(shù) 據(jù)處理功能強(qiáng)大以及智能化程度高的特點(diǎn)，解決了背景技術(shù)中存在的電能質(zhì)量監(jiān)測質(zhì)量不 高的技術(shù)缺陷。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 —種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集、上傳的電能參數(shù)采集
裝置，與電能參數(shù)采集裝置連接負(fù)責(zé)采集終端數(shù)據(jù)收集、完成各種數(shù)據(jù)的存儲、分析和計(jì)算
的電能參數(shù)監(jiān)測裝置以及與電能參數(shù)監(jiān)測裝置連接的數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的
終端通過無線信號與電能監(jiān)測裝置連接，所述電能監(jiān)測裝置通過有線轉(zhuǎn)接與電力調(diào)度中心
的下位機(jī)數(shù)據(jù)接收裝置連接， 其特殊之處在于 所述電能參數(shù)采集裝置包括電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置以及與其連接的電流互感器 和電壓互感器；所述電能參數(shù)監(jiān)測裝置內(nèi)置數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件；所述數(shù)據(jù)傳輸裝置通過其通信 接口傳輸數(shù)據(jù)。 上述電流互感器是開啟式電流互感器，安裝時(shí)不用截?cái)鄬?dǎo)線為最佳。。
上述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特殊之處在于還包括對裝置進(jìn)行短路保護(hù)的熔
斷器；所述熔斷器通過熔絲保護(hù)接入該裝置。 上述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特殊之處在于還包括避雷器；所述避雷器是與 熔斷器并聯(lián)連接，并接入該裝置。[0012] 上述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特殊之處在于還包括不銹鋼箱體，所述熔斷器和
避雷器均置于該不銹鋼箱體外部。 上述通信接口為RS-232通信接口為佳。 上述電能參數(shù)采集運(yùn)算控制裝置是數(shù)字式電能參數(shù)采集運(yùn)算控制裝置為佳。 上述熔斷器是遙控式全自動型跌落熔斷器為佳。 上述避雷器是加強(qiáng)型氧化鋅避雷器為佳。 上述RS-232通訊接口配置GPRS遠(yuǎn)程電能參數(shù)傳輸裝置實(shí)現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程參數(shù)傳 輸。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 1]安全性能高。 電壓輸入采用高電壓隔離裝置(2000V、響應(yīng)時(shí)間《2iiS)，電流輸入采用高精度 電流變器使輸入信號和測量系統(tǒng)安全隔離。這樣不僅使本裝置在使用上安全、可靠和方便， 而且大大提高了其抗干擾能力。 2]采集控制系統(tǒng)使用方便。 采用中文界面，簡潔的按鍵操作，用戶使用方便。 3]結(jié)構(gòu)緊湊美觀。 箱體采用冷軋鋼板或不銹鋼材質(zhì)，而且設(shè)計(jì)美觀、輕巧，安裝拆卸十分方便。 4]精度換算高。 符合國標(biāo)A級檢測設(shè)備要求，對諧波、三相不平衡度、閃變和波動均采用基準(zhǔn)算 法，無近似計(jì)算，采用高精度A/D (16位)，同時(shí)采樣，采集速率達(dá)12. 8kHz 。 5]功能強(qiáng)。 采用DSP+ARM+CPLD (數(shù)字信號處理器+自動化程序管理系統(tǒng)+復(fù)雜可編程邏輯器 件)內(nèi)核，處理速度快，軟件功能豐富，使本裝置適用于復(fù)雜的測試環(huán)境工作和數(shù)據(jù)處理工 作，大大提高了測試效率和水平。 6]通訊接口 。 電能質(zhì)量監(jiān)測儀提供RS232接口 、 GPRS接口 ，便于后臺進(jìn)行通訊傳輸數(shù)據(jù)。 7]測試參數(shù)多。 系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變、電壓偏差、電壓基波有 效值和真有效值、電流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波視在功率、功 率因數(shù)等全部電能質(zhì)量五大國標(biāo)規(guī)定的參數(shù)。 8]大容量存儲。 電能質(zhì)量測試儀內(nèi)置512M內(nèi)存，以5分鐘為單位存儲數(shù)據(jù)，每通道可以連續(xù)存儲
4個月的歷史數(shù)據(jù)。 9]后臺管理分析軟件。 本裝置的電能質(zhì)量管理分析軟件是一套電能質(zhì)量的后臺管理分析軟件，運(yùn)行于
WIN9X/2000/XP/NT操作系統(tǒng)，界面友好，具有圖形及曲線分析功能。 10]具有分析統(tǒng)計(jì)電能參數(shù)每天最值功能，并存儲兩個月時(shí)間數(shù)據(jù)。 其中最值包括電網(wǎng)日最高電壓、最低電壓；日最大電流、最小電流；日最大功率因
數(shù)、最小功率因數(shù)；日最大有功功率、最小有功功率；日最大無功功率、最小無功功率；各次諧波含量值。 11]本裝置體積小，安裝簡單，可靠性高，維護(hù)方便，軟件操作簡單，顯示界面友好。
12]本裝置移動性強(qiáng)，可根據(jù)用戶要求在線路、設(shè)備處實(shí)時(shí)、實(shí)地移動監(jiān)測.

圖1為本實(shí)用新型裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 其中(a)為電能參數(shù)采集部分；(b)為用戶控制部分。 附圖標(biāo)號說明1-電能參數(shù)采集裝置，11-電能參數(shù)采集運(yùn)算控制器，12-電流互 感器，13-電壓互感器，2-上位機(jī)電能參數(shù)監(jiān)測裝置，3-數(shù)據(jù)傳輸裝置，31-下位機(jī)通信傳輸 接口 ， 4-熔斷器，5-避雷器，6-不銹鋼箱體，7-下位機(jī)數(shù)據(jù)接收裝置，8-用戶調(diào)度中心。
具體實(shí)施方式—種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集、上傳的數(shù)字式電能參 數(shù)采集運(yùn)算裝置，與數(shù)字式電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置連接負(fù)責(zé)采集終端數(shù)據(jù)收集、完成各種 數(shù)據(jù)的存儲、分析和計(jì)算的電能參數(shù)監(jiān)測裝置2以及與電能參數(shù)監(jiān)測裝置2連接的數(shù)據(jù)傳 輸裝置3，數(shù)據(jù)傳輸裝置3的終端通過無線信號與電能監(jiān)測裝置2連接，電能監(jiān)測裝置2通 過有線轉(zhuǎn)接與電力調(diào)度中心8的下位機(jī)數(shù)據(jù)接收裝置7連接，數(shù)字式電能參數(shù)采集裝置包 括電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置11以及與其連接的電流互感器12和電壓互感器13 ;電能參數(shù)監(jiān) 測裝置2內(nèi)置監(jiān)測軟件；所述數(shù)據(jù)傳輸裝置3通過其RS-232通信接口傳輸數(shù)據(jù)；本裝置還 包括對裝置進(jìn)行短路保護(hù)的遙控式全自動型跌落熔斷器；該遙控式全自動型跌落熔斷器通 過熔絲保護(hù)接入該裝置；本裝置還包括氧化鋅避雷器；該氧化鋅避雷器是與遙控式全自動 型跌落熔斷器并聯(lián)連接，并接入該裝置，主要是防止雷電沖擊對裝置造成損壞，起到保護(hù)作 用；本裝置遙控式全自動型跌落熔斷器和氧化鋅避雷器均置于一不銹鋼箱體6外部，嚴(yán)格 按照高壓裝置設(shè)計(jì)安全距離相關(guān)要求考慮；本裝置RS-232通訊接口配置GPRS遠(yuǎn)程電能參 數(shù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線參數(shù)傳輸。 連接本裝置時(shí)，參見圖1，10KV饋電線路A、C相的電壓信號首先接入遙控式全自動 型跌落熔斷器，再由遙控式全自動型跌落熔斷器通過熔絲保護(hù)接入裝置；其一、遙控式全自 動型跌落熔斷器主要用來保護(hù)裝置和線路發(fā)生短路或過載時(shí)起到保護(hù)作用；其二、為裝置 檢修提供斷電方便；數(shù)字式電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置采集IOKV饋電線路B相電流信號；電壓 與電流信號分別通過變比轉(zhuǎn)換，最終將轉(zhuǎn)換后的電壓、電流信號送入控制器信號引入端子 進(jìn)行電能參數(shù)換算處理。 該裝置可以根據(jù)電力用戶要求，實(shí)地移動對電網(wǎng)電能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；其一、 電力部門需要監(jiān)測饋電線路首端電能參數(shù)狀況，那么就可以將該裝置直接裝在饋電線路首 段適當(dāng)位置進(jìn)行監(jiān)測；其二、電力部門需要監(jiān)測末端電能質(zhì)量參數(shù)狀況，那么可以將該裝置 直接裝在末端適當(dāng)位置進(jìn)行監(jiān)測；其三、電力部門需要監(jiān)測饋電線路三分之二處的電能參 數(shù)狀況，就可以直接將該裝置裝在三分之二處進(jìn)行監(jiān)測；其四、電力部門還需要監(jiān)測饋電線 路重負(fù)荷集中區(qū)域的電能參數(shù)狀況，可以將裝置直接裝在重負(fù)荷集中區(qū)，進(jìn)行監(jiān)測；其五、 電力部門需要監(jiān)測特殊負(fù)荷變化的饋電線路，可以直接將該裝置裝入饋電線路進(jìn)行監(jiān)測； 裝置移動性十分強(qiáng)，完全替代FTU(不可移動的缺點(diǎn))。[0047]條件信號基波分量不小于80% F. s.
主要技術(shù)指標(biāo)如下
女標(biāo)稱電壓6KV、10KV、35KV 女頻率測量
測量范圍中心頻率50Hz，測 測量誤差《0. 02Hz 女輸入電壓量程185 285V
女輸入電流量程5A，其他量程可以根據(jù)用戶要求選配
女基波電壓和電流幅值基波電壓允許誤差《0. 5% F. S.;基波電流允許誤差
《1% F. S. 女基波電壓和電流之間相位差的測量誤差《0. 5° 女諧波電壓含有率測量誤差《0. 1% 女諧波電流含有率測量誤差《0. 2% 女三相電壓不平衡度誤差《0. 2% 女電壓偏差誤差《0. 2% 女電壓變動誤差《0.2% 女功率偏差《5% 女閃變誤差《5% 女電壓回路阻抗大于20kQ 女電流回路阻抗小于0. 1Q
女二次回路耐壓2. 5kV/lmin 女功耗《5W
女絕緣電阻正常條件下大于10MQ ，潮濕條件下不低于1MQ 。
女執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
t監(jiān)測設(shè)備通用要求
a. GB/T 19862-2005電能質(zhì)j
b. GB/T 14549-1993電能質(zhì)j
c. GB/T 12325-2008電能質(zhì)j
d. GB 12326-2008電能質(zhì)〗
e. GB/T 15543-2008電能質(zhì)j
f. GB/T 15945-2008電能質(zhì)j
g. GB/T 18481-2001電能質(zhì)j
公用電網(wǎng)諧波
供電電壓偏差
電壓波動和閃變
三相電壓不平衡
電力系統(tǒng)頻率偏差
暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓
h. 輻射電磁場試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T13926. 3-92，嚴(yán)酷等級3 ;
i. lMHz脈沖群干擾試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T6162-85 ;
j.企業(yè)通過的質(zhì)量認(rèn)證體系GB/T 19001-2000idt IS09001 :2000 ;通過國家相 關(guān)行業(yè)許可認(rèn)證。 本裝置的應(yīng)用領(lǐng)域主要為電力系統(tǒng)，工礦企業(yè)用戶，油田及煤礦用戶以及電能損 耗嚴(yán)重的場所。
權(quán)利要求一種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集、上傳的電能參數(shù)采集裝置(1)，與電能參數(shù)采集裝置(1)連接負(fù)責(zé)采集終端數(shù)據(jù)收集、完成各種數(shù)據(jù)的存儲、分析和計(jì)算的電能參數(shù)監(jiān)測裝置(2)以及與電能參數(shù)監(jiān)測裝置(2)連接的數(shù)據(jù)傳輸裝置(3)，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置(3)的終端通過無線信號與電能監(jiān)測裝置(2)連接，所述電能監(jiān)測裝置(2)通過有線轉(zhuǎn)接與電力調(diào)度中心(8)的下位機(jī)數(shù)據(jù)接收裝置(7)連接，其特征在于所述電能參數(shù)采集裝置(1)包括電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置(11)以及與其連接的電流互感器(12)和電壓互感器(13)；所述電能參數(shù)監(jiān)測裝置(2)內(nèi)置數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件；所述數(shù)據(jù)傳輸裝置(3)通過其通信接口(31)傳輸數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述電流互感器(12)是 開啟式電流互感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于還包括對裝置進(jìn)行短路保護(hù)的熔斷器(4);所述熔斷器(4)通過熔絲保護(hù)接入該裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于還包括避雷器(5);所述避雷器(5)是與熔斷器(4)并聯(lián)連接，并接入該裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于還包括不銹鋼箱體(6)， 所述熔斷器(4)和避雷器(5)均置于該不銹鋼箱體(6)外部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5任一所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述通信接口(31)為RS-232通信接口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述電能參數(shù)采集運(yùn)算 控制裝置(11)是數(shù)字式電能參數(shù)采集運(yùn)算控制裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述熔斷器(4)是遙控 式全自動型跌落熔斷器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述避雷器(5)是加強(qiáng) 型氧化鋅避雷器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，其特征在于所述RS-232通訊接口 配置GPRS遠(yuǎn)程電能參數(shù)傳輸裝置實(shí)現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程參數(shù)傳輸。
專利摘要一種高壓電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，包括電能參數(shù)采集裝置，與電能參數(shù)采集裝置連接的電能參數(shù)監(jiān)測裝置以及與電能參數(shù)監(jiān)測裝置連接的數(shù)據(jù)傳輸裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置的終端通過無線信號與電能監(jiān)測裝置連接，電能監(jiān)測裝置通過有線轉(zhuǎn)接與電力調(diào)度中心的下位機(jī)數(shù)據(jù)接收裝置連接，電能參數(shù)采集裝置包括電能參數(shù)采集運(yùn)算裝置以及與其連接的電流互感器和電壓互感器；電能參數(shù)監(jiān)測裝置內(nèi)置數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件；數(shù)據(jù)傳輸裝置通過其通信接口傳輸數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型具有安全性能高、精度換算高、可移動檢測以及功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，適合于電力系統(tǒng)，工礦企業(yè)用戶，油田及煤礦用戶以及電能損耗嚴(yán)重的場所。
文檔編號G01R19/30GK201514444SQ20092003504
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者李兆利, 黃博 申請人:西安西微電力設(shè)備有限公司