專利名稱：高壓電能質量監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置，具體涉及一種高壓電能質量監(jiān)測裝置。
背景技術：
隨著我國國民經濟的蓬勃發(fā)展，電力負荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負荷 容量的不斷增長，使得電網發(fā)生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質量問題。 由于電網容量的增加，對電能質量要求也與日增加。有效保證電力系統(tǒng)電能質量、線路網絡 損耗以及安全運行是不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中，電壓質量要達到國家電網公司的合 格范圍，無功要保持就地平衡，諧波含量要保持在國家電網公司規(guī)定的允許偏差范圍之內， 否則，會出現電能損耗和浪費，嚴重時，會導致設備損壞，系統(tǒng)解列。此外，網絡的功率因數 和電壓降低、諧波含量超標使電氣設備得不到充分利用，促使網絡傳輸能力下降，因此，解 決好配電網電能質量對電網的利用率有著極為重要的意義。 影響電能質量的數據主要包括系統(tǒng)電壓、負載電流、功率因數、無功功率、用功功 率以及背景諧波等。目前，還沒有全面監(jiān)測這些數據的裝置，只是部分或者單一的監(jiān)測。如 傳統(tǒng)配電系統(tǒng)裝設的饋線終端單元(FTU)，這種FTU裝置具有不能隨時移動，數據處理功能 相對較弱以及智能化程度底的缺點，因此這種FTU裝置監(jiān)測質量不能保證。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種高壓電能質量監(jiān)測裝置，其具有可隨時移動，數 據處理功能強大以及智能化程度高的特點，解決了背景技術中存在的電能質量監(jiān)測質量不 高的技術缺陷。 本實用新型的技術解決方案是 —種高壓電能質量監(jiān)測裝置，包括電網數據信息實時采集、上傳的電能參數采集
裝置，與電能參數采集裝置連接負責采集終端數據收集、完成各種數據的存儲、分析和計算
的電能參數監(jiān)測裝置以及與電能參數監(jiān)測裝置連接的數據傳輸裝置，所述數據傳輸裝置的
終端通過無線信號與電能監(jiān)測裝置連接，所述電能監(jiān)測裝置通過有線轉接與電力調度中心
的下位機數據接收裝置連接， 其特殊之處在于 所述電能參數采集裝置包括電能參數采集運算裝置以及與其連接的電流互感器 和電壓互感器；所述電能參數監(jiān)測裝置內置數據監(jiān)測軟件；所述數據傳輸裝置通過其通信 接口傳輸數據。 上述電流互感器是開啟式電流互感器，安裝時不用截斷導線為最佳。。
上述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特殊之處在于還包括對裝置進行短路保護的熔
斷器；所述熔斷器通過熔絲保護接入該裝置。 上述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特殊之處在于還包括避雷器；所述避雷器是與 熔斷器并聯連接，并接入該裝置。[0012] 上述高壓電能質量監(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。 上述電能參數采集運算控制裝置是數字式電能參數采集運算控制裝置為佳。 上述熔斷器是遙控式全自動型跌落熔斷器為佳。 上述避雷器是加強型氧化鋅避雷器為佳。 上述RS-232通訊接口配置GPRS遠程電能參數傳輸裝置實現移動網絡遠程參數傳 輸。 本實用新型具有以下優(yōu)點 1]安全性能高。 電壓輸入采用高電壓隔離裝置(2000V、響應時間《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]結構緊湊美觀。 箱體采用冷軋鋼板或不銹鋼材質，而且設計美觀、輕巧，安裝拆卸十分方便。 4]精度換算高。 符合國標A級檢測設備要求，對諧波、三相不平衡度、閃變和波動均采用基準算 法，無近似計算，采用高精度A/D (16位)，同時采樣，采集速率達12. 8kHz 。 5]功能強。 采用DSP+ARM+CPLD (數字信號處理器+自動化程序管理系統(tǒng)+復雜可編程邏輯器 件)內核，處理速度快，軟件功能豐富，使本裝置適用于復雜的測試環(huán)境工作和數據處理工 作，大大提高了測試效率和水平。 6]通訊接口 。 電能質量監(jiān)測儀提供RS232接口 、 GPRS接口 ，便于后臺進行通訊傳輸數據。 7]測試參數多。 系統(tǒng)頻率、電網諧波、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 率因數等全部電能質量五大國標規(guī)定的參數。 8]大容量存儲。 電能質量測試儀內置512M內存，以5分鐘為單位存儲數據，每通道可以連續(xù)存儲
4個月的歷史數據。 9]后臺管理分析軟件。 本裝置的電能質量管理分析軟件是一套電能質量的后臺管理分析軟件，運行于
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)計電能參數每天最值功能，并存儲兩個月時間數據。 其中最值包括電網日最高電壓、最低電壓；日最大電流、最小電流；日最大功率因
數、最小功率因數；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，維護方便，軟件操作簡單，顯示界面友好。
12]本裝置移動性強，可根據用戶要求在線路、設備處實時、實地移動監(jiān)測.
圖1為本實用新型裝配結構示意圖； 其中(a)為電能參數采集部分；(b)為用戶控制部分。 附圖標號說明1-電能參數采集裝置，11-電能參數采集運算控制器，12-電流互 感器，13-電壓互感器，2-上位機電能參數監(jiān)測裝置，3-數據傳輸裝置，31-下位機通信傳輸 接口 ， 4-熔斷器，5-避雷器，6-不銹鋼箱體，7-下位機數據接收裝置，8-用戶調度中心。
具體實施方式—種高壓電能質量監(jiān)測裝置，包括電網數據信息實時采集、上傳的數字式電能參 數采集運算裝置，與數字式電能參數采集運算裝置連接負責采集終端數據收集、完成各種 數據的存儲、分析和計算的電能參數監(jiān)測裝置2以及與電能參數監(jiān)測裝置2連接的數據傳 輸裝置3，數據傳輸裝置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 過有線轉接與電力調度中心8的下位機數據接收裝置7連接，數字式電能參數采集裝置包 括電能參數采集運算裝置11以及與其連接的電流互感器12和電壓互感器13 ;電能參數監(jiān) 測裝置2內置監(jiān)測軟件；所述數據傳輸裝置3通過其RS-232通信接口傳輸數據；本裝置還 包括對裝置進行短路保護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，嚴格 按照高壓裝置設計安全距離相關要求考慮；本裝置RS-232通訊接口配置GPRS遠程電能參 數傳輸模塊實現遠程無線參數傳輸。 連接本裝置時，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接入裝置；其一、遙控式全自 動型跌落熔斷器主要用來保護裝置和線路發(fā)生短路或過載時起到保護作用；其二、為裝置 檢修提供斷電方便；數字式電能參數采集運算裝置采集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換，最終將轉換后的電壓、電流信號送入控制器信號引入端子 進行電能參數換算處理。 該裝置可以根據電力用戶要求，實地移動對電網電能參數進行監(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狀況，那么就可以將該裝置直接裝在饋電線路首 段適當位置進行監(jiān)測；其二、電力部門需要監(jiān)測末端電能質量參數狀況，那么可以將該裝置 直接裝在末端適當位置進行監(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 數狀況，就可以直接將該裝置裝在三分之二處進行監(jiān)測；其四、電力部門還需要監(jiān)測饋電線 路重負荷集中區(qū)域的電能參數狀況，可以將裝置直接裝在重負荷集中區(qū)，進行監(jiān)測；其五、 電力部門需要監(jiān)測特殊負荷變化的饋電線路，可以直接將該裝置裝入饋電線路進行監(jiān)測； 裝置移動性十分強，完全替代FTU(不可移動的缺點)。[0047]條件信號基波分量不小于80% F. s.
主要技術指標如下
女標稱電壓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)行的質量標準
t監(jiān)測設備通用要求
a. GB/T 19862-2005電能質j
b. GB/T 14549-1993電能質j
c. GB/T 12325-2008電能質j
d. GB 12326-2008電能質〗
e. GB/T 15543-2008電能質j
f. GB/T 15945-2008電能質j
g. GB/T 18481-2001電能質j
公用電網諧波
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
暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓
h. 輻射電磁場試驗執(zhí)行標準GB/T13926. 3-92，嚴酷等級3 ;
i. lMHz脈沖群干擾試驗執(zhí)行標準GB/T6162-85 ;
j.企業(yè)通過的質量認證體系GB/T 19001-2000idt IS09001 :2000 ;通過國家相 關行業(yè)許可認證。 本裝置的應用領域主要為電力系統(tǒng)，工礦企業(yè)用戶，油田及煤礦用戶以及電能損 耗嚴重的場所。
權利要求一種高壓電能質量監(jiān)測裝置，包括電網數據信息實時采集、上傳的電能參數采集裝置(1)，與電能參數采集裝置(1)連接負責采集終端數據收集、完成各種數據的存儲、分析和計算的電能參數監(jiān)測裝置(2)以及與電能參數監(jiān)測裝置(2)連接的數據傳輸裝置(3)，所述數據傳輸裝置(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)通過有線轉接與電力調度中心(8)的下位機數據接收裝置(7)連接，其特征在于所述電能參數采集裝置(1)包括電能參數采集運算裝置(11)以及與其連接的電流互感器(12)和電壓互感器(13)；所述電能參數監(jiān)測裝置(2)內置數據監(jiān)測軟件；所述數據傳輸裝置(3)通過其通信接口(31)傳輸數據。
2. 根據權利要求1所述高壓電能質量監(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. 根據權利要求2所述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特征在于還包括對裝置進行短路保護的熔斷器(4);所述熔斷器(4)通過熔絲保護接入該裝置。
4. 根據權利要求3所述高壓電能質量監(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)并聯連接，并接入該裝置。
5. 根據權利要求4所述高壓電能質量監(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. 根據權利要求1 5任一所述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特征在于所述通信接口(31)為RS-232通信接口。
7. 根據權利要求6所述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特征在于所述電能參數采集運算 控制裝置(11)是數字式電能參數采集運算控制裝置。
8. 根據權利要求7所述高壓電能質量監(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. 根據權利要求8所述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特征在于所述避雷器(5)是加強 型氧化鋅避雷器。
10. 根據權利要求9所述高壓電能質量監(jiān)測裝置，其特征在于所述RS-232通訊接口 配置GPRS遠程電能參數傳輸裝置實現移動網絡遠程參數傳輸。
專利摘要一種高壓電能質量監(jiān)測裝置，包括電能參數采集裝置，與電能參數采集裝置連接的電能參數監(jiān)測裝置以及與電能參數監(jiān)測裝置連接的數據傳輸裝置，數據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)測裝置通過有線轉接與電力調度中心的下位機數據接收裝置連接，電能參數采集裝置包括電能參數采集運算裝置以及與其連接的電流互感器和電壓互感器；電能參數監(jiān)測裝置內置數據監(jiān)測軟件；數據傳輸裝置通過其通信接口傳輸數據。本實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的優(yōu)點，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:西安西微電力設備有限公司