專利名稱:電子式網損測量儀的制作方法
本實用新型涉及電力網電能損耗測量儀器。
電力網的電能損耗，俗稱“網損”或“線損”，是考核供電部門運行管理水平的重要指標。但這種損耗，在實際中通常是由設計時的理論計算得出的，不能滿足現代管理的需要。蘇聯曾生產出一種電流平方表，根據表的讀數再由人工計算而間接得出電網中某一線段或某一臺變壓器的銅損，使用十分有限。
本實用新型的目的在于，針對現有技術的不足，設計一種能準確測量電力網電能損耗(包括輸電線的電能損耗與變壓器的電能損耗)大小與分布的電子式網損測量儀，用它直接且同時讀出多股線路和多臺變壓器的電能損耗，給出可靠的依據。
本實用新型的研制是建立在這樣的理論基礎之上的用電子計算機計算了大量實際電網損耗數據并用概率統計方法得出了計算電力網網損的數學模型△W＝K1∫I2.028dt＋K2∫I1.68dt＋P0t由該數學模型可知，總的電網損耗△W是電網電流I和運行時間t的函數(式中K1、K2、P0對某確定電網而言是常數)。本實用新型旨在用電子線路方法最簡單地實現上述計算并將運行結果即時顯示。
下面結合附圖對本實用新型做出具體說明。
圖1是本實用新型外形圖。
圖2是本實用新型的電路原理框圖。由圖2可知，本實用新型包括輸入電路(1)、指數運算器(2)與(4)、線損系數整定電路(3)、變壓器銅損系數整定電路(5)、變壓器鐵損常數整定電路(11)、積分加法器(6)、比較器(7)、脈沖整形電路(8)、功率放大器(9)、電磁計數器(10)，積分加法器(6)的兩端設有由脈沖輸出控制的模擬開關(12)。
電網電流I通過輸入電路(1)變為直流電壓V1，該電壓的每一伏代表電網電流0.5安培；指數運算器(2)與(4)分別進行2.028和1.68的指數運算，運算器(2)與(4)的輸出電壓分別乘以常數K1與K2，該環節分別由輸電線損耗系數整定電路(3)與變壓器銅損系數整定電路(5)完成，其整定值α1與α2分別正比于K1和K2；全線變壓器鐵損P0由常數整定電路(11)設定α3作為常數電壓；上述(3)、(5)、(11)三個部分的電壓信號，一并送入積分加法器(6)相加后對時間積分，積分加法器(6)的輸出信號V3即是所測的網損電耗。為了能用變數(瓩小時)來累計電能損耗，將積分加法器(6)的輸出電壓V3送入比較器(7)，它與預先給定的10伏電壓進行比較。該10伏電壓，可在設計和使用時選定相當于0.1度、1度、10度等的等效當量，決定于網損測量儀的使用當量。當積分器(6)輸出電壓V3上升達到10伏時，比較器(7)動作，輸出一個脈沖，該脈沖經整形電路(8)整形、功放器(9)放大，推動電磁計數器(10)，累計記錄脈沖數。比較器(7)輸出脈沖同時送入跨接在積分加法器(6)兩端的模擬開關(12)，使開關(12)的觸點瞬時接通，從而使積分器(6)歸零，以再重新積分。輸出達到10伏時，再推動電磁計數器進一位，如此將網損變數不斷累記下來。電磁計數器(10)象普通電度表一樣，可很方便地讀出電網的網損。
作為最佳實施方案，圖2中所示的線損系數整定電路(3)、變壓器銅損系數整定電路(5)、變壓器鐵損常數整定電路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈電位器，模擬開關(12)由JAG－1A－1H－12V干簧繼電器擔任，計數器(10)采用六位電磁計數器，集成塊IC均采用μA741運算放大器。其具體電路與有關參數詳見圖3。
本實用新型的安裝與使用1、將本儀器與配電屏固接。
2、將本儀器的信號輸入端串入電流測量回路或串入電度表電流線圈中。
3、接通儀器工作電源，穩定十分鐘后，儀器正常工作。
4、分別計算出α1、α2、α3三個系數并調整多圈電位器(3)、(5)(11)將該三個系數整定好，并注意將面板開關調整到測量檔。此時，儀器即開始按電網負荷大小記錄網損。
5、儀器正常工作后應每月按時抄記網損數，當電網變化后應重新整定儀器的系數α。由于儀器工作電源與被測線路不是同一電源，當被測線路停電時，應將儀器工作電源拉斷，至被測線路送電時再行合閘。
系數α1、α2、α3的計算與整定1、儀器同時測量電網中輸電線損耗、變壓器銅損、鐵損時α1＝0.84η2.028Rd10.775／I0.028e∑·N (一)α2＝1.135η1.68Ie∑0.321·Rd20.968／N (二)α3＝100ρ0／N式中Rd1線路固定等效電阻(Ω)Rd2變壓器固定等效電阻(Ω)Ie∑全線路變壓器額定電流的總和(A)η儀器所測線路電流互感器的變比ρ0所有變壓器鐵損功率(KW)
N整定倍率。
2、只測一條輸電線路的損耗時，系數α2＝α3＝0，則α1＝0.718η2R／N (四)式中R是被測輸電線的實際電阻(Ω)。
3、只測量一臺變壓器的銅、鐵損時，系數α2＝0，α1與α3分別按(四)式與(三)式計算，此時(四)式中的R為被測變壓器的實際電阻(Ω)(三)式中的ρ0為被測變壓器的鐵損功率(KW)。
4、儀器整定倍率N應按下表選取適當值，使α1、α2、α3均小于或等于1，三個系數計算式中的N值須選取一致。N值不同時，計數器(10)末位代表的電度值也不同。
5、系數整定方法(3)、(5)、(11)三個指針式多圈電位器的短針、長針重合并指于“0”，則α值為零；短針所指內圈刻度為系數十分位(0.1)上的數；長針所指外圈刻度大格表示百分位(0.01)上的數，1小格代表千分位(0.002)上的數。
儀器的主要參數；相對測量誤差不大于3％，功率因數范圍0.6≤COSφ≤1，最大量程 99999900度輸入端直流電阻0.02～0.03Ω
工作溫度范圍 0～40℃相對濕度 ≤90％使用電源 AC 220V±10％消耗功率 ＜10VA本實用新型適用于35、60、110、220、330、500KV的高壓電網和6至10KV的配電網以及380V的低壓電網。能同時測量電網中輸電線損耗，變壓器銅損與鐵損；也能分線、分元件測量其中某一項損耗，還能同時直接讀出多股線路和多臺變壓器的電能損耗，為電力部門提供了一種有效的測量手段。
圖1是本實用新型的外形圖圖2是其電路原理框圖圖3是電路圖。諸圖中1－輸入電路2、4－指數運算器3、線損系數整定電路(多圈電位器)5－變壓器銅損系數整定電路(多圈電位器)6－積分加法器7－比較器8－脈沖整形電路9－功率放大器10－電磁計數器11－變壓器鐵損常數整定電路(多圈電位器)12－模擬開關13－計數器清零按鍵
14－電源指示燈15－內部參數檢測接線柱16－拔動開關17計數指示燈。
權利要求
1.一種電子式電力網電能損耗測量儀，其特征在于，它的電路組成包括輸入電路(1)、指數運算器(2)與(4)、線損系數整定電路(3)、變壓器銅損系數整定電路(5)、變壓器鐵損常數整定電路(11)、積分加法法器(6)、比較器(7)、脈沖整形電路(8)、功率放大器(9)、電磁計數器(16)、積分加法器(6)的兩端設有由脈沖輸出控制的模擬開關(12)。
2.根據權利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述電路中的系數整定電路(3)與(5)以及常數整定電路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈電位器。
3.根據權利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述電路中的模擬開關(12)由干簧繼電器擔任。
4.根據權利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述計數器(10)采用六位電磁計數器。
5.根據權利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述電路中的集成塊均為μA741運算放大器。
專利摘要
一種基于符合實際的數學模型而設計的電子式電力網電能損耗測量儀器。其電路組成包括取樣電路、指數運算器、積分加法器、比較器、脈沖整形電路及顯示電路。能直接讀出一股或多股輸電線路以及一臺或多臺變壓器的電能損耗。結構合理，性能可靠，誤差小于3％，適于電力部門廣泛使用。
文檔編號G01R29/00GK86207221SQ86207221
公開日1987年6月3日 申請日期1986年9月18日
發明者楊期余, 任國梁, 余曼欽, 李偉新, 王燦 申請人:湖南大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan