用于电能表远程校表装置的电流切换装置及切换方法

xiaoxiao2021-3-5  129

用于电能表远程校表装置的电流切换装置及切换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电流切换的装置和方法,尤其涉及一种用于电能表远程校表装置的电流切换的装置及切换方法。
【背景技术】
[0002]电能的计量与管理是国网公司的重要的工作组成部分,电能表远程校表装置对电能计量工作起着重要的作用,其采用先进的电能计量管理手段,实现对计量装置、负荷情况、电能表和互感器情况的全面实时监测和数据的定期自动分析以及与营销管理系统共享功能,从而能够改善计量装置运行监测状况和维护管理水平,提高电能计量装置的安全性、准确性、可靠性,保证电网公司的经济效益。
[0003]在电能表远程校表装置中,电流信号需要切换才能实现对不同被测电能表的信号采样,电流信号的采样是标准表获取电能的重要部分,常规的电能采样通常采用电流互感器与电能表及其远程校验系统通过串接而成。采集装置与电流互感器串接,输出端连接到标准表,向标准表供电,通常一个采集装置输出对应一个标准表,效率低,不容易维修。

【发明内容】

[0004]本发明目的在于提供一种用于电能表远程校表装置的电流切换的装置及切换方法,能够即插即用,方便维修,各个装置独立操作,安全性能高,使用方便。
[0005]本发明提供的技术方案:一种用于电能表远程校表装置的电流切换装置,包括控制计算机,其特征在于:所述控制计算机与RS485通讯单元通讯连接,RS485通讯单元与单片机控制单元通讯连接,单片机控制单元与控制计算机通过RS485通讯单元进行通讯,单片机控制单元连接电流切换箱,多个电流切换箱级联后接入总线输出单元,单片机控制单元和电流切换箱与供电单元连接,供电单元给单片机控制单元的工作电路和电流切换箱的电流切换继电器提供电源,电流切换箱内包括多个电流采样装置,每个电流采样装置内均设置有被校表,被校表的三个输出端子连接电流互感器,电流互感器的二次侧通过双刀继电器连接到接线端子上,接线端子通过总线输出单元接入标准表形成测量回路。
[0006]所述电流互感器的二次侧设置有两个反向接法的续流二极管,续流二极管对电流互感器起到补偿电流的作用,在续流二极管和双刀继电器之间还设置有单刀双掷继电器。
[0007]所述电流切换箱内的电流采样装置并行设置。
[0008]所述供电单元给单片机控制单元的工作电路提供5V电源,所述供电单元给电流切换箱的电流切换继电器提供12V电源,所述供电单元给电流互感器提供±15V工作电源。
[0009]—种利用所述电流切换装置进行电流切换的方法,其步骤如下:
[0010]S1.任务开始;
[0011]S2.RS485通讯单元与控制计算机进行通讯,RS485通讯单元与电流切换箱进行通讯;
[0012]S3.RS485通讯单元与单片机控制单元进行通讯,控制计算机通过单片机控制单元下达每一路被校电能表的电流采样切换命令;
[0013]S4.被校表处的各相电流经过电流互感器采样将大电流变换成小电流信号,通过双刀继电器接收到单片机控制单元的切换命令来控制各路电流输出,电流采样装置将各被校表的电流采样信号输出端Ia、Iao、Ib、Ibo、I c、Ico进行并行连接,经总线输出单元连接到标准电能表进行电能测量;
[0014]S5.电流切换箱的电流输出端子Ia、Iao、Ib、Ibo、Ic、Ico与标准表的输入接线端子Ia、la0、lb、lb0、lc、lc0相连,经总线输出单元将电流采样装置对被校表采样后的小电流信号输入到标准表;
[0015]S6.标准表通过单片机控制单元向控制计算机反馈电流切换箱状态信息,任务结束。
[0016]所述步骤S4中的被校表切换具体过程如下,
[0017]a.单片机控制单元向电流采集装置发送切换命令,相应的被校表的双刀继电器合上,将被校表接入到标准电能表的测量回路,延时100ms;
[0018]b.等待双刀继电器完全吸合后,将该被校表的电流互感器的二次侧的单刀双掷继电器打开;
[0019]c.在被校表由接入转化为不接入的时候,先将单刀双掷继电器合上,延时100ms以后,再将双刀继电器打开;
[0020]d.被校表输出端为大电流输出,经电流互感器将大电流信号转变成小电流信号,传递给标准表的测量回路。
[0021]本发明的一种用于电能表远程校表装置的电流切换的装置及切换方法,能够即插即用,方便维修,各个装置独立操作,安全性能高,使用方便,其能够实现多块电能表信号的自动切换,从被校表的大电流输出,通过被校表的电流回路经互感器采样转换成小电流信号传递到标准电能表,实现到标准表的小电流输入。
【附图说明】
[0022]图1是本发明整体结构示意图;
[0023]图2是本发明电流切换箱结构示意图;
[0024]图3是本发明电流切换箱切换方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026]如图1、2所示的一种用于电能表远程校表装置的电流切换装置,包括控制计算机1,其特征在于:所述控制计算机1与RS485通讯单元2通讯连接,RS485通讯单元2与单片机控制单元3通讯连接,单片机控制单元3与控制计算机1通过RS485通讯单元2进行通讯,单片机控制单元3连接电流切换箱4,多个电流切换箱4级联后接入总线输出单元5,单片机控制单元3和电流切换箱4与供电单元6连接,供电单元6给单片机控制单元3的工作电路和电流切换箱4的电流切换继电器提供电源,电流切换箱4内包括多个电流采样装置40,每个电流采样装置40内均设置有被校表41,被校表41的三个输出端子连接电流互感器42,电流互感器42的二次侧通过双刀继电器45连接到接线端子46上,接线端子46通过总线输出单元5接入标准表47形成测量回路。
[0027]所述电流互感器42的二次侧设置有两个反向接法的续流二极管43,续流二极管43对电流互感器42起到补偿电流的作用,在续流二极管43和双刀继电器45之间还设置有单刀双掷继电器44。
[0028]所述电流切换箱4内的电流采样装置40并行设置。
[0029 ]所述供电单元6给单片机控制单元3的工作电路提供5 V电源,所述供电单元6给电流切换箱4的电流切换继电器提供12V电源,所述供电单元6给电流互感器42提供±15V工作电源。
[0030]如图3,一种利用所述电流切换装置进行电流切换的方法,其步骤如下:
[0031]S1.任务开始;
[0032]S2.RS485通讯单元与控制计算机进行通讯,RS485通讯单元与电流切换箱进行通讯;
[0033]S3.RS485通讯单元与单片机控制单元进行通讯,控制计算机通过单片机控制单元下达每一路被测电能表的电流采样切换命令;
[0034]S4.被校表处的各相电流经过电流互感器采样将大电流变换成小电流信号,通过双刀继电器接收到单片机控制单元的切换命令来控制各路电流输出,电流采样装置将各被校表的电流采样信号输出端Ia、Iao、Ib、Ibo、I c、Ico进行并行连接,经总线输出单元连接到标准电能表进行电能测量;
[0035]S5.电流切换箱的电流输出端子Ia、Iao、Ib、Ibo、Ic、Ico与标准表的输入接线端子Ia、la0、lb、lb0、lc、lc0相连,经总线输出单元将电流采样装置对被校表采样后的小电流信号输入到标准表; [0036]S6.标准表通过单片机控制单元向控制计算机反馈电流切换箱状态信息,任务结束。
[0037]所述步骤S4中的被校表切换具体过程如下,
[0038]a.单片机控制单元向电流采集装置发送切换命令,相应的被校表的双刀继电器合上,将被校表接入到标准电能表的测量回路,延时100ms;
[0039]b.等待双刀继电器完全吸合后,将该被校表的电流互感器的二次侧的单刀双掷继电器打开;
[0040]c.在被校表由接入转化为不接入的时候,先将单刀双掷继电器合上,延时100ms以后,再将双刀继电器打开;
[0041]d.被校表输出端为大电流输出,经电流互感器将大电流信号转变成小电流信号,传递给标准表的测量回路。
[0042]通过RS485通讯单元与单片机控制单元通讯,单片机控制单元通过RS485与控制计算机进行通讯,接收控制计算机控制命令,上传电流切换箱状态。电流采样装置将接入装置的各路被校表的电流回路经互感器采样转换成小电流信号传递到标准电能表。电流采样使用单片机经锁存器输出控制,控制信号经光电隔离控制继电器动作。这样可以随意控制电流回路的接入组合,增加了电流切换箱的应用灵活性。同时,电流切换箱可以根据需要扩展,通过总线输出单元从上一个电流切换箱级联过来的,最终接到标准电能表上的电流接入总线。
[0043]被校表的电流回路经互感器采样转换成小电流信号传递到标准电能表的工作过程如下:
[0044]电流采样装置主要有电流互感器、单刀双掷继电器、双刀继电器、续流二极管、接线端子、被校表组成。本发明能够对多路被校电能表进行电流信号采集,以图2为例:被校表的三个输出端子分别与电流互感器相连,电流互感器的二次侧加上两个反向接法的续流二极管,单刀双掷继电器在进行接入切换的时候会存在短时间的电流互感器二次侧开路情况,增加两个续流二极管起到对互感器补偿电流的作用。电流互感器后级设置单刀双掷继电器,在不校验被校表的时候所有表位的电流互感器的二次侧都是短路的,在进行表位接入的时候,先将接入表位的双刀继电器合上,将被校表接入到标准电能表的测量回路,延时100ms左右,等待双刀继电器完全吸合后再将该表位的电流互感器的二次侧的单刀双掷继电器打开。在表位由接入转化为不接入的时候,先将单刀双掷继电器合上,延时100ms以后,再将电流接入双刀继电器打开。被校表输出端为大电流输出,经互感器将大电流信号转变成小电流信号,传递给标准表的测量回路。该电流采集装置并行设置在机箱中,方便维修,即拆即用,操作方便。
[0045]本发明的一种用于电能表远程校表装置的电流切换的装置及切换方法,能够即插即用,方便维修,各个装置独立操作,安全性能高,使用方便,其能够实现多块电能表信号的自动切换,从被校表的大电流输出,通过被校表的电流回路经互感器采样转换成小电流信号传递到标准电能表,实现到标准表的小电流输入。
【主权项】
1.一种用于电能表远程校表装置的电流切换装置,包括控制计算机(1),其特征在于:所述控制计算机(1)与RS485通讯单元(2)通讯连接,RS485通讯单元(2)与单片机控制单元(3)通讯连接,单片机控制单元(3)与控制计算机(1)通过RS485通讯单元(2)进行通讯,单片机控制单元(3)连接电流切换箱(4),多个电流切换箱(4)级联后接入总线输出单元(5),单片机控制单元(3)和电流切换箱(4)与供电单元(6)连接,供电单元(6)给单片机控制单元(3)的工作电路和电流切换箱(4)的电流切换继电器提供电源,电流切换箱(4)内包括多个电流采样装置(40),每个电流采样装置(40)内均设置有被校表(41),被校表(41)的三个输出端子连接电流互感器(42),电流互感器(42)的二次侧通过双刀继电器(45)连接到接线端子(46)上,接线端子(46)通过总线输出单元(5)接入标准表(47)形成测量回路。2.根据权利要求1所述的用于电能表远程校表装置的电流切换装置,其特征在于:所述电流互感器(42)的二次侧设置有两个反向接法的续流二极管(43),续流二极管(43)对电流互感器(42)起到补偿电流的作用,在续流二极管(43)和双刀继电器(45)之间还设置有单刀双掷继电器(44)。3.根据权利要求1所述的用于电能表远程校表装置的电流切换装置,其特征在于:所述电流切换箱(4)内的电流采样装置(40)并行设置。4.根据权利要求1所述的用于电能表远程校表装置的电流切换装置,其特征在于:所述供电单元(6)给单片机控制单元(3)的工作电路提供5V电源,所述供电单元(6)给电流切换箱(4)的电流切换继电器提供12V电源,所述供电单元(6)给电流互感器(42)提供±15V工作电源。5.—种利用权利要求1一4任一所述电流切换装置进行电流切换的方法,其步骤如下: 51.任务开始; 52.RS485通讯单元与控制计算机进行通讯,RS485通讯单元与电流切换箱进行通讯; 53.RS485通讯单元与单片机控制单元进行通讯,控制计算机通过单片机控制单元下达每一路被校电能表的电流采样切换命令; 54.被校表处的各相电流经过电流互感器采样将大电流变换成小电流信号,通过双刀继电器接收到单片机控制单元的切换命令来控制各路电流输出,电流采样装置将各被校表的电流采样信号输出端la、Iao、lb、Ibo、Ic、Ico进行并行连接,经总线输出单元连接到标准电能表进行电能测量; S5.电流切换箱的电流输出端子Ia、Iao、Ib、Ibo、Ic、Ico与标准表的输入接线端子Ia、Ia0、lb、lb0、lc、lc0相连,经总线输出单元将电流采样装置对被校表采样后的小电流信号输入到标准表; S6.标准表通过单片机控制单元向控制计算机反馈电流切换箱状态信息,任务结束。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤S4中的被校表切换具体过程如下, a.单片机控制单元向电流采集装置发送切换命令,相应的被校表的双刀继电器合上,将被校表接入到标准电能表的测量回路,延时100ms; b.等待双刀继电器完全吸合后,将该被校表的电流互感器的二次侧的单刀双掷继电器打开; c.在被校表由接入转化为不接入的时候,先将单刀双掷继电器合上,延时100ms以后,再将双刀继电器打开; d.被校表输出端为大电流输出,经电流互感器将大电流信号转变成小电流信号,传递给标准表的测量回路。
【专利摘要】一种用于电能表远程校表装置的电流切换装置及切换方法,单片机控制单元与控制计算机通过RS485通讯单元进行通讯,单片机控制单元连接电流切换箱,多个电流切换箱级联后接入总线输出单元,单片机控制单元和电流切换箱与供电单元连接,供电单元给单片机控制单元的工作电路和电流切换箱的电流切换继电器提供电源,电流切换箱内包括多个电流采样装置,每个电流采样装置内均设置有被校表,被校表的三个输出端子连接电流互感器,电流互感器的二次侧通过双刀继电器连接到接线端子上,接线端子通过总线输出单元接入标准表形成测量回路,本发明能够即插即用,方便维修,各个装置独立操作,安全性能高,使用方便,能够实现多块电能表信号的自动切换。
【IPC分类】G01R35/04
【公开号】CN105487044
【申请号】CN201610065424
【发明人】毕伟, 田华, 申莉, 舒旭辉, 彭翔, 魏胜清, 甘依依, 唐登平, 邓桂平, 李俊
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院, 国网湖北省电力公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月29日

最新回复(0)