[发明专利]一种三相电子互感器接入式电能表及其计量方法

说明书

技术领域：

本发明属于电能计量领域，具体涉及用于计量电子互感器二次侧输出的弱电压模拟量信号的智能电能表，是一种新型计量模式的电能表。

 

背景技术：

在三相电网中，尤其是在6kV、10kV、35kV中低压电网的计量系统采集一次侧电网参数时，电子互感器采用电阻分压原理，运用公司自主知识产权的纳米导电材料，比传统电磁互感器功耗更低、体积重量更小、自身的材料损耗更少、而且更安全，因此使用电子互感器可以做到节能降损和节约属于国家战略资源的铜、铁材料。

电子互感器计量方案有整体计量的方案，即电子互感器和计量电能表为一整体的计量方案。这种模式局限性很大，若电子互感器或计量电能表中有一个损坏，则必须整体更换。整体计量方案必须进行整体精度校验，导致生产工艺复杂，操作不安全；另外整体计量方案也很难实现供电部门进行定期的检验复查。

在传统的计量模式里还有三相三线两元件计量方式，在不平衡负载时计量是错误的。现实中的电网负载是不可能平衡的，因此三相三线两元件计量方式有很多的局限性，同时也存在很多的窃电漏洞。

 

发明内容：

    本发明的目的是提供一种适用于电子互感器的高精度三相智能电能表及其计量方法，能够解决三相三线两元件在不平衡负载情况下的错误计量的问题，并能够使电子互感器得到广泛的推广和应用，为国家电网节能降损和节约国家的铜、铁这些战略资源做出积极贡献。

本发明提供一种电子互感器接入式三相智能电能表，所述三相智能电能表与电子互感器是独立的，所述电能表采用三相四线制的计量模式；

进一步地，所述电子互感器二次侧A、B、C三相的电压、电流信号线及中性线以三相四线信号模式接入所述电能表；

进一步地，所述电子互感器包括电子式电压互感器和电子式电流互感器；

进一步地，所述电子式电压互感器二次侧输出的模拟量电压信号是Vna 、Vnb、 Vnc、VN，其中Vna 、Vnb、 Vnc三个信号的额定电压值为2/                                                V或者4/V, 所述电子式电流互感器二次侧输出的模拟量电压信号是Inva 、Invb 、Invc、VN，其中Inva 、Invb 、Invc三个信号的额定电压值为4V；

进一步地，所述电能表包括电压跟随器、电能计量芯片、微处理器、显示单元、存储单元、通信单元；其中所述电压跟随器的输入端连接电子互感器二次侧输出端，所述电压跟随器的输出端连接至所述电能计量芯片的输入端，所述电能计量芯片的输出端连接至所述微处理器的输入端，所述微处理器的输出端连接至所述显示单元、存储单元和通信单元；

进一步地，所述电压跟随器为2片或3片；

进一步地，所述电压跟随器的供电电压为±12V以上；

本发明还提供一种电子互感器接入式电能计量方法，所述方法是三相电网中A、B、C相每相各接入一个电阻分压式电子式电压互感器和一个电子式电流互感器，组成三元件电子互感器的电网参数检测单元，然后电子互感器二次侧输出的模拟量电压信号接入三相智能电能表进行电能计量；

进一步地，所述方法包括以下步骤：

1） 通过电子式电压互感器将高电压信号转换成低电压信号；

2） 通过电子式电流互感器将大电流信号转换成小电流信号；

3） 将上述低电压和小电流信号和参考信号一起输入电能表的电压跟随器；

4） 所述电压跟随器对上述弱电压信号进行处理后输出至电能计量芯片；

5） 电能计量芯片进行AD转换及计算，得到相应的计量数据；

6） 微处理器通过SPI总线控制和读取这些计量数据并进行分析，将分析后的数据通过LCD显示，并将相关的数据存储在EEPROM和FLASH存储芯片里，通过USART通信方式和后台管理系统进行通信。

本发明的优点是：

1）本发明提供的电子互感器接入式三相智能电能表是独立于电子互感器的计量装置。它是在弱电压条件下进行生产和单独校准，生产工艺类似于传统电能表的生产工艺，所述三相智能电能表独立于电子互感器，方便供电部门进行定期检验和复查，因此实用性很强。