[发明专利]自生电源等电位高压电能测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自生电源等电位高压电能测量装置，属于电力测量技术领域。

背景技术

电能计量与测量是电力系统的一个重要环节，传统的高压电能计量与测量装置一般由电压互感器(PT)、电流互感器(CT)、计量测量仪表组成。在电能的计量与测量过程中计测精度除了与计测仪表有密切关系外与电流传感器和电压传感器的精度和准确度的关系更加密切，因此交流传感器的性能、品质和造价直接影响着电力系统的计测精度、安全可靠和经济运行。目前传统的高压计测设备均采用电磁感应式互感器，而电磁感应式高压电流、电压互感器已暴露出磁饱和、动态范围小、铁磁谐振、内部充油易燃易爆等问题。另外电磁感应式互感器随着电压等级的提高其造价大幅提高，例如一支380V电压等级的电流互感器的市场价只有50元，但一支220KV电压等级的电流互感器市场价为6万元。随着电力系统的发展电流越来越大、电压越来越高电磁感应式电流电压互感器不但其昂贵的造价令人难以承受而且其安全性和传感精度很难达到要求。为了解决高压电能计量问题，多年来世界各国一致未停止新型电能计量设备的研发并取得一定的进步，但至今尚未取得质的突破，高压计测的主流仍延用电磁感应式电流、电压互感器加计测仪表的传统模式。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种设计合理、制造容易、安装使用方便，造价低、性能好、安全可靠的自生电源等电位高压电能测量装置。

一种自生电源等电位高压电能测量装置，在由锰铜板电流传感器、电阻分压式电压传感器、等电位电能计测电路和高压隔离数据传送和处理部分组成的电能测量装置上，设置自生等电位直流稳压电源，构成以自生等电位直流稳压电源为测量电源的等电位电能计测电路，自生等电位直流稳压电源、等电位电能计测电路和锰铜板电流传感器装在密闭的金属屏蔽盒内，屏蔽盒与高压线相接，组成等电位屏蔽。

所述的自生等电位直流稳压电源由电磁式低压电流互感器CT、整流桥、电阻R、三极管T1、稳压二极管W、稳压块7805、电容C1、C2和C3组成；高压电力线穿过电磁式电流互感器CT；CT的两个输出端a-b接整流桥的输入端；整流桥输出负极端c接本相高压线，正极端d接限流电阻R；限流电阻R的另一端接与解电容C1的正极、晶体管T1的集电极、稳压二极管W的负极、稳压块7805的输入端in接在一起；稳压块7805的输出端out与电解电容C2的正极、电容C3相连共同组成5V直流稳压电源。

自生电源等电位高压电能测量装置用廉价的低压电流互感器从高压线上感生交流电流并将感生的交流电流进行整流、限幅、滤波、稳压成为直流稳压电源，将这个电源的负极(或正极)接到该相线上形成了参考零电位与高压线等电位的正极性(或负极性)直流稳压电源。在这种电源下工作的电能计量或测量电路其参考电位同高压线等电位，与电压等级无关。将电能计量或测量的数据通过激光调制解调器和光纤实现高压隔离传输，组成了一种自生电源等电位高压电能计测装置。

本发明的特点如下：

1、由于采用了等电位测量其制作成本与电压等级无关，显然，设备造价会大幅下降，电压等级越高经济效益越显著。例如：对220KV电压等级其设备造价可降低几十倍。

2、采用等电位电能测量其测量参考电位与高压线电位等同，由传导而来的共模干扰对测量电路不起作用，因此装置具有较强的抗电网传导干扰能力。

3、测量电路是被密封在金属屏蔽盒内，屏蔽盒和高压线直接相连形成了等电位屏蔽所以装置同样具有较强的抗空间干扰能力。

4、采用的电流、电压传感器是基于欧姆定律的定义型传感器所以装置的电流、电压传感是从直流到高频的全信息传感。

5、等电位测量无须二次互感，其测量结果没有二次互感误差的影响，所以测量精度同采用电磁交流互感器的传统测量方法相比精度要明显提高。

6、装置的体积小、重量轻、安全可靠、安装方便是传统无法比拟的。

附图说明

图1是自生电源等电位电能计量装置原理图。

图2是高压电能计量装置安装示意图。

其中，①、自生等电位直流稳压电源，②、以ADE7753电能计量芯片为中心的电能计量电路，③、电流传感器，④、电阻分压式电压传感器，⑤、高压隔离数据传送和处理部分，CT、带中间抽头的电磁式电流互感器，1、高压绝缘管，2、屏蔽盒，3、光纤，4、激光调制解调器，5、数据处理计算机。

具体实施方式

实施例：