[实用新型]一种计量故障监测无线远程数传报警电能表

说明书

技术领域

本发明属自动化无线监测应用领域，为一种由可监测计量二次回路故障的多功能电能表和无线远程数据采集传送报警终端组成的电能表终端，此种电表终端与中心站无线收发主机配合可构成配电自动化无线远程抄表故障监测报警系统。

背景技术

目前电子式电能表种类繁多，按功能分为：有功电能表无功电能表和多功能电能表。有些电表带RS485通信接口。近些年已有电能表增加了防窃电功能，但主要是单相电子式电能表。其原理是：单相表增加零线电流输入信号，将火线电流输入信号幅度与零线电流信号输入幅度比较，正常无窃电时两信号幅度相同，当火线上有电流分流窃电时(电流线在表外短路，部分电流不流经表内，火线电流输入信号幅度与零线电流信号输入幅度就会不同，表内电能计量芯片若用的是防窃功能芯片，芯片上有两路输入信号，芯片内累计电能量自动按副度大的计算，防止分流少计电量。若零线和火线都同时有分流问题，则无法有效防止窃电。而三相四线电能表却不能用此方法检测分流窃电故障，因正常情况下零线电流和三相火线电流幅度不相等，通常三相四线制三相火线(380V)电流不一定相等，零线电流不确定，有时差别很大。零线电流在三相火线电流相等时可能为零，在三相电流不平恒时零线电流较大，有时比某个火线电流还大，而某相电流正常无故障情况下也可能为零。所以三相电表二次回路和外分流窃电等故障检测较困难。目前只能数字幅度判别三相电压幅度，检测失压。至于电流回路故障，有的测三相电流幅度，判别三相电流不平衡度，但都不能判定有无二次回路故障和电流分流故障。

发明内容

本发明的计量故障监测无线远程数传报警电能表终端，其主要特征之一是：改变了原三相电子式电能表的电路结构，增加了零相电流输入端子，电流故障报警指示灯和输出端子，电压故障报警指示灯和输出端子，三相电流分流或二次回路电流故障监测电路，组成带电流故障监测的电能表，能有效监测出二次回路和分流等电流故障。其主要特征二是：增加无线远程数传报警收发器，可将电流电压故障信号、报警信号及电表数据通过无线远程数字传送收发器及时传送到报警中心。其整体结构是：由已有三相电子式电能表、和增加的零相电流输入端子、三相电流故障监测控制电路板、电流故障报警输出端子及指示灯、电压故障报警输出端子及指示灯、无线远程数传报警收发器所组成，其电路原理见附图1。

本发明的计量故障监测无线数传报警电能表，其结构原理(见附图1)是：接入电能表的三相二次电流IA、IB、IC通过微型电流互感器隔离，分别变换出与一次电流幅度相应的毫安级电流，分别流过三个高精电阻产生压降，变换出三相电流幅度信号，送电能计量芯片的三相电流输入端。接入的三相电压UA、UB、UC分别变换出三相电压信号送计量芯片，三相电流和电压在芯片内通过模数转换，电流电压分别相乘数字计算得出三相有功功率和三相无功功率，通过电能计量芯片内的程序控制对时间累积，得出有功电能和无功电能计量数值。U1中通过模数转换出的三相电压数值再通过软件识别有数值为零时，为有电压故障，电压故障指示灯亮，UG输出故障信号；为监测计量表的三相电流故障，将三相电流信号送电能计量芯片同时送电流故障监测电路，零线电流通过两输入端子IO1、IO2通过微型电流互感器隔离变换出的电流同时接入电流故障监测电路，有电流分流或二次电流有反接断路等故障时，电流故障指示灯亮，故障信号送电流故障端子，同时U3发电流故障编码信号送无线数传报警电路发射出去。同理三相电压有某相失压，电压故障指示灯亮时，U3发电压故障编码信号送无线数传报警电路发射出去；B1...Bn接外报警输入，有超温、盗情等信号经监测和编码送无线数传报警电路发射出去。电能表内的有功电量和无功电量及三相电压电流功率等参数通过RS485通信接口接无线数传报警发射电路，与数据中心按约定的通信协议将表内数据传到中心。

为能实时监测出包括电能表本身的各种计量故障，本发明将送入计量芯片的三相电流信号同时加入到电流故障监测电路，同时再把三相四线制(目前各配变计量是三线四线)的零线电流信号IO接入到监测电路单元，监测电路判别三相电流幅度和相位，及零相电流幅度大小。电路程序实时分析三相电流幅度和相位，和零线电流相位，判别有无电流各种故障的存在和出现。若有计量故障，变压器超温，盗情等故障问题都及时通过无线数传报警电路，发送到变电所或局监测中心，报告到有关责任人，及时核实处理。