[实用新型]母线电量不平衡监测仪

说明书

本实用新型涉及一种母线电量不平衡监测仪。

目前没有直测的线损表，而是靠线路两端的电度表的电量来计额，由于运行人员抄表的整点性差和表计系统异常处理适时性差异，因而对正确计算母线不平衡率即线损带来很多不信赖因素。

本实用新型的目的是提供一种母线电量不平衡监测仪，它能自动监测、计算、统计、报警、显示并按日、月打印输出变电站母线输入、输出各个回路的电量、功率以及入出的不平衡率。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的；它包括单片机系统、串行接口电路、键盘、数码显示器、程序存贮器、数据存贮器、硬件时钟、掉电保护电路、并行接口电路，光电采样电路、打印驱动电路及报警电路；光电采样电路将电能表上的转盘数变为脉冲信号输入至可编程序的并行接口电路的输入端，单片机系统每隔一定的时间自动通过总线对并行接口电路进行采样，如有信号则通过总线将其存入数据存贮器中；单片机系统还可根据程序存贮器中已存贮的程序，对硬件时钟进行查询，如到了预定的时间，单片机系统调出已存入数据存贮器中的数据进行各路功率、电量及不平衡率的计算及统计，将各路日、月最大、最小负荷及出现时间再次存入数据存贮器中，并通过打印驱动电路打印，通过串行接口电路在数码显示器上显示，如计算结果入、出不平衡率超差，还通过报警电路报警；键盘通过串行接口电路与单片机系统进行人机对话；掉电保护电路对数据存贮器进行掉电保护。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：光电采样电路由N条采样电路组成，每条由一只红外线发光二极管、一只光敏管及两只非门组成，红外发光二极管和光敏管将电能表的转盘数变为脉冲信号，经两只非门整形后输入至并行接口的一输入端。

本实用新型的不平衡率计算方式为：（输入电量－输出电量）／输入电路×100％，电线路每小时平均功率按下面公式计算：P＝ (n.kV.kI.60)/(C.T.K)

式中n：收到脉冲的个数，Kv：PT变化（kv／v）；KI：CT变化；

C：电度表常数；T：时间；K：电度表遮光片数；

Kv.KI.C.K等参数要根据各条线路实配参数预置，通过键盘告诉单片机系统。

本实用新型可免除值班人员抄表、计算的繁琐和可能的失误。使用方便，工作可靠。

图1为本实用新型的电路方框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详述：

参照图1，它包括单片机系统1、串行接口电路2、键盘3、数码显示器4、程序存贮器5、数据存贮器6、硬件时钟7、掉电保护电路8、并行接口电路9、光电采样电路10，打印驱动电路11及报警电路12；光电采样电路10将电能表上的转盘数变为脉冲信号输入至可编程序的并行接口电路9的输入端，单片机系统1每隔20毫秒自动通过总线对并行接口电路9进行采样，如有信号则通过总线将其存入数据存贮器6中，单片机系统还可根据程序存贮器5中已存贮的程序，对硬件时钟7进行查询，如到了15分钟（从上次查询至现在的时间），单片机系统1调出已存入数据存贮器6中的数据进行各路功率、电量及不平衡率的计算及统计，将各路日、月最大、最小负荷及出现时间再次存入数据存贮器6中，并通过打印驱动电路11打印，通过串行接口电路2在数码显示器4上显示，如计算结果入、出不平衡率超差，还通过报警电路12报警，键盘3通过串行接口电路2与单片机系统1进行人机对话；掉电保护电路8对数据存贮器6进行掉电保护。本实用新型不平衡率的计算方式为：

（输入电量－输出电量）／输入电量×100％，各线路每小时平均功率的计算公式为：P＝ (n.kv.kI.60)/(C.T.K) 式中，n：收到脉冲个数；KV：PT变化，KI：CT变化；C：电度表常数；T：时间，K电度表遮光片数。KV、KI、C、K等参数要根据各条线路实配参数预置，通过键盘3告诉单片机系统1。

参照图2，单片机系统1由中央处理装置CPU及地址锁存器IC6组成它们采用的元件型号分别为：8031及74LS373。串行接口电路2由6片8位并行输出串行移位寄存器IC0～IC5组成，它们采用的元件型号均为74LS164，其中串行移位寄存器IC0用于查询键盘3，进行人机对话，另外5片串行移位寄存器IC1～IC5用于驱动5位LED数码管，构成静态显示，这5位LED数码管构成数码显示器4。程序存贮器5即EPROM采用元件的型号为2764。数据存贮器6即RAM采用元件的型号为：6264。硬件时钟7即DSM采用元件型号为DS1216。掉电保护电路8由电阻R11～电阻R15、电容C15～电容C16、二极管D8～二极管D10、与非门IC8、与非门C9及可充电电池E组成，电阻R11和可充电电池E串联后再与电容C15及电容C16并联，在并联回路两端产生一电压V4，为数据存贮器6提供工作电压，电压V1通过二极管D8对可充电电池E、电容C15及  电容C16充电，在掉电时，因电容上的电压不能突变，所以基本保证了数据存贮6（RAM）工作电压的稳定性，电阻R12与电阻R13串联构成分压电路接在电压V1与地之间，它们的分压点A接数据存贮6（RAM）的26脚，电容C17接在分压点A与地之间，因此也保证了它在掉电瞬间电压的稳定性；电压V1通过二极管D10对与非门IC9提供电压，电容C18接在二极管D10阴极与地之间，同样也保证了电压在瞬间的稳定性；电阻R14与电阻R15串联构成分压电路接在电压V1与地之间，它们的分压点为B，与非门IC8有两输入端，一输入端接中央处理装置CPU的16脚，另一输入端接电压V1，与非门IC9有两输入端，一输入端接与非门IC8的输出端，另一输入端接分压点B，它的输出端接数据存贮器6（RAM）的27脚，当掉电时，与非门IC的输出端为高电位“1”，因此掉电保护电路8保证了数据存贮器6（RAM）在掉电后信息不会丢失。并行接口电路9采用的元件型号为：8255。光电采样电路10由N条采样电路组成，每条由一只红外线发光二极管LED，一只光敏管T及两只非门M组成；红外线发光二极管LED和光敏管T将电能表的转盘数变为脉冲信号，经两只非门M整形后输入至并行接口9的一输入端。打印驱动电路11由放大三极管BG1～放大三极管BG4，电阻R4～电阻R7，电容C2、二极管D5及二极管D6组成，中央处理装置CPU输出一打印信号，经三极管BG1至三极管BG4放大后，驱动打印机打印。报警电路12由放大三极管BG5、电阻R8，二极管DO及继电器J组成，中央处理装置CPU输出一报警信号，经放大三极管BG5放大后驱动继电器J报警。