CN105116272A - 一种检测电能表二次回路接线故障的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种检测电能表二次回路接线故障的装置，包括：信号检测单元，用于检测并记录电能表二次回路中任意两条接线端的电信号值；信号处理单元，与信号检测单元连接，用于将所检测到的电信号值与阈值比较，并判断故障类型；信号输出单元，与信号处理单元连接，用于根据判断的故障类型输出相应信号。本发明提供的检测电能表二次回路接线故障的装置，保证了电能计量准确、可靠、安全和稳定运行，通过测量、分析和判断，及时纠正错误接线，使电能计量在***运行中发挥最佳效能。

Description

一种检测电能表二次回路接线故障的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种检测电能表二次回路接线故障的装置及方法。

背景技术

电能表是电能计量的重要器具，它的准确可靠直接关系到供用双方的利益，是供用双方关注的焦点，同时也是计量工作的重点。

在日常检查和维护工作中，经常接触到计量高电压、电容量的三相三线有功电能表接线错误，在这种错误的运行状态下，一方面极易破坏电力设备，另一方面给企业带来一定的经济损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种检测电能表二次回路接线故障的装置及方法，通过测量、分析和判断，及时纠正错误接线，使电能计量在***运行中发挥最佳效能。

本发明的一种实施方式提供一种检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，包括：

信号检测单元，用于检测并记录电能表二次回路中任意两条接线端的电信号值；

信号处理单元，与信号检测单元连接，用于将所检测到的电信号值与阈值比较，并判断故障类型；

信号输出单元，与信号处理单元连接，用于根据判断的故障类型输出相应信号。

进一步的，还包括故障类型复核单元，与信号处理单元连接，用于检查电能表以确定实际的故障类型，并根据实际的故障类型修正判断的故障类型。

进一步的，所述阈值根据以下通用公式确定：

$T_n=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{X}_i\frac{{\mathrm{\Δt}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{\mathrm{\Δt}}_i}$

其中，Δt_i＝t_i-t₀

T_n：第n次测量的阈值；

X_i：第i次的测量值；

t_i：第i次测量的时间；

t₀：初始时间：

Δt_i：第i次测量时间与初始时间的间隔；

当所述电信号是A相和B相的电阻值时，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，当检测到的电信号值小于等于第一阈值时判断为第一类故障，由信号输出单元给出第一类故障信号；当检测到的电信号值大于等于第二阈值时判断为第二类故障，由信号输出单元给出第二类故障信号；

当所述电信号是B相和C相的电阻值时，所述阈值包括第三阈值和第四阈值，当检测到的电信号值小于等于第三阈值时判断为第三类故障，由信号输出单元给出第三类故障信号；当检测到的电信号值大于等于第四阈值时判断为第四类故障，由信号输出单元给出第四类故障信号。

进一步的，对于所述第一阈值，X₀为约480欧姆，对于所述第二阈值，X₀为约520欧姆，对于所述第三阈值，X₀为约680欧姆，对于所述第四阈值，X₀为约720欧姆。

进一步的，所述信号输出单元还连接有信号报警单元，根据信号输出单元输出的相应信号发出相应的报警信号。

本发明的另一种实施方式，提供一种检测电能表二次回路接线故障的方法，其特征在于，利用如上所述的任一项检测电能表二次回路接线故障的装置检测电能表二次回路接线的故障。

本发明提供的检测电能表二次回路接线故障的装置及方法，保证了电能计量准确、可靠、安全和稳定运行，通过测量、分析和判断，及时纠正错误接线，使电能计量在***运行中发挥最佳效能。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明中一个实施例，提供一种检测电能表二次回路接线故障的装置，包括：信号检测单元，用于检测并记录电能表二次回路中任意两条接线端的电信号值；

信号处理单元，与信号检测单元连接，用于将所检测到的电信号值与阈值比较，并判断故障类型；

信号输出单元，与信号处理单元连接，用于根据判断的故障类型输出相应信号。

进一步的，还包括故障类型复核单元，与信号处理单元连接，用于检查电能表以确定实际的故障类型，并根据实际的故障类型修正判断的故障类型。

具体的，该信号检测单元中具有两根触点导线，用于对电能表二次回路中A、B、C三相端子任意两条接线端进行数值检测，并记录，通过具有信号放大和AD转换功能的信号存储器，对检测到的微弱电阻等信号进行放大处理，并存储。信号处理单元采用的是ARM处理器中STM32ZET6芯片。

根据以下通用公式确定阈值：

$T_n=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{X}_i\frac{{\mathrm{\Δt}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{\mathrm{\Δt}}_i}$

其中，Δt_i＝t_i-t₀

T_n：第n次测量的阈值；

X_i：第i次的测量值；

t_i：第i次测量的时间；

t₀：初始时间：

Δt_i：第i次测量时间与初始时间的间隔；

当电信号是A相和B相的电阻值时，阈值包括第一阈值和第二阈值，对于第一阈值，X₀为480欧姆，对于第二阈值，X₀为520欧姆；

当检测到的电信号值小于等于第一阈值时确定为第一类故障，由信号输出单元给出第一类故障信号；

当检测到的电信号值大于等于第二阈值时确定为第二类故障，由信号输出单元给出第二类故障信号；

当检测到的电信号在第一阈值和第二阈值范围之间，优选X₀为500欧姆时，属于正常；

当电信号是B相和C相的电阻值，阈值包括第三阈值和第四阈值，对于第三阈值，X₀为680欧姆，对于第四阈值，X₀为720欧姆，；

当检测到的电信号值小于等于第三阈值时确定为第三类故障，由信号输出单元给出第三类故障信号；

当检测到的电信号值大于等于第四阈值时确定为第四类故障，由信号输出单元给出第四类故障信号。

当检测到的电信号在第三阈值和第四阈值范围之间，优选X₀为700欧姆时，属于正常；

进一步的，所述信号输出单元还连接有信号报警单元，该报警单元具体采用W588D芯片，根据信号输出单元输出的相应信号发出相应的报警信号。

在本装置中为了防止一些不稳定因素影响电路板效果的回路，在信号检测单元与信号处理单元之间还设有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护和短路保护功能的保护电路；在电路使用中，实际电流(压)都会超过电流表的量程或电阻元件允许的最大电流(压)，为了保持电表和电阻无件免受损害，与保护电路还连接有分压电路，利用电阻电路来进行分压以改变输出电压。与分压电路连接有温度补偿电路，用于保证电路在一定的温度变化范围内正常稳定的工作。

该装置还包括外壳，信号检测单元、信号处理单元、故障类型复合单元、信号输出单元和信号报警单元均设于该外壳内部，在外壳外部一侧设有的显示屏和按键，信号输出单元与显示屏连接，通过按键可以选择电流互感器或电压互感器进行电信号检测。

在该外壳另一侧设有电池盒、支撑架和表笔插孔，表笔插孔有两个，也可根据实际需要设计多个，表笔有两支，两支表笔颜色不同，长度为1米，也可根据客户需要来设计表笔的长度，不使用表笔时，将表笔***表笔插孔内，方便使用，不易丢失；

电池盒内安装有容量为1600mah的可充电锂聚合物电池，它能满足一次充满电，持续使用48小时，待机时间长，电池充电采用带USB接口的电源造配器，也可直接与电脑上面的USB接口进行充电。

在本实施例中，采用CH340芯片实现外壳与电脑USB等通讯设备之间连接，CH340是一个USB总线的转接芯片，可以实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口，在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。

支撑架用于使用者检测信号时支撑该壳体，方便对数据进行采集。

本发明中的另一个实施例，提供一种检测电能表二次回路接线故障的方法，具体步骤为：S1，通过触点导线检测并记录电能表二次回路中任意两条接线端的电信号数值；

S2，使用信号处理器将检测到的电信号值与阈值比较，并判断故障类型；

S3，根据判断的故障类型输出相应信号；

S4，检查电能表以确定实际的故障类型，并根据实际的故障类型修正判断的故障类型；

S5，采用W588D芯片对输出的相应信号发出相应的报警。

具体根据以下通用公式确定阈值：

$T_n=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{X}_i\frac{{\mathrm{\Δt}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{\mathrm{\Δt}}_i}$

其中，Δt_i＝t_i-t₀

T_n：第n次测量的阈值；

X_i：第i次的测量值；

t_i：第i次测量的时间；

t₀：初始时间；在一些情况下，初始时间可以是任意合适的时间，例如，初始时间可以设定得包括所有发生过的测量，或者1-48个月，6-24个月、12-18个月，15个月等；在另一些情况下，初始时间可以设定为使得自初始时间至第n次测量之间发生过1-100次测量的时间；

Δt_i：第i次测量时间与初始时间的间隔；

当电信号是A相和B相的电阻值时，阈值包括第一阈值和第二阈值，对于第一阈值，X₀为480欧姆，对于第二阈值，X₀为520欧姆；

当检测到的电信号值小于等于第一阈值时确定为第一类故障；

当检测到的电信号值大于等于第二阈值时确定为第二类故障；

当检测到的电信号在第一阈值和第二阈值范围之间，优选X₀为500欧姆时，属于正常；

当电信号是B相和C相的电阻值，阈值包括第三阈值和第四阈值，对于第三阈值，X₀为680欧姆，对于第四阈值，X₀为720欧姆，；

当检测到的电信号值小于等于第三阈值时确定为第三类故障；

当检测到的电信号值大于等于第四阈值时确定为第四类故障。

当检测到的电信号在第三阈值和第四阈值范围之间，优选X₀为700欧姆时，属于正常。

本发明提供的检测电能表二次回路接线故障的装置及方法，保证了电能计量准确、可靠、安全和稳定运行，通过测量、分析和判断，及时纠正错误接线，使电能计量在***运行中发挥最佳效能。

以上实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离本发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，包括：

信号检测单元，用于检测并记录电能表二次回路中任意两条接线端的电信号值；

信号处理单元，与信号检测单元连接，用于将所检测到的电信号值与阈值比较，并判断故障类型；

信号输出单元，与信号处理单元连接，用于根据判断的故障类型输出相应信号。

2.如权利要求1所述的检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，

还包括故障类型复核单元，与信号处理单元连接，用于检查电能表以确定实际的故障类型，并根据实际的故障类型修正判断的故障类型。

3.如权利要求1或2所述的检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，所述阈值根据以下通用公式确定：

$T_n=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{X}_i\frac{{\mathrm{\Δt}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}{\mathrm{\Δt}}_i}$

其中，Δt_i＝t_i-t₀

T_n：第n次测量的阈值；

X_i：第i次的测量值；

t_i：第i次测量的时间；

t₀：初始时间：

Δt_i：第i次测量时间与初始时间的间隔；

当所述电信号是A相和B相的电阻值时，所述阈值包括第一阈值和第二阈值，当检测到的电信号值小于等于第一阈值时判断为第一类故障，由信号输出单元给出第一类故障信号；当检测到的电信号值大于等于第二阈值时判断为第二类故障，由信号输出单元给出第二类故障信号；

当所述电信号是B相和C相的电阻值时，所述阈值包括第三阈值和第四阈值，当检测到的电信号值小于等于第三阈值时判断为第三类故障，由信号输出单元给出第三类故障信号；当检测到的电信号值大于等于第四阈值时判断为第四类故障，由信号输出单元给出第四类故障信号。

4.如权利要求3所述的检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，对于所述第一阈值，X₀为约480欧姆，对于所述第二阈值，X₀为约520欧姆，对于所述第三阈值，X₀为约680欧姆，对于所述第四阈值，X₀为约720欧姆。

5.如权利要求1-4中任一项所述的检测电能表二次回路接线故障的装置，其特征在于，所述信号输出单元还连接有信号报警单元，根据信号输出单元输出的相应信号发出相应的报警信号。

6.一种检测电能表二次回路接线故障的方法，其特征在于，利用如权利要求1-5中任一项所述的检测电能表二次回路接线故障的装置检测电能表二次回路接线的故障。