專利名稱：儀表用互感器和使用該儀表用互感器檢測(cè)功率值的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下描述總的來說涉及儀表用互感器和使用該儀表用互感器檢測(cè) 功率值的裝置，尤其涉及儀表用互感器和能夠精確檢測(cè)經(jīng)由高壓線提 供給負(fù)載的功率值并將檢測(cè)到的功率值傳送到外部功率值控制單元， 以通過該外部功率值控制單元管理所述功率值的使用儀表用互感器檢 測(cè)功率值的裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的電流的電平和電壓的電平是非常高的。 因此，當(dāng)檢測(cè)經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的功率值時(shí)，允許在經(jīng)由該高壓 線提供的電流和電壓通過使用儀表用互感器從一個(gè)高電平改變到低電 平之后檢測(cè)功率值。
儀表用互感器一般包括電流電平變換器和電壓電平變換器。電流 電平變換器將經(jīng)由高壓線提供的高電平電流轉(zhuǎn)換為低電平電流。電壓 電平變換器將經(jīng)由高壓線提供的高電平電壓轉(zhuǎn)換為低電平電壓。
在儀表用互感器中由電流電平變換器轉(zhuǎn)換的低電平電流和由電壓 電平變換器轉(zhuǎn)換的低電平電壓被傳送到功率表，在功率表處將電流和 電壓彼此相乘以檢測(cè)經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的功率值。在儀表用互感器中從電流電平變換器輸出的低電平電流和從電壓 電平變換器器輸出的低電平電壓是模擬信號(hào)。
因此，在儀表用互感器和功率表距離近的情況下，儀表用互感器 能夠正確地將轉(zhuǎn)換為低電平的電流和電壓的模擬信號(hào)傳送到功率表， 以便能夠準(zhǔn)確檢測(cè)提供給負(fù)載的功率值。
然而，在儀表用互感器和功率表距離遠(yuǎn)的情況下，當(dāng)檢測(cè)功率值 時(shí)，儀表用互感器不能正確地將轉(zhuǎn)換為低電平的電流和電壓的模擬信 號(hào)傳送到功率表而產(chǎn)生大量的誤差。
換句話說，在從儀表用互感器傳送模擬信號(hào)到功率表期間，會(huì)引 發(fā)大量的噪聲并且模擬信號(hào)電平會(huì)衰減，自此在由功率表檢測(cè)到的功 率值與經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的實(shí)際功率值之間產(chǎn)生較大的差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠精確檢測(cè)經(jīng)由高壓線提供給 負(fù)載的功率值的儀表用互感器。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的在于提供一種使用儀表用互感器檢測(cè)功率值 的裝置，該裝置將由儀表用互感器精確檢測(cè)到的功率值傳送到外部功 率值管理單元，以允許外部功率值管理單元對(duì)所述功率值進(jìn)行管理。
為了達(dá)到這些目的，根據(jù)本發(fā)明的儀表用互感器包括電流/電壓 電平變換單元和功率值計(jì)算模塊。該電流/電壓電平變換單元包括電流 電平變換器和電壓電平變換器。電流電平變換器使用例如電流互感器或茹科夫斯基線圈 (Rogowski coil )將經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的高電平電流轉(zhuǎn)換為低電平 電流。
電壓電平變換器通過使用設(shè)置在高壓線之間的分壓電阻對(duì)高電壓 進(jìn)行分壓從而將經(jīng)由高壓線提供的高電平電壓轉(zhuǎn)換為低電平電壓。
功率值計(jì)算模塊將由電流電平變換器轉(zhuǎn)換的低電平電流和由電壓 電平變換器轉(zhuǎn)換的低電平電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，隨后計(jì)算出功率值。
因此，根據(jù)本發(fā)明的儀表用互感器具有如下特征整體地配備有 用于將經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的電流電平和電壓電平轉(zhuǎn)換為低電平的 電流/電壓電平變換單元和用于計(jì)算功率值的功率值計(jì)算模塊。
此外， 一種使用該儀表用互感器檢測(cè)功率值的裝置將由儀表用互 感器計(jì)算出的功率值接收為數(shù)字信號(hào)，并在存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存接收到的功 率值以進(jìn)行管理，并將其顯示在顯示單元上。


圖1為示出使用儀表用互感器檢測(cè)功率值的裝置的基本結(jié)構(gòu)的方 框圖。
值的裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述儀表用互感器以及使用所述儀表 用互感器檢測(cè)功率值的裝置。圖1為示出使用儀表用互感器來檢測(cè)功率值的裝置的基本結(jié)構(gòu)的
框圖。附圖標(biāo)記L,和L2分別是為負(fù)載提供電力的高壓線。
附圖標(biāo)記110是儀表用互感器。該儀表用互感器110配置有電流 電平變換器112和電壓電平變換器114。電流電平變換器112將經(jīng)由兩 條高壓線L,和L2之一，例如高壓線L2提供給負(fù)載的高電平電流轉(zhuǎn)換 為4氐電平電流。
電壓電平變換器114將經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的高電平電 壓轉(zhuǎn)換為低電平電壓。例如，電壓電平變換器114具有在高壓線L,和 L2之間串4關(guān)連接的分壓電阻114a和114b，并且分壓電阻114a和114b 將經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的高電平電壓分壓而將其轉(zhuǎn)換為低電 平電壓。
在儀表用互感器110中由電流電平變換器112轉(zhuǎn)換的電流和由電 壓電平變換器114轉(zhuǎn)換的電壓被傳送到功率表120,在功率表120處能 夠;險(xiǎn)測(cè)功率值。
功率表120包括電壓檢測(cè)單元121、積分器122、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 123、微控制器124、計(jì)時(shí)器125、存儲(chǔ)器126和顯示單元127。
將由電壓電平變換器114轉(zhuǎn)換的電壓輸入到功率表120的電壓檢 測(cè)單元121，在電壓4全測(cè)單元121處檢測(cè)電壓電平。
將由電流電平變換器112轉(zhuǎn)換的電流輸入到功率表120的積分器 122，在積分器122處對(duì)該電流進(jìn)行積分。
將由電壓檢測(cè)單元121檢測(cè)到的電壓電平和由積分器122積分的 電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸入到微控制器124。
9然后，微控制器124使用從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器123輸入的電流和電
壓計(jì)算經(jīng)由高壓線I^或L2提供給負(fù)載的功率值。換句話說，微控制器
124通過將所述電流和電壓彼此相乘來計(jì)算出功率值。
微控制器124根據(jù)計(jì)時(shí)器125計(jì)數(shù)的當(dāng)前的時(shí)間信息對(duì)在存儲(chǔ)器 126中的計(jì)算出的功率值進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，并將計(jì)算出的功率值輸出到 顯示單元127進(jìn)行顯示。
用于檢測(cè)功率值的裝置將由儀表用互感器110轉(zhuǎn)換的低電平電流 和低電平電壓傳送到功率表120，并且允許功率表120通過將傳送的低 電平電流和低電平電壓相乘來計(jì)算和控制功率值。
從儀表用互感器IIO傳送到功率表120的電流和電壓是模擬信號(hào)。
因此，在儀表用互感器110與功率表120距離近的情況下，功率 表120能夠準(zhǔn)確接收從儀表用互感器110傳送的模擬信號(hào)的電流和電 壓，以正確計(jì)算出經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的功率值。
然而，在儀表用互感器110與功率表120距離遠(yuǎn)的情況下，當(dāng)儀 表用互感器110傳送模擬信號(hào)的電流和電壓到功率120時(shí)會(huì)引發(fā)大量 的噪聲并且模擬信號(hào)的強(qiáng)度也會(huì)衰減。因此，由功率表120計(jì)算出的 功率值與經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的實(shí)際功率值之間存在4艮大的 差異。這種差異隨著儀表用互感器110與功率表120之間的距離變大 而進(jìn)一步增大。
率值的裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，附圖標(biāo)記200是計(jì)算經(jīng)由高壓線L, 或L2提供給負(fù)載的功率值的儀表用互感器。儀表用互感器200整體地裝備有電流電平變換器210、電壓電平變 換器220和功率值計(jì)算模塊230。
電流電平變換器210具有電流互感器或茹科夫斯基線圈，所述電 流互感器或茹科夫斯基線圈設(shè)置在所述兩條高壓線L,和L2中的一條高
壓線，例如高壓線L2上，以檢測(cè)經(jīng)由高壓線L2提供給負(fù)載的電流。
電壓電平變換器220將經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的高電平電 壓轉(zhuǎn)換為低電平電壓。例如，電壓電平變換器220具有在高壓線L,和 L2之間串if關(guān)連"l妄的分壓電阻221、 223,并且分壓電阻221、 223將經(jīng)由 高壓線L,或L2提供給負(fù)載的高電平電壓分壓以將其轉(zhuǎn)換為低電平電壓。
將由電流電平變換器210檢測(cè)到的電流和由電壓電平變換器220 檢測(cè)到的電壓輸入到功率值計(jì)算模塊230。
功率值計(jì)算模塊230配置有電壓檢測(cè)單元231、積分器233、模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器235、微控制器237和通信部件239。
將由電壓電平變換器220轉(zhuǎn)換的電壓輸入到功率值計(jì)算模塊230 的電壓檢測(cè)單元231 ，在電壓檢測(cè)單元231處檢測(cè)電壓電平。將由電流 電平變換器210檢測(cè)到的電流作為微分值輸入到功率值計(jì)算模塊230 的積分器233，并通過積分器233積分，其中所述微分值是一個(gè)隨時(shí)間 變化的值。
由電壓4企測(cè)單元231 >險(xiǎn)測(cè)到的電壓電平和由積分器233積分得到 的電流通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器235轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且接著輸入到微 控制器237。然后，微控制器237通過計(jì)算從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器235輸入的電流 和電壓來計(jì)算功率值，并且將計(jì)算出的功率值經(jīng)由通信部件239傳送 給外部功率值管理單元250。通信部件239優(yōu)選地將功率值作為數(shù)字信 號(hào)進(jìn)行傳送。
根據(jù)本發(fā)明的這種儀表用互感器200整體地配置有電流電平變換 器210、電壓電平變換器220和功率值計(jì)算模塊230，以便其能夠正確 計(jì)算出經(jīng)由高壓線L,或L2提供給負(fù)載的功率值。
由功率值計(jì)算模塊230的通信部件239傳送的功率值由功率值管 理單元250接收。
功率值管理單元250包括通信部件251 、微控制器253 、計(jì)時(shí)器255、 存儲(chǔ)器257和顯示單元259。
從功率值計(jì)算模塊230的通信部件239傳送的功率值被功率值管 理單元250的通信部件251接收，并且接收到的功率值,皮輸入到孩史控 制器253。
然后，微控制器255將從通信部件251輸入的功率值存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器257中，并且根據(jù)計(jì)時(shí)器255計(jì)數(shù)的當(dāng)前時(shí)間信息對(duì)其進(jìn)行管理， 并將功率值輸出到顯示單元259上以進(jìn)行顯示。
根據(jù)使用依據(jù)本發(fā)明的儀表用互感器檢測(cè)功率值的裝置，由儀表 用互感器200正確計(jì)算出的功率值作為數(shù)字信號(hào)被傳送，并且被傳送 的功率值由功率值計(jì)算模塊230接收并進(jìn)行管理。
既然功率值被作為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳送，那么即使儀表用互感器200 與功率值管理單元250距離較遠(yuǎn)，也不會(huì)引發(fā)噪聲信號(hào)，并且信號(hào)也不會(huì)衰減。最終，通過儀表用互感器200能正確地計(jì)算出經(jīng)由高壓線 L,或L2提供給負(fù)載的功率值，并且計(jì)算出的功率值能夠由功率值管理 單元250正確地管理和顯示。
雖然參考特定的示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明的新穎性方面，但并 沒有通過這些實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行限制，而僅僅通過附加的權(quán)利要求進(jìn)行 限定。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情 況下可對(duì)實(shí)施例作出變化或改動(dòng)。
權(quán)利要求
1、一種儀表用互感器，包括電流/電壓電平變換單元，其將經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的電流或電壓的電平轉(zhuǎn)換為低電平；和功率值計(jì)算模塊，其計(jì)算功率值作為所述電流/電壓電平變換單元的輸出信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的儀表用互感器，其中所述電流/電壓電平變 換單元包括電流電平變換器，其將經(jīng)由所述高壓線提供給負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換為 4氐電平電流；和電壓電平變換器，其將經(jīng)由所述高壓線提供給負(fù)載的電壓轉(zhuǎn)換為 低電平電壓。
3、 如權(quán)利要求2所述的儀表用互感器，其中所述電流電平變換器 是電流互感器。
4、 如權(quán)利要求2所述的儀表用互感器，其中所述電流電平變換器 是茹科夫斯基線圈。
5、 如權(quán)利要求2所述的儀表用互感器，其中所述電壓電平變換器 是將所述高壓線的電壓分壓的分壓電阻。
6、 如權(quán)利要求1所述的儀表用互感器，其中所述功率值計(jì)算模塊 包括電壓檢測(cè)單元，其檢測(cè)由所述電流/電壓電平變換單元輸出的電壓 的電平；積分器，其對(duì)由所述電流/電壓電平變換單元輸出的電流進(jìn)行積分；和微控制器，其使用所述電壓檢測(cè)單元和所述積分器的輸出信號(hào)計(jì) 算功率值。
7、 如權(quán)利要求6所述的儀表用互感器，進(jìn)一步包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換 器，其將所述電壓檢測(cè)單元和所述積分器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 并將所述數(shù)字信號(hào)輸入到所述微控制器，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器在所述 電壓檢測(cè)單元和積分器與微控制器之間。
8、 如權(quán)利要求6所述的儀表用互感器，其中所述功率值計(jì)算模塊 進(jìn)一步包括將由所述微控制器計(jì)算出的功率值傳送到外部功率值管理 單元的通信部件。
9、 一種使用儀表用互感器檢測(cè)功率值的裝置，包括 儀表用互感器，其計(jì)算經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的功率值；和 功率值控制單元，其控制由所述儀表用互感器計(jì)算出的功率值。
10、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述儀表用互感器包括電流/電壓電平變換單元，其將經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的電流或電 壓的電平轉(zhuǎn)換為低電平；和功率值計(jì)算模塊，其計(jì)算功率值作為所述電流/電壓電平變換單元 的輸出信號(hào)。
11、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述電流/電壓電平變換單元 包括電流電平變換器，其將經(jīng)由所述高壓線提供給負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換為^f氐電平電流；和電壓電平變換器，其將經(jīng)由所述高壓線提供給負(fù)載的電壓轉(zhuǎn)換為 寸氐電平電壓。
12、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述電流電平變換器是電流 互感器。
13、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述電流電平變換器是茹科 夫斯基線圈。
14、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述電壓電平變換器是將所 述高壓線的電壓分壓的分壓電阻。
15、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述功率值計(jì)算模塊包括電壓檢測(cè)單元，其檢測(cè)由所述電流/電壓電平變換單元輸出的電壓 的電平；積分器，其對(duì)由所述電流/電壓電平變換單元輸出的電流進(jìn)行積分；和微控制器，其使用所述電壓檢測(cè)單元和所述積分器的輸出信號(hào)計(jì) 算功率值。
16、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，進(jìn)一步包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其 將所述電壓檢測(cè)單元和所述積分器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將 所述數(shù)字信號(hào)輸入到所述微控制器，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器在所述電壓 檢測(cè)單元和積分器與微控制器之間。
17、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述功率值計(jì)算模塊進(jìn)一步 包括將由所述微控制器計(jì)算出的功率值傳送到外部功率值管理單元的 通信部件。
18、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述功率值管理單元包括 通信部件，其接收由所述儀表用互感器提供的功率值；微控制器，其控制管理和顯示由所述通信部件接收到的功率值；計(jì)時(shí)器，其計(jì)數(shù)當(dāng)前時(shí)間，通過將所述當(dāng)前時(shí)間提供給所述微控 制器來允許所述微控制器根據(jù)計(jì)數(shù)的當(dāng)前時(shí)間管理所述功率值；存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)由所述微控制器管理的功率值的信息；和顯示單元，其根據(jù)所述微控制器的控制來顯示所述功率值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)經(jīng)由高壓線提供給負(fù)載的功率的儀表用互感器，其中所述儀表用互感器整體上配置有電流電平變換器、電壓電平變換器和功率值計(jì)算模塊，以便其檢測(cè)經(jīng)由高壓線提供的功率值，并以數(shù)字信號(hào)傳送檢測(cè)到的功率值到功率管理單元以正確檢測(cè)功率值。
文檔編號(hào)G01R15/14GK101458271SQ20081017279
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者崔在坤 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社