单相宽量程电子式电能表的设计开发

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1、8内蒙古电力技术2011年第29卷第1期2．1．2电流回路将电流输入信号分作3段：0～5mV、1～40mV、电流调理不能采用传统的锰铜分流器．因为锰10～320mV．每个分段设计有重叠区域．这样可以避铜采样电阻不宜大于l00n，120A下锰铜上的功免在分段点处进行切换形成“颠簸”现象表1可以率为1．44VA．发热不会太严重．如果电阻大于100看到在最小信号0．1mv时采样转换数值为419．其n，在大电流下发热严重当输入电流为0．04～120分辨率为1／4l9，即0．25％，因而可以满足在2％，h处A时．取样电压为0．004～12mV，由此可见，小电流误差0．5％的精度要求的取样信号

2、0．004mV的信噪比太差．无法满足计量表1电流信号分段处理精度的要求为了解决电流信号取样问题．设计出专用电流互感器该电流互感器使用了特殊的微晶磁性体．可以保证磁通率的不变性．次级线圈采用多段复绕方式．使用冗余的磁通量方式和反转激励方式完成直流(半波)感应生成不失真波形这种电流互感器的动态范围可达到4000：1．甚至更高，输入电流在0．04～120A线性度均可达到0．1％．而且初级和次级2-3数字信号处理之间角差的变化在5以内电能脉冲输出是通过数字积分器实现的。每次互感器输人2A电流时输出电流为0．5mA．负采样结束后电压、电流相乘后累加到有功电能累加载取样电阻为10Q．因此电流信

3、号取样电压范围为器中。当累加器中电能值≥1／EC时(EC为脉冲常0．1～300mV．信号峰值小于+450mV。见图4。数)，输出电能脉冲。见罔6。，，／／／／-450nlV]]]]图4电流信号输入调理图6电能脉冲输出2．2采样转换电压信号范围小．采用普通的16bitADC即可瞬时量每3200个采样点即每秒计算1次，计满足(1±30％)220V的精度要求。算方法略电流通道信号动态范围至少需要3000：1，并且数字信号处理的结果可以脉冲方式输出，也可在小信号处的相对误差也控制在0．5％以内。理论上为SPI接口提供更多的数据，包括瞬时量和电能方ADC的有效位数不得低于22bit，但是这种

4、ADC价向等信息。格昂贵．为了有效控制成本，设计采用可编程增益控制器(PGA)+ADC的方式实现。3宽量程电能表误差分析采用1个Sigma—Delta的16bitADC对电流信号采样．为了能够有效识别0．1～300mV的输入信抽取1000只样表进行误差试验分析。试验样号．在ADC之前加入1个PGA，小信号时采表规格为220V，2(120)A，50Hz，Class1．0，6400PGA：64．大信号时采用PGA=1，ADC参考电压为个脉Z~／kWh．启动电流为0．002Ib，潜动电流为500mV见图50．0004，I基本误差试验结果见图7、图8。+450mV4应用中存在的问题及建议-

5、450mV目前．陔宽量程电能表已在包头供电局现场安图5电流信号采样与模数转换装试用．电能表工作稳定，电能误差(下转第14页)l4内蒙古电力技术201】年第29卷第1期施，引诱鸟类到那里筑巢，达到既防止鸟害又保护鸟I参考文献l类的双重效果，除弊兴利，保证生态平衡。⋯白凤春，王杰，黄志刚，等．高压输电线路防鸟害l丁作的探讨【J1．电力安全技术，201o，12(1)：60—61．[2]童忠辉．输电线路鸟害特点及防范措施分析Ⅲ．中国科技6结论博览，2010(1)：210．【3J陈金君．架空输电线路防鸟害问题探讨『J1．科技信息(1)引起输电线路故障的3大鸟害故障为：鸟，2009(35)：3

6、64．粪类故障，鸟啄复合绝缘子和筑巢类故障其危害性【4I屠志健，张尘．电气绝缘与过电压【MI．北京：中国电力出的严重程度依次为：鸟啄复合绝缘子>鸟粪类故障>版社，2009：43—46，l15—1l7．筑巢类故障『51张锐，吴光．500kV交、直流输电线路鸟啄损坏复合绝(2)根据现在的技术条件分析．鸟害会导致输缘子统计和分析lJ1．电瓷避雷器，2005(5)：8—11．【6I粱旭明，蒲春雨，寻凯，等．500kv线路复合绝缘子鸟啄情电线路沿面闪络，使断路器跳闸或发生短路况调查及原因分析lJ1．电网技术，2005，29(22)：19—23．(3)鸟粪类故障和筑巢类故障与当地的鸟类及【7】

7、宋宁宁，许敏．长治地区输电线路鸟粪故障统计分析lJ】．其活动规律息息相关。除此之外，鸟啄复合绝缘子故山两电力．2007(1)：53—55．障则与线路是否带电、绝缘子的悬挂方式、绝缘子的f8】李德刚，ti1,~．输电线路防鸟害技术的研究与实践『J]．科颜色、绝缘子的气味以及鸟啄部位等因素有关协论坛，2007(8)：261．(4)依据输电线路防鸟害原则．定期或不定期[9】周中秋．输电线路的防鸟害方法IJI．农村电气化，2010清扫绝缘子，增大绝缘子泄漏比距．采用防污性好的