專利名稱:電子式網(wǎng)損測量儀的制作方法
本實(shí)用新型涉及電力網(wǎng)電能損耗測量儀器。
電力網(wǎng)的電能損耗，俗稱“網(wǎng)損”或“線損”，是考核供電部門運(yùn)行管理水平的重要指標(biāo)。但這種損耗，在實(shí)際中通常是由設(shè)計(jì)時(shí)的理論計(jì)算得出的，不能滿足現(xiàn)代管理的需要。蘇聯(lián)曾生產(chǎn)出一種電流平方表，根據(jù)表的讀數(shù)再由人工計(jì)算而間接得出電網(wǎng)中某一線段或某一臺變壓器的銅損，使用十分有限。
本實(shí)用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種能準(zhǔn)確測量電力網(wǎng)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(wǎng)損測量儀，用它直接且同時(shí)讀出多股線路和多臺變壓器的電能損耗，給出可靠的依據(jù)。
本實(shí)用新型的研制是建立在這樣的理論基礎(chǔ)之上的用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算了大量實(shí)際電網(wǎng)損耗數(shù)據(jù)并用概率統(tǒng)計(jì)方法得出了計(jì)算電力網(wǎng)網(wǎng)損的數(shù)學(xué)模型△W＝K1∫I2.028dt＋K2∫I1.68dt＋P0t由該數(shù)學(xué)模型可知，總的電網(wǎng)損耗△W是電網(wǎng)電流I和運(yùn)行時(shí)間t的函數(shù)(式中K1、K2、P0對某確定電網(wǎng)而言是常數(shù))。本實(shí)用新型旨在用電子線路方法最簡單地實(shí)現(xiàn)上述計(jì)算并將運(yùn)行結(jié)果即時(shí)顯示。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做出具體說明。
圖1是本實(shí)用新型外形圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理框圖。由圖2可知，本實(shí)用新型包括輸入電路(1)、指數(shù)運(yùn)算器(2)與(4)、線損系數(shù)整定電路(3)、變壓器銅損系數(shù)整定電路(5)、變壓器鐵損常數(shù)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(jì)數(shù)器(10)，積分加法器(6)的兩端設(shè)有由脈沖輸出控制的模擬開關(guān)(12)。
電網(wǎng)電流I通過輸入電路(1)變?yōu)橹绷麟妷篤1，該電壓的每一伏代表電網(wǎng)電流0.5安培；指數(shù)運(yùn)算器(2)與(4)分別進(jìn)行2.028和1.68的指數(shù)運(yùn)算，運(yùn)算器(2)與(4)的輸出電壓分別乘以常數(shù)K1與K2，該環(huán)節(jié)分別由輸電線損耗系數(shù)整定電路(3)與變壓器銅損系數(shù)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(shù)整定電路(11)設(shè)定α3作為常數(shù)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(shí)間積分，積分加法器(6)的輸出信號V3即是所測的網(wǎng)損電耗。為了能用變數(shù)(瓩小時(shí))來累計(jì)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(yù)先給定的10伏電壓進(jìn)行比較。該10伏電壓，可在設(shè)計(jì)和使用時(shí)選定相當(dāng)于0.1度、1度、10度等的等效當(dāng)量，決定于網(wǎng)損測量儀的使用當(dāng)量。當(dāng)積分器(6)輸出電壓V3上升達(dá)到10伏時(shí)，比較器(7)動作，輸出一個脈沖，該脈沖經(jīng)整形電路(8)整形、功放器(9)放大，推動電磁計(jì)數(shù)器(10)，累計(jì)記錄脈沖數(shù)。比較器(7)輸出脈沖同時(shí)送入跨接在積分加法器(6)兩端的模擬開關(guān)(12)，使開關(guān)(12)的觸點(diǎn)瞬時(shí)接通，從而使積分器(6)歸零，以再重新積分。輸出達(dá)到10伏時(shí)，再推動電磁計(jì)數(shù)器進(jìn)一位，如此將網(wǎng)損變數(shù)不斷累記下來。電磁計(jì)數(shù)器(10)象普通電度表一樣，可很方便地讀出電網(wǎng)的網(wǎng)損。
作為最佳實(shí)施方案，圖2中所示的線損系數(shù)整定電路(3)、變壓器銅損系數(shù)整定電路(5)、變壓器鐵損常數(shù)整定電路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈電位器，模擬開關(guān)(12)由JAG－1A－1H－12V干簧繼電器擔(dān)任，計(jì)數(shù)器(10)采用六位電磁計(jì)數(shù)器，集成塊IC均采用μA741運(yùn)算放大器。其具體電路與有關(guān)參數(shù)詳見圖3。
本實(shí)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(wěn)定十分鐘后，儀器正常工作。
4、分別計(jì)算出α1、α2、α3三個系數(shù)并調(diào)整多圈電位器(3)、(5)(11)將該三個系數(shù)整定好，并注意將面板開關(guān)調(diào)整到測量檔。此時(shí)，儀器即開始按電網(wǎng)負(fù)荷大小記錄網(wǎng)損。
5、儀器正常工作后應(yīng)每月按時(shí)抄記網(wǎng)損數(shù)，當(dāng)電網(wǎng)變化后應(yīng)重新整定儀器的系數(shù)α。由于儀器工作電源與被測線路不是同一電源，當(dāng)被測線路停電時(shí)，應(yīng)將儀器工作電源拉斷，至被測線路送電時(shí)再行合閘。
系數(shù)α1、α2、α3的計(jì)算與整定1、儀器同時(shí)測量電網(wǎng)中輸電線損耗、變壓器銅損、鐵損時(shí)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(shí)，系數(shù)α2＝α3＝0，則α1＝0.718η2R／N (四)式中R是被測輸電線的實(shí)際電阻(Ω)。
3、只測量一臺變壓器的銅、鐵損時(shí)，系數(shù)α2＝0，α1與α3分別按(四)式與(三)式計(jì)算，此時(shí)(四)式中的R為被測變壓器的實(shí)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(yīng)按下表選取適當(dāng)值，使α1、α2、α3均小于或等于1，三個系數(shù)計(jì)算式中的N值須選取一致。N值不同時(shí)，計(jì)數(shù)器(10)末位代表的電度值也不同。
5、系數(shù)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?biāo)竷?nèi)圈刻度為系數(shù)十分位(0.1)上的數(shù)；長針?biāo)竿馊潭却蟾癖硎景俜治?0.01)上的數(shù)，1小格代表千分位(0.002)上的數(shù)。
儀器的主要參數(shù)；相對測量誤差不大于3％，功率因數(shù)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(shí)用新型適用于35、60、110、220、330、500KV的高壓電網(wǎng)和6至10KV的配電網(wǎng)以及380V的低壓電網(wǎng)。能同時(shí)測量電網(wǎng)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(xiàng)損耗，還能同時(shí)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(shí)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(shù)運(yùn)算器3、線損系數(shù)整定電路(多圈電位器)5－變壓器銅損系數(shù)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(jì)數(shù)器11－變壓器鐵損常數(shù)整定電路(多圈電位器)12－模擬開關(guān)13－計(jì)數(shù)器清零按鍵
14－電源指示燈15－內(nèi)部參數(shù)檢測接線柱16－拔動開關(guān)17計(jì)數(shù)指示燈。
權(quán)利要求
1.一種電子式電力網(wǎng)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(shù)運(yùn)算器(2)與(4)、線損系數(shù)整定電路(3)、變壓器銅損系數(shù)整定電路(5)、變壓器鐵損常數(shù)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(jì)數(shù)器(16)、積分加法器(6)的兩端設(shè)有由脈沖輸出控制的模擬開關(guān)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述電路中的系數(shù)整定電路(3)與(5)以及常數(shù)整定電路(11)均采用WXD－53－4K7精密多圈電位器。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述電路中的模擬開關(guān)(12)由干簧繼電器擔(dān)任。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的儀器，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器(10)采用六位電磁計(jì)數(shù)器。
5.根據(jù)權(quán)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(yùn)算放大器。
專利摘要
一種基于符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型而設(shè)計(jì)的電子式電力網(wǎng)電能損耗測量儀器。其電路組成包括取樣電路、指數(shù)運(yùn)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(jié)構(gòu)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(fā)明者楊期余, 任國梁, 余曼欽, 李偉新, 王燦 申請人:湖南大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan