一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，包括振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻、阻抗變換器、同相比例放大器、帶通濾波器、整流濾波器以及第二電壓跟隨器。本實用新型專利技術采用上述結構，能夠對CT回路在線監測，完成對現場用電情況實時監測，及時了解計量回路工況信息，很好地滿足了智能電網建設要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力部門電能計量領域，具體涉及一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統。
技術介紹
隨著我們國家智能電網建設應用的不斷推廣和深入，智能用電管理和技術水平的不斷提高，以往安全用電人工現場檢查的技術和管理受到極大的挑戰，因此低壓互感器電流回路工況在線監測技術需求得到電力部門的高度重視。目前，一旦電能計量回路發生故障，比如計量回路發生短路、斷路、分流等，則會造成非正常計量，造成電能表少計、漏計甚至是不計，從而使國家的利益遭受損失，因此，急需一種能夠在計量回路出現短路、斷路、分流等情況時，自動輸出相應的監測電平值，為后端采樣識別提供可靠信號源的系統。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，解決目前無法對計量回路出現故障的情況進行準確地監測，導致電能出現非正常計量，進而造成國家利益遭受損失的問題。本專利技術為實現上述目的，采用以下技術方案實現：一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，包括振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻、阻抗變換器、同相比例放大器、帶通濾波器、整流濾波器以及第二電壓跟隨器；振蕩器用于產生振蕩信號并輸入到第一電壓跟隨器中，振蕩信號經第一電壓跟隨器輸出后，再經恒流電阻得到恒流交流信號，恒流交流信號經阻抗變換器耦合到三相電路的CT回路中；經過耦合后的恒流交流信號輸入到同相比例放大器進行信號放大，放大后的信號輸入到帶通濾波器中濾除各種干擾及寄生振蕩，得到正弦波，正弦波經整流濾波器后得到直流信號，直流信號再經第二電壓跟隨器后輸出。進一步地，作為優選技術方案，所述振蕩器包括第一運放U1A、第三電阻R3、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第四電容C4以及第五電容C5；所述電阻R3的一端與第一運放U1A的反相輸入端相連，另一端與第一運放U1A的輸出端相連；所述第十電阻R10與第十一電阻R11并聯，其中一個并聯端接地，另一個并聯端連接至第一運放U1A的反相輸入端；所述第五電容C5與第十三電阻R13并聯，其中一個并聯端接地，另一個并聯端連接至第一運放U1A的同相輸入端；所述第四電容C4的一端與第一運放U1A的同相輸入端相連，另一端與第十二電阻R12的其中一端相連，第十二電阻R12的另一端與第一運放U1A的輸出端相連。進一步地，作為優選技術方案，所述第十一電阻R11為可變電阻。進一步地，作為優選技術方案，所述第一電壓跟隨器包括第二運放U1B，第二運放U1B的同相輸入端與第一運放U1A的輸出端相連，第二運放U1B的反相輸入端與第二運放U1B的輸出端相連，恒流電阻的一端與第二運放U1B的輸出端相連，另一端與耦合在CT回路中的阻抗變換器相連。進一步地，作為優選技術方案，所述同相比例放大器包括第三運放U1C、第二電阻R2以及第五電阻R5，第三運放U1C的同相輸入端與恒流電阻、阻抗變換器相連，第二電阻R2的兩端分別與第三運放U1C的反相輸入端、輸出端相連，第五電阻R5的一端與第三運放U1C的反相輸入端相連，另一端接地。進一步地，作為優選技術方案，所述帶通濾波器包括第四運放U1D、第一電容C1以及第四電阻R4，第四運放U1D的反相輸入端與第三運放U1C的輸出端相連，第四運放U1D的同相輸入端接地，第一電容C1的兩端分別與第四運放U1D的反相輸入端、輸出端相連，第四電阻R4并聯在第一電容C1的兩端。進一步地，作為優選技術方案，還包括第九電阻R9和第二電容C2，第九電阻R9的一端與第三運放U1C的輸出端相連，另一端接地；第二電容C2的一端與第三運放U1C的輸出端相連，另一端與第四運放U1D的反相輸入端相連。進一步地，作為優選技術方案，所述整流濾波器包括第五運放U2A、第一電阻R1、第七電阻R7、第八電阻R8、第一二極管D1、第二二極管D2以及極性電容C3，第五運放U2A的反相輸入端通過依次串接第八電阻R8、第七電阻R7后連接至第四運放U1D的輸出端，第五運放U2A的同相輸入端接地，第一二極管D1的陽極與第五運放U2A的反相輸入端相連，陰極與第五運放U2A的輸出端相連，第二二極管D2的陽極與第一二極管D1的陰極相連，第一電阻R1的一端連接在第七電阻R7與第八電阻R8之間，另一端與第二二極管D2的陰極相連，極性電容C3的正極端與第二二極管D2的陰極相連，另一端接地。進一步地，作為優選技術方案，所述第二電壓跟隨器包括第六運放U2B，第六運放U2B的同相輸入端與第二二極管D2的陰極相連，第六運放U2B的反相輸入端與輸出端相連。進一步地，作為優選技術方案，還包括第一雙向瞬態二極管D3和第二雙向瞬態二極管D4，所述第一雙向瞬態二極管D3的一端與第六運放U2B的輸出端相連，另一端接地；所述第二雙向瞬態二極管D4的一端與第三運放U1C的同相輸入端相連，另一端接地。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：(1)本專利技術通過振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻的共同作用，產生恒定的交流信號，并施加到阻抗變換器上，CT回路一旦發生阻抗變化，第二電壓跟隨器輸出的直流電壓便會發生變化，從而即可判定用戶屬于非正常用電，及時對該情況進行處理，避免造成進一步的損失。(2)本專利技術通過增加第一雙向瞬態二極管D3和第二雙向瞬態二極管D4，保證了輸入輸出信號在器件工作范圍內，防止過流信號損壞器件，從而對整個監測系統起到了很好的保護作用。(3)本專利技術通過對CT回路在線監測，完成對現場用電情況實時監測，及時了解計量回路工況信息，很好地滿足了智能電網建設要求。附圖說明圖1為本專利技術的振蕩器與第一電壓跟隨器的電路結構示意圖；圖2為本專利技術的阻抗變換器在三相電路中的位置關系示意圖；圖3為本專利技術的同相比例放大器與帶通濾波器的電路結構示意圖；圖4為本專利技術的整流濾波器與第二電壓跟隨器的電路結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步地詳細說明，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例：如圖1～4所示，本實施例所述的一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，包括振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻、阻抗變換器、同相比例放大器、帶通濾波器、整流濾波器以及第二電壓跟隨器；振蕩器用于產生振蕩信號并輸入到第一電壓跟隨器中，振蕩信號經第一電壓跟隨器輸出后，再經恒流電阻得到恒流交流信號，恒流交流信號經阻抗變換器耦合到三相電路的CT回路中；經過耦合后的恒流交流信號輸入到同相比例放大器進行信號放大，放大后的信號輸入到帶通濾波器中濾除各種干擾及寄生振蕩，得到正弦波，正弦波經整流濾波器后得到直流信號，直流信號再經第二電壓跟隨器后輸出。在本實施例中，CT回路指的是電流互感器回路，電能表就位于電流互感器回路中，在振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻的共同作用下，得到恒定的交流信號，即恒流交流信號，并將該恒流交流信號通過阻抗變換器CAT1耦合到CT回路中，由于電路的A/B/C三相工作原理相同，因此，每相的CT回路中接入一個本監測系統，如圖2所示，監測系統接入到A相的CT回路中。下面以本專利技術接入到A相為例，進行具體的說明。本實施例的振蕩器包括第一運放U1A、第三電阻R3、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第四電容C4以及第五電容C5；電阻R3的一端與第一運放U1A的反相輸入端相連，另一端與第一運放U1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：包括振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻、阻抗變換器、同相比例放大器、帶通濾波器、整流濾波器以及第二電壓跟隨器；振蕩器用于產生振蕩信號并輸入到第一電壓跟隨器中，振蕩信號經第一電壓跟隨器輸出后，再經恒流電阻得到恒流交流信號，恒流交流信號經阻抗變換器耦合到三相電路的CT回路中；經過耦合后的恒流交流信號輸入到同相比例放大器進行信號放大，放大后的信號輸入到帶通濾波器中濾除各種干擾及寄生振蕩，得到正弦波，正弦波經整流濾波器后得到直流信號，直流信號再經第二電壓跟隨器后輸出。

【技術特征摘要】
1.一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：包括振蕩器、第一電壓跟隨器、恒流電阻、阻抗變換器、同相比例放大器、帶通濾波器、整流濾波器以及第二電壓跟隨器；振蕩器用于產生振蕩信號并輸入到第一電壓跟隨器中，振蕩信號經第一電壓跟隨器輸出后，再經恒流電阻得到恒流交流信號，恒流交流信號經阻抗變換器耦合到三相電路的CT回路中；經過耦合后的恒流交流信號輸入到同相比例放大器進行信號放大，放大后的信號輸入到帶通濾波器中濾除各種干擾及寄生振蕩，得到正弦波，正弦波經整流濾波器后得到直流信號，直流信號再經第二電壓跟隨器后輸出。2.根據權利要求1所述的一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：所述振蕩器包括第一運放U1A、第三電阻R3、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第四電容C4以及第五電容C5；所述電阻R3的一端與第一運放U1A的反相輸入端相連，另一端與第一運放U1A的輸出端相連；所述第十電阻R10與第十一電阻R11并聯，其中一個并聯端接地，另一個并聯端連接至第一運放U1A的反相輸入端；所述第五電容C5與第十三電阻R13并聯，其中一個并聯端接地，另一個并聯端連接至第一運放U1A的同相輸入端；所述第四電容C4的一端與第一運放U1A的同相輸入端相連，另一端與第十二電阻R12的其中一端相連，第十二電阻R12的另一端與第一運放U1A的輸出端相連。3.根據權利要求2所述的一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：所述第十一電阻R11為可變電阻。4.根據權利要求2或3所述的一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：所述第一電壓跟隨器包括第二運放U1B，第二運放U1B的同相輸入端與第一運放U1A的輸出端相連，第二運放U1B的反相輸入端與第二運放U1B的輸出端相連，恒流電阻的一端與第二運放U1B的輸出端相連，另一端與耦合在CT回路中的阻抗變換器相連。5.根據權利要求4所述的一種低壓互感器計量回路狀態在線監測系統，其特征在于：所述同相比例放大器包括第三運放U1C、第二電阻R2以及第五電阻R5，第三運放U1C的同相輸入端與恒流電阻、阻抗變換器相連，第二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱勇，
申請(專利權)人：四川和中電力科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51