臺區用戶識別儀的製作方法

2023-12-08 21:07:56 2

專利名稱：臺區用戶識別儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統檢測技術，尤指 一種臺區用戶識別儀。
背景技術：
用電管理部門經常需要普查各類臺區的用戶資料，包括用戶是由哪臺變壓 器供電、由哪個母線分支供電(一臺變壓器有可能存在多個分支母線)、由哪 相供電等，以實現臺區精細化管理，從而為降耗減損提供真實準確的基礎數據。
目前，為了實現臺區精細化管理，通常使用臺區用戶識別儀(也稱為臺區 用戶查詢儀、或營業普查儀等)來確定用戶的臺區信息及相別。
通常，臺區用戶識別儀採用電力載波通信的方式，圖l是現有臺區用戶識
別儀檢測電纜的示意圖，如圖l所示，工作原理如下
一般，臺區用戶識別儀包括主機和手持終端兩部分，主機和手持終端之間 採用電力載波通信的方式。使用時，將主機安裝在待測變壓器的低壓出線端子 上，操作人員利用手持終端在待檢驗用戶的進線口進行測試。如圖l所示以三 相為例，主機連接在變壓器B的低壓出線端子上，假設待^r驗用戶接在c相電 纜上，手持終端也接在c相電纜上，當主機向手持終端發送載波信號時，手持 終端會收到載波信號並顯示相應信息，如變壓器B的標識號、所在相的標識號 等，此時通過檢測得出，該待檢測用戶屬於變壓器B並接在其c相電纜上。如 果主機連接在其它變壓器的低壓出線端子上，那麼，當主機向手持終端發送栽 波信號時，原則上手持終端應該是收不到信號的，這樣才能達到準確檢測電纜 的目的。
但是，由於載波信號是高頻電壓信號，會在相鄰線路間傳播，對於線路複雜、臺區相鄰交叉的情況很容易出現誤識別。也就是說，由於傳統臺區識別儀
僅僅採用FSK電力載波信號進行用戶識別，而載波信號會通過變壓器傳輸 到高壓側，再通過高壓線傳輸到相鄰變壓器，造成"串線，，現象即"共高壓
串線，，；由於同樣的原因，若相鄰變壓器有共地情況，載波信號也會串線到 相鄰變壓器即"共地串線，，；若相鄰變壓器的低壓電纜走同一電纜溝，電力 載波信號會通過電纜間的耦合電容傳播到其它變壓器上，即"共電纜溝串 線"。由於共高壓串線、共地串線、共電纜溝串線等情況的存在，僅僅採用 電力載波信號的傳統臺區識別儀經常會造成誤判。
而且，載波信號衰減快，對於線路幹擾嚴重或線路較長的用戶(通常超 過2公裡)是無法判別用戶所在臺區的。通常，城區電力公變臺區的供電半 徑在500米到2000米之間，所以臺區識別儀測量距離應不小於2000米。電 力載波信號是高頻信號，衰減嚴重，無法遠距離傳輸，使得傳統臺區識別儀 無法識別距離長、線路幹擾大的用戶。

實用新型內容
有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種臺區用戶識別儀，能夠 準確識別臺區。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案具體是這樣實現的
一種臺區用戶識別儀，包括安裝在待測變壓器的低壓出線端子上的主機，
及並接在動力線路的用戶端或末端的手持終端；
主機，檢測待測變壓器的低壓出線端上是否存在脈沖電流，並向檢測出存
在脈沖電流的母線注入載波信號；
手持終端，產生脈衝電流，接收載波信號，並根據接收到的載波信號確
定並接主機的用戶的臺區信息及相別。
所述主機包括載波信號發送器和脈沖電流檢測模塊，其中， 載波信號發送模塊，接收脈衝電流檢測模塊的通知，向檢測出存在脈沖電
流的母線注入載波信號；脈沖電流檢測模塊，在檢測出所在待測變壓器的低壓出線端上存在脈沖電 流時，通知載波信號發送模塊。
所述脈衝電流檢測模塊包括電流互感器和指示模塊，其中， 電流互感器從母線上;f企測脈衝電流； 指示模塊顯示檢測到的脈沖電流信息。
所述手持終端包括脈衝控制模塊、動作模塊和載波信號接收模塊，其中， 脈衝控制模塊，對動力線路的用戶端或末端交流電壓進行採樣，並向動作
模塊發送持續預設時長的導通控制信號；之後通知載波接收模塊；
動作模塊，在導通控制信號的控制下導通，產生以預設時長作為脈沖寬度
的脈沖電流信號；
載波信號接收模塊，接收來自脈衝控制模塊的通知，接收載波信號，並 根據接收到的載波信號確定並接終端單元的用戶的臺區信息及相別。 所述動作模塊為可控開關元件；
所述可控開關元件上還串接一調整所述脈衝電流的幅度得導通電阻。 所述電流互感器為一個、或者兩個、或者三個、或者四個、或者多個。 由上述技術方案可見，本實用新型臺區識別儀包括安裝在待測變壓器的 低壓出線端子上的主機，及並接在動力線路的用戶端或末端的手持終端。其中， 主機用於在4企測出待測變壓器的低壓出線端上存在脈衝電流後，向檢測出存在 脈衝電流的母線注入載波信號；手持終端用於在產生脈衝電流後，接收載波信 號，並根據接收到的載波信號確定並接終端單元的用戶的臺區信息及相別。
本實用新型臺區識別儀採用脈衝電流法和FSK電力載波信號法相結合 的方法進行臺區識別，保證了在相鄰臺變共高壓、共地、共電纜溝的情況下 可以準確進行臺區識別，對於距離長幹擾嚴重的線路，電力載波信號可能無 法傳輸，即使這種情況脈衝電流法也可識別。


圖1是現有臺區用戶識別儀檢測電纜的示意圖；圖2是本實用新型臺區用戶識別儀的組成結構的實施例的示意圖。
具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖 並舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。
圖2是本實用新型臺區用戶識別儀的組成結構示意圖，如圖2所示，本
和並接在動力線路的用戶端或末端的手持終端兩部分。其中，主機，用於在 檢測出待測變壓器的低壓出線端上存在脈衝電流後，向檢測出存在脈衝電流 的母線注入載波信號；手持終端，用於在產生脈衝電流後，接收載波信號，並 根據接收到的載波信號確定並接終端單元的用戶的臺區信息及相別。
主機由現有臺區用戶識別儀的載波信號發送模塊，以及脈沖電流檢測模 塊組成；手持終端包括現有臺區用戶識別儀的完成載波接收的載波信號接收 模塊，以及脈衝電流發生模塊和動作模塊。本實用新型臺區用戶識別儀的工 作原理介紹如下
手持終端的動作模塊在脈衝控制模塊的控制下發出 一脈沖電流信號，主 機的脈沖電流檢測模塊檢測到此脈沖電流信號後，顯示出該信號的相別(據 此可判斷出該用戶屬於待測變壓器的某相，此方法為脈沖電流法)，同時主 機的載波信號發送模塊發出電力載波信號；若手持終端收到該載波信號，說 明該用戶屬於該待測變壓器，若手持終端沒有收到該載波信號，則需要查看 主機是否收到脈沖電流信號，若收到脈沖電流信號，則說明該用戶屬於該待 測變壓器；若主機沒有收到脈沖電流信號則說明該用戶不屬於該待測變壓 器。
由於脈沖電流信號不會傳播到其它線路上，而且傳輸距離可以非常的 長，因此，本發明臺區用戶識別儀可以準確可靠的識別所有用戶，從而避免 了誤判的情況，也不存在無法識別的用戶的情況。
具體來講，手持終端中，動作模塊在脈衝控制模塊的控制下發出一脈衝電流信號，然後脈衝控制模塊向載波信號接收模塊發送通知，栽波信號接收 模塊接收到通知後，手持終端接收載波信號，並根據接收到的載波信號確定 並接手持終端的用戶的進線口的臺區。
主機安裝在待測變壓器的低壓出線端子上，當主機中的脈衝電流檢測模 塊檢測到脈衝電流後，脈衝電流檢測模塊通知載波信號發送模塊，載波信號 發送模塊向檢測出存在脈沖電流的母線注入載波信號。
需要說明的是，本領域技術人員容易理解載波信號接收模塊包括載波信 號接收器和控制器即CPU兩部分，載波信號發送模塊包括載波信號發送器 和控制器即CPU兩部分，而且具體實現屬於本領域技術人員公知技術，這 裡不再詳述。
下面詳細介紹本實用新型臺區用戶識別儀各組成模塊
脈沖電流檢測模塊包括電流互感器及指示模塊。電流互感器用於在電纜 的另 一端檢測脈沖電流，並通過指示模塊將檢測到的脈衝電流信息指示給檢 測人員。電流互感器可以採用鉗式電流互感器，指示模塊可以是採用數字或 圖形的方式顯示脈衝電流相關信息，如幅值、所在母線等，從而確定用戶端 或末端所在的電纜。
脈沖控制模塊，用於對動力線路的用戶端或末端交流電壓進行採樣，並 向動作模塊發送持續預設時長的導通控制信號。需要說明的是，對於採樣交 流電壓、生成導通控制信號的具體實現屬於本領域技術人員的常用技術手 段，比如可以通過單片機、DSP或可編程邏輯器件等來實現，這裡不再詳述。 脈沖電流的幅度可通過控制開關元件的導通電阻實現，脈沖電流的時間可通 過控制開關元件的導通時間控制。
動作模塊，用於在導通控制信號的控制下導通，產生以預設時長作為脈 衝寬度的脈沖電流信號。動作模塊可以採用可控開關元件，比如固態繼電器、 晶閘管、電晶體、IGBT等來實現。
對脈衝電流的檢測說明如下
假設在變壓器B下存在支路1、支路2和支路3。負載3屬於支路1，
8負載2屬於支路2，負載1屬於支路3。
假設動作模塊為一固態繼電器即Gl，其端s和端d並接在脈沖控制模 塊的兩個輸入端上，控制端k與脈衝控制模塊的導通控制信號輸出端相連 接；脈沖控制模塊的兩個輸入端作為終端單元的輸入端並接在負載1上；負 載1接在母線c和母線n上。
主機上電工作後，脈沖控制模塊向Gl發送持續預設時長的導通控制信 號，Gl在導通控制信號的控制下閉合導通，然後斷開，如此反覆，從而產 生 一 以預定時長作為脈衝寬度的連續的脈衝電流信號，該脈衝電流信號會沿 著負載1所在電纜流向該電纜的另一出端。此時，在支路3、母線c、母線n 中均有脈衝電流產生，而在支路l、支路2、母線a、母線b中不會產生脈沖 電流。
脈沖電流的幅度可通過控制開關元件的導通電阻實現，比如在G1上串 接 一 電阻來調整脈衝電流的幅度，脈沖電流幅度的大小可根據現場情況變 化，通常在0.1安培(A) -100A範圍內。電阻大小與幅度的關係調整方法 屬於電工常識，這裡不再詳述。
此時，工作人員可以拿著手持脈衝檢測器接收脈衝電流產生的電義茲波， 並追蹤接收到的電磁波到達電纜的另 一 出端，然後將手持脈衝檢測器配的電 流互感器鉗在電纜另一出端上，檢測脈衝電流幅度。這樣，工作人員就毫無 疑義地找出了負載1所在的支路3屬於變壓器B的c相。
因為脈衝電流僅存在於支路3、母線c、母線n中，所以不會發生誤判 的情況，也不會發生脈衝電流信號幅度不夠的情況。因此，通過本實用新型 電纜檢測裝置檢測電纜是準確可靠的。
如圖2所示，本實施例中，
主機的四個載波信號輸出端子分別接到變壓器B低壓端的a、 b、 c、 n 四個出線端子上，通過載波信號端子，主機的載波信號發送器向變壓器母線 注入載波信號；主才幾的Ia、 Ib和Ic三個脈衝電流^r測端分別通過三個鉗形 電流互感器A1、 A2和A3，分別接到變壓器的母線a、母線b和母線c上，
9分別用於檢測對應母線線路上是否存在脈衝電流。
手持終端的脈沖電流輸出端並接在母線C上，載波信號接收端子也並接 在母線C上。
採用本實用新型臺區用戶識別儀進行臺區識別的過程如下 手持終端先產生一個連續的脈沖電流，然後進入載波信號接收狀態；主
機檢測出母線c中存在脈衝電流後，指示在母線c上接收到脈衝電流信號，
然後向母線c注入載波信號；
手持終端接收到載波信號後，根據載波信號中攜帶的信息，確定屬於變
壓器B的c相。
從圖2所示的工作過程可以看出，在本實用新型的臺區用戶識別儀中， 主機只有在接收到終端單元的脈衝電流信號後，才會向脈衝電流所在母線發 出載波信號，因此，避免了臺區識別中誤判的情況。而且脈沖電流信號也不 會受到電力線路本身的幹擾，保證了臺區識別的準確性。
如果手持終端一直接收不到栽波信號，需要主機的工作人員進一步確 定。若發現主機的指示單元指示了脈衝電流信息，則說明有c相脈衝電流接 收信號，從而確定屬於變壓器B;若發現始端單元的指示單元未指示脈衝電 流信息，則說明沒有c相脈衝電流接收信號，從而確定不屬於變壓器B。
我們知道， 一臺變壓器可能存在多個分支母線，確定需要檢測的負載所 接電纜屬於哪個分支母線，同樣可以利用本實用新型臺區用戶識別儀的手持 終端來實現。對於分支的供電系統可通過手持脈沖^r測器確定具體分支和電 纜走向。手持脈衝檢測器的使用如前所述，這裡不再贅述。
需要說明的是，在圖2所示實施例中，主機配有三個電流互感器，在實 際工作中可以配一個、兩個、四個或更多。若只配一個電流互感器，可將其 接夾在母線n上，或者將母線a、母線b和母線c三根線夾在一起。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型 的保護範圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替 換以及改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種臺區用戶識別儀，其特徵在於，包括安裝在待測變壓器的低壓出線端子上的主機，及並接在動力線路的用戶端或末端的手持終端；主機，檢測待測變壓器的低壓出線端上是否存在脈衝電流，並向檢測出存在脈衝電流的母線注入載波信號；手持終端，產生脈衝電流，接收載波信號，並根據接收到的載波信號確定並接主機的用戶的臺區信息及相別。
2. 根據權利要求1所述的臺區用戶識別儀，其特徵在於，所述主機包括載 波信號發送模塊和脈衝電流檢測模塊，其中，載波信號發送模塊，接收脈沖電流檢測模塊的通知，向檢測出存在脈沖電 流的母線注入載波信號；脈衝電流檢測模塊，在檢測出所在待測變壓器的低壓出線端上存在脈沖電 流時，通知載波信號發送模塊。
3. 根據權利要求2所述的臺區用戶識別儀，其特徵在於，所述脈衝電流檢 測模塊包括電流互感器和指示模塊，其中，電流互感器從母線上檢測脈衝電流； 指示模塊顯示檢測到的脈衝電流信息。
4. 根據權利要求1所述的臺區用戶識別儀，其特徵在於，所述手持終端包 括脈衝控制模塊、動作模塊和載波信號接收模塊，其中，脈衝控制模塊，對動力線路的用戶端或末端交流電壓進行採樣，並向動作 模塊發送持續預設時長的導通控制信號；之後通知載波接收模塊；動作模塊，在導通控制信號的控制下導通，產生以預設時長作為脈沖寬度 的脈沖電流信號；載波信號接收模塊，接收來自脈沖控制模塊的通知，接收載波信號，並 根據接收到的載波信號確定並接終端單元的用戶的臺區信息及相別。
5. 根據權利要求4所述的臺區用戶識別儀，其特徵在於，所述動作模塊為可控開關元件；所述可控開關元件上還串接一調整所述脈衝電流的幅度得導通電阻。
6.根據權利要求3所述的臺區用戶識別儀，其特徵在於，所述電流互感器 為一個、或者兩個、或者三個、或者四個、或者多個。
專利摘要本實用新型公開了一種臺區用戶識別儀，本實用新型臺區識別儀包括安裝在待測變壓器的低壓出線端子上的主機，及並接在動力線路的用戶端或末端的手持終端。其中，主機用於在檢測出待測變壓器的低壓出線端上存在脈衝電流後，向檢測出存在脈衝電流的母線注入載波信號；手持終端用於在產生脈衝電流後，接收載波信號，並根據接收到的載波信號確定並接終端單元的用戶的臺區信息及相別。本實用新型臺區識別儀採用脈衝電流法和FSK電力載波信號法相結合的方法進行臺區識別，保證了在相鄰臺變共高壓、共地、共電纜溝的情況下可以準確進行臺區識別，對於距離長幹擾嚴重的線路，電力載波信號可能無法傳輸，即使這種情況脈衝電流法也可識別。
文檔編號H04B3/54GK201352239SQ200820234129
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者趙秀山 申請人:北京諾斯卡科技有限公司