一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力监测终端的安装接线技术领域，具体涉及一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置。


背景技术：

2.在公共变压器或专用变压器等配电房内，成套设备电器柜内中配套装有电力仪器仪表、智能电能表等终端设备(以下称为电力监测终端，简称终端)，以便于实现电压、电流、功率等电网参数监测和电能计量的要求。高压柜、次总柜、变压器柜、计量柜以及各分支回路的抽屉柜中均装有经互感器接入的终端，现场情况电网线路复杂，在安装终端后如发现电压逆相序，只能通过停电方式，重新接线来接解决。在一些用电条件严苛的现场不允许停电，这个问题就不能得到妥善的处理。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提出一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置，旨在解决成套设备电器柜内终端安装接线错误导致的电压逆向序或电流逆向序的问题，切换校正时不需要停电处理，终端自动识别逆向序，匹配电流线路完成逆向序的自动校正。具体的技术方案如下：
4.一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置，包括设置在电力监测终端内用于对电力系统参数进行监测的计量芯片、用于对所述计量芯片的监测数据进行处理的mcu管理模块和用于对接入到所述电力监测终端上的电力采样线路相序进行相序切换纠正的多路选择器，所述mcu管理模块分别连接所述计量芯片和所述多路选择器，所述电力采样线路通过所述多路选择器与所述计量芯片相连接；所述电力监测终端包括电能表，所述电力监测终端安装于成套设备电器柜中；所述成套设备电器柜包括高压柜、次总柜、变压器柜、计量柜以及电力系统各分支回路的抽屉柜。
5.作为本实用新型中电力采样线路与多路选择器连接关系的优选方案之一，所述电力采样线路包括三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，以及与所述三根相电压线va、vb、vc相对应的三根相电流线ia、ib、ic；且所述相电压线va、vb、vc和所述中性电压线vn通过所述多路选择器与所述计量芯片相连接；所述mcu管理模块读取所述计量芯片的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述mcu管理模块向多路选择器发出通道切换命令从而实现电压逆相序的自动切换校正。
6.作为本实用新型中电力采样线路与多路选择器连接关系的优选方案之二，所述电力采样线路包括三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，以及与所述三根相电压线va、vb、vc相对应的三根相电流线ia、ib、ic；且所述相电流线ia、ib、ic通过所述多路选择器与所述计量芯片相连接；所述mcu管理模块读取所述计量芯片的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述mcu管理模块向多路选择器发出通道切换命令从而实现电流逆相序的自动切换校正。
7.进一步的，所述多路选择器可以设置为两组，其中的一组多路选择器连接三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，另一组多路选择器连接相电流线ia、ib、ic，所述mcu管理模块根据计量芯片监测到的电力线路的不同情况和接线要求，实现相序的灵活切换。
8.优选的，所述多路选择器上分别设置有n个接入端口、n个接出端口和一组控制接口，所述mcu管理模块与所述多路选择器的所述控制接口相连接，所述电力采样线路连接所述多路选择器的所述接入端口，所述多路选择器的接出端口连接所述计量芯片。
9.优选的，所述多路选择器的端口数量n≥4。
10.本实用新型中，所述电力采样线路通过互感器与所述电力系统相连接。
11.一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置的相序自动校正方法，包括如下方法：
12.(1)在电力监测终端内设置分别连接计量芯片和mcu管理模块的多路选择器；
13.(2)电力系统通过互感器将电力系统的电力参数信息转换到电力采样线路上，将电力采样线路连接至电力监测终端的多路选择器；
14.(3)mcu管理模块读取所述计量芯片的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述mcu 管理模块向多路选择器发出通道切换命令从而实现逆相序的自动切换校正。
15.其中，所述逆相序的自动切换校正可以采用以下三种切换方式中的任意一种：
16.(a)单独进行电压逆相序的自动切换校正；
17.(b)单独进行电流逆相序的自动切换校正；
18.(c)同时进行电压逆相序和电流逆相序的自动切换校正。
19.本实用新型的有益效果是：
20.第一，本实用新型的一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置，通过在电力监测终端内设置连接计量芯片的多路选择器，实现了电压电流相序的自动检测和自动切换校正，从而把电压逆向序或电流逆向序自动调整为正确相序，且切换校正时无需停电，由此满足了用电条件严苛的现场安装情况。
21.第二，本实用新型的一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置，既可实现电压相序的单独切换，也可实现电流相序的单独切换，同时又可实现电压相序和电流相序的同时切换，从而增强了电力监测终端应用于不同电力系统场景下对于特殊接线要求的适应性。
22.第三，本实用新型的一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置，通过多路选择器实现了电力采样线路相序的不停电无缝切换，且通过多路选择器切换具有功耗低、切换平稳、安全性可靠性好等优势。
附图说明
23.图1是本实用新型的一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置的结构示意图；
24.图2是图1中的多路选择器的示意图；
25.图3是电力系统三相四线经电流互感器接入式接线(电力采样线路)接入到电力监测终端(圆角虚线框内部分)的示意图。
26.图中：10、电力监测终端，20、mcu管理模块，30、多路选择器，40、计量芯片；
27.图中：va、vb、vc为电力采样线路的三个相电压线，vn电力采样线路的电压中性线；
28.图中：va、vb、vc为计量芯片上的用于接入三个相电压线的接入引脚，vn用于接入电压中性线的接入引脚；
29.图中：ia、ib、ic为与va、vb、vc相对应的三个相电流线，
30.图中：in1、in2、in3为多路选择器的接入端口，out1、out2、 out3为多路选择器的接出端口。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
32.实施例1：
33.如图1至3所示为本实用新型的一种采用多路选择器实现相序自动校正的装置的实施例，包括设置在电力监测终端10内用于对电力系统参数进行监测的计量芯片40、用于对所述计量芯片40的监测数据进行处理的mcu管理模块20和用于对接入到所述电力监测终端上的电力采样线路相序进行相序切换纠正的多路选择器30，所述mcu管理模块20分别连接所述计量芯片40和所述多路选择器30，所述电力采样线路通过所述多路选择器30与所述计量芯片40相连接；所述电力监测终端10包括电能表，所述电力监测终端10安装于成套设备电器柜中；所述成套设备电器柜包括高压柜、次总柜、变压器柜、计量柜以及电力系统各分支回路的抽屉柜。
34.作为本实用新型中电力采样线路与多路选择器连接关系的优选方案之一，所述电力采样线路包括三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，以及与所述三根相电压线va、vb、vc相对应的三根相电流线ia、ib、ic；且所述相电压线va、vb、vc和所述中性电压线vn通过所述多路选择器与所述计量芯片相连接；所述mcu管理模块20读取所述计量芯片的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述mcu管理模块20向多路选择器30发出通道切换命令从而实现电压逆相序的自动切换校正。
35.作为本实用新型中电力采样线路与多路选择器连接关系的优选方案之二，所述电力采样线路包括三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，以及与所述三根相电压线va、vb、vc相对应的三根相电流线ia、ib、ic；且所述相电流线ia、ib、ic通过所述多路选择器30与所述计量芯片40相连接；所述mcu管理模块20读取所述计量芯片40的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述mcu管理模块20向多路选择器30发出通道切换命令从而实现电流逆相序的自动切换校正。
36.进一步的，所述多路选择器30可以设置为两组，其中的一组多路选择器连接三根相电压线va、vb、vc和一根中性电压线vn，另一组多路选择器连接相电流线ia、ib、ic，所述mcu管理模块20根据计量芯片40监测到的电力线路的不同情况和接线要求，实现相序的灵活切换。
37.优选的，所述多路选择器30上分别设置有n个接入端口、n个接出端口和一组控制接口，所述mcu管理模块20与所述多路选择器30 的所述控制接口相连接，所述电力采样线
路连接所述多路选择器30 的所述接入端口，所述多路选择器30的接出端口连接所述计量芯片 40。
38.优选的，所述多路选择器30的端口数量n≥4。
39.本实用新型中，所述电力采样线路通过互感器与所述电力系统相连接。
40.实施例2：
41.如图1所示，电力监测终端终端10包括mcu管理模块20、多路选择器30和计量芯片40，特别是多路选择器30根据mcu管理模块20读取计量芯片40的电压、电流及相角关系，程序分别判断va、vb、vc 与ia、ib、ic的相序关系，如相序不匹配，则终端处于电压逆向序状态。此时mcu管理模块20向多路选择器30发出通道切换命令，调整 va、vb、vc的通道与内部va、vb、vc的通道进行匹配，实现逆向序的自动切换。
42.进一步的，如图2所示，多路选择器30包括三路in接入端口、三路out接出端口和一组控制接口，其中控制接口采用spi接口形式，也可采用i2c接口形式。三路in接入端口和三路out接出端口在默认状态下11、22、33接通，其真值表见下表1。同时多路选择器内置in接入端口与out接出端口具有自锁互斥功能，多路选择器内置in接入端口与out接出端口不会出现同时接通一路的自锁互斥模块，不会出现如 11、21这种接通模式。
43.表1多路选择器真值表
[0044][0045]
注：x为0或1，数据无效，接通管脚均为默认状态。
[0046]
实施例3：终端接线a和c反向导致的逆向序自动校正
[0047]
图3是三相四线经电流互感器接入式接线(电力采样线路)接入到终端(圆角虚线框内部分)，正确的接法应该是va
→
2，vc
→
8，在施工过程中，由于人为的原因，把输入的va和vc接反了，变成了 vc
→
2，va
→
8。在上电投入使用后，终端mcu管理模块默认多路选择器的接通方式为va
→8→
in3
→
out3——vc，vc
→2→
in1
→
out1——va，终端mcu管理模块检测为电压逆向序。
[0048]
同时，终端mcu管理模块检测电流线路正常，发送命令见表1序号5，完成电压采样线路切换，接通方式为va
→8→
in3
→
out1
→
va， vc
→2→
in1
→
out3
→
vc，终端mcu管理模块完成了电压逆向序的校正并使终端运行正确。
[0049]
实施例4：
[0050]
一种采用实施例1的采用多路选择器实现相序自动校正的装置的相序自动校正方法，包括如下方法：
[0051]
(1)在电力监测终端10内设置分别连接计量芯片40和mcu管理模块20的多路选择器30；
[0052]
(2)电力系统通过互感器将电力系统的电力参数信息转换到电力采样线路上，将电力采样线路连接至电力监测终端10的多路选择器 30；
[0053]
(3)mcu管理模块20读取所述计量芯片40的电压、电流及相角关系来判断相序是否匹配，出现相序不匹配的逆相序情况时，由所述 mcu管理模块20向多路选择器30发出通道切换命令从而实现逆相序的自动切换校正。
[0054]
其中，所述逆相序的自动切换校正可以采用以下三种切换方式中的任意一种：
[0055]
(a)单独进行电压逆相序的自动切换校正；
[0056]
(b)单独进行电流逆相序的自动切换校正；
[0057]
(c)同时进行电压逆相序和电流逆相序的自动切换校正。
[0058]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。