[实用新型]一种三相三线失压判断模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子式电能表制造领域，具体地说是一种三相在线失压判断模块。

背景技术

国内外各大型电力用户电量计量方式都采用高压供电，高压计量的“高供高计”方式。如电力部门对某电力用户采用10KV供电，计量点就设在10KV线路进口，用电压、电流互感器将高压信号转变为3×100V、3×5A的低电压信号，再输入到电能表去计量。该用户的功率是A相电流I_A与AB相电压U_AB乘积，C相电流I_C与CB相电压U_CB乘积之和，即：W＝I_AU_AB+I_CU_CB。

在三相电压齐全时，U_AB＝U_CB＝U_CA＝100V，当三相电压中失去任何一相电压时，其实际情况与纯理论分析存在较大差异。

由于10～35KV供电网络中，电压互感器接线方式为Y/Y或V/V，没有零线输出。而电压互感器二次负载是不平衡的，有三角形、有星形，也有不完全星形。

当电压互感器二次电压中，失去任何一相时，由于电压互感器二次负载不平衡而引起的“残压”，造成相关相的线电压不为零，如A相失压，U_AB≠U_AC≠0。所以用简单的测量电压互感器二次电压幅值的方法，很难准确地判断失压(断相)的相别。

电压互感器二次熔丝烧断(故障)或人为拆除电压信号(窃电)都会给电能表计量产生影响。电力企业依据相关规程和法规，用失压相别、失压时间、功率因数等参数，确定失压期间应追补的电量。如果对失压判断错误，将损坏供用电双方的经济利益。因此，电能表对失压(断相)判断的信息必须迅速、准确无误。

现有的电能表的直流工作电源是通过三个单相电源变压器T1、T2、T3，分别从电压互感器二次电压U_AB、U_BC、U_CA引入，经桥式整流器Q1、Q2、Q3整流后直接送稳压电路模块的。其工作原理见附图1。稳压电路模块将经过稳压后的电信号送给电能表作为直流工作电源。

国内外电能表判断失压(即断相)信息的原理基本相同：设定一个阀值电压(即门槛电压)，CPU定时将测量出的电压与阀值相比较，当所测电压低于阀值时立即报警。但是三相三线电路中没有零线，所以电能表电子式电路中只能是以B相“共地”。因此，三相三线电能表只能提供U_AB、U_CB而无法提供U_AC幅值。而信息测量的不齐全和前述“残压”的影响，给依据“阀值”来判断失压(断相)的方法带来很大的误报机率。它的另一个缺点是电能表的判断失压模块电路结构复杂，成本较高。

另外，CPU的定时比对周期也决定失压报警的速率。因此，对目前的设计思想应予改进。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术存在的误报警、被动报警(等待CPU巡回检测)、电路结构复杂、成本较高、速度难以控制的问题，旨在提供一种结构相对简单、造价较低、性能可靠且速度更为优越的三相三线电能表的失压判断模块。

解决上述问题采用的技术方案是：一种三相三线失压判断模块，包括三相判断支路，所述的每条支路包括一个电位隔离二极管、一个分压电阻、一个比较器和一个与门，所述的二极管正向串联到电能表直流工作电源的整流器输出电路中，所述的分压电阻一端接电位隔离二极管的正极，另一端接地，控制端接比较器的输入负端；所述比较器的输入正端接基准电源；所述与门的输入端接相邻两相支路的比较器的输出端，其输出端输出失压判断信号；所述的基准电源略低于分压电阻的控制端电压。

由于电网故障，通常会引起输送至用户的电压大幅跌落，窃电行为亦如此。所以对失压的判断不必追求电压值测量的精度，而是要求信息齐全，便于分析。而本实用新型的失压判断模块采用简单的电路结构，将电能表直流工作电源的整流器输出的电压与基准值比较，再通过逻辑分析、判断出失压相别，从而达到了失压判断的目的。并且本实用新型造价较低，性能稳定，可靠性高，速度快，并能主动上报失压信息，不会产生误报警。

作为本实用新型的进一步改进，所述的基准电源为分压电阻的控制端电压的0.8～0.85，使失压判断的更为准确、可靠。

大型用电设备投入，可能引起电网电压瞬时波动，所以每个分压电阻二端宜并联一个电容，保证RC的时间常数能可靠避开电压波动时间Δτ，建议Δτ大于2秒。

附图说明