[实用新型]一种三相四线制高压电能表

说明书

技术领域

本实用新型属于高压电能表技术领域，尤其涉及一种三相四线制高压电能表。

背景技术

现有的高压电能计量方案为传统电磁式电压互感器（PT）和电流互感器（CT）以及三相多功能电能表共同组成高压计量箱或者高压计量柜实现高压电能计量。也有采用三相三线方式实现的高压直接电能计量技术系统。在高压电能计量领域，计量系统的整体误差定义、小型化、数字化、低能耗、防窃电是主要的发展方向。

传统方案：采用两组高压CT、两组高压PT和三相多功能电能表组成高压计量系统。如附图1所示。

如附图2所示，高压电能表采用三相三线制两元件法进行测量，在A-B相间和C-B相间安装高压分压器，A相和C相上均安装有低功耗电流互感器和高压单相电能计量单元。B相电能综合单元实时累加出三相总的电量数据并存储，同时实现复费率、需量等多功能信息管理。其缺陷在于：

1）、针对电网的中性点接地系统或者小电阻接地，完全不能保证计量准确性。即使是中性点不接地系统，电网也大多采用了消弧线圈接地，只要电网有接地保护的时候，计量功能将不再满足基本准确度等级要求。

2）、除去接地方式导致上述技术方案不能正常适用之外。在35kV及以上电压等级下，由于电气绝缘距离的加大，产品要做成一体化整体结构，上述技术所实现的装置系统将异常庞大，不方便安装，并且不具有经济性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种基于单相高压直接计量组件的三相四线制高压电能表。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，包括高压直接计量组件、三相电能综合单元，所述的高压直接计量组件由A相高压直接计量组件、B相高压直接计量组件、C相高压直接计量组件组成，且A相高压直接计量组件与电能表的A相连接、B相高压直接计量组件与电能表的B相连接、C相高压直接计量组件与电能表中的C相连接，并完成单相的电量测量和电能计量；所述的三相电能综合单元与A相高压直接计量组件、B相高压直接计量组件、C相高压直接计量组件相连接，并实时采集各组件的电量数据和电能数据。

作为优选，所述的三相电能综合单元与A相高压直接计量组件、B相高压直接计量组件、C相高压直接计量组件之间采用通讯信道方式相连接，在需要考虑高压电气隔离的应用场合采用光纤通信或者无线通信方式，在无需考虑电气隔离的应用场合则采用任意形式通讯信道。

作为优选，所述的通讯信道的链路方式为三相电能综合单元为主站，A、B、C三相高压直接计量组件各组件为从站的主-从结构的半双工通信方式。

作为优选，所述的高压直接计量组件包括电子式电流互感器、电子式电压互感器、单相高压计量单元、等电位供电单元；其中，电子式电流互感器采用LPCT或者Rogowski线圈，其二次接口与单相高压计量单元的接口相连接；电子式电压互感器采用电阻分压器、电容分压器或者阻容分压器，其二次接口所输出的U1测量信号接入在单相高压计量单元的接口，所输出的U2供电输出接入在等电位供电单元内；单相高压计量单元所输出的U3供电输出接入在等电位供电单元内。

作为优选，所述的单相高压计量单元包括MCU主控芯片、及分别与MCU主控芯片相连接计量芯片、存储芯片、时钟芯片、通讯模块、硬件看门狗、脉冲输出光电口。

作为优选，所述的三相电能综合单元包括用于连接A相、B相、C相高压直接计量组件的串口，主控MCU，上行串口，脉冲输出口，以及依据实际需要配置的液晶显示、GPRS/4G通讯、按键的辅助功能部件。

本实用新型的有益效果为：

1、本装置适用于10kV及以上各类电压等级各类电网系统接地运行方式下的计量；传统的三相三线计量方式不适用于中性点非绝缘系统，由于不能保证三相电流之和（即：零序电流）一直为零，计量方法在理论上不能成立，同时，更高电压等级下，各相之间的电气距离变得更大，三相三线计量需要跨相间进行电压采样，这是难以实现的，本方法因而具有广泛应用价值；

2、在输变电和配电高压系统中，采用传统电磁式互感器技术则是无法做到小型化和灵活应用的，本方法采用高压直接计量组件，消除了传统互感器的一二次绝缘设计和空间使用，大幅减小了高压计量装置的体积和重量，也大大高压计量装置的运行能耗；