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摘要：随着社会经济的高度发展以及人们生活质量的日益提升，对于电力能源的使用量也在逐渐的增加，这在积极推动电网行业可持续发展的同时，也为其带来了其他方面的挑战与困难。电压互感器在电能表装置中的合理应用，将可以有效的提升电能表计电量的精准性与高效性，从而在为电力客户提供高质量电能的同时，极大的推动电力企业经济效益的提升。但是近些年来，电压互感器时常会发生一次缺相问题，从而导致电能表漏计电能，进而引发客户与电力企业之间的经济纠纷，不利于电企优质服务工作的顺利开展。基于此，本文将对电压互感器一次缺相时电能表应急计量方法进行深入的分析，希望可以为电能表电力计量的准确性与正确性提升带来积极的帮助。
关键词：电压互感器；一次缺相；电能表；应急计量方法
本发明涉及电力技术领域，尤其为一种电压断缺相应急计量处理方法及装置，包括如下步骤：步骤1：对电路的A、B、C三相线路取电，并监控每相电路是否缺相、断相；步骤2：当A、B、C三相线路中任意一项缺相或断相后，通过其他未缺相、断相线路计算出缺相电压的相位值；步骤3：根据缺相电压的相位值，计算出缺相电压的电压值；步骤4：通过缺相电路的电压值，输出缺相电压，以供三相计量表计量。装置包括主控芯片以及与主控芯片连接的锁相单元、电压转化单元以及计量单元。本发明，可以根据两相正常电压转换电压给故障相供电。既能显示出漏计电量，也能转换电压接入电能表，让电能表正常计量。
1、发明内容
本发明的目的在于提供一种电压断缺相应急计量处理方法及装置来解决电量漏计等故障。本发明所涉及到的附图主要有四种，具体为图1为本发明的处理方法示意图；图2为本发明的装置原理框图；图3为本发明的相电压的相位采样示意图；图4为本发明的电流采样输入示意图。
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图（1）
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图（2）
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图（3）
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图（4）
（1）通过观察图（1）一种电压断缺相应急计量处理方法步骤图可知，在步骤2中的缺相或断相相位角应该为φ，其他未缺相、断相线路相位角则为ψ，而φ=ψ±60°；（2）在步骤3中的缺相电压的电压值根据Q=UIsinφ计算得出；（3）在步骤4中的输出缺相电压为先从N相取电，并调压，调压至缺相或断相线路的电压历史最大值后接入到三相计量表计量。
2、一种电压断缺相应急计量处理装置
一种电压断缺相应急计量处理装置主要包含有锁相单元、电压转化单元以及计量单元这三个部分，同时这三部分统统都连接到主控芯片上。（1）锁相单元，其主要是用来对输入电压相位值进行锁定用的，并可以通过对锁定相位值的合理利用来对缺相电压相位值进行精准计算，从而就可以有效的计算出缺相电压的电压值。锁相单元主要是由三种装置组成，分别是鉴相器（PD）、低通滤波器（LP）和压控振荡器（VCO）。这三者之间的连接方式主要为：①鉴相器可以与A、B、C三相线路进行连接；②低通滤波器可以分别与鉴相器、压控振荡器进行有效连接；③压控振荡器的主要连接对象则是主控芯片；④压控振荡器与鉴相器之间的连接需要一种转换介子，那便是分频器。（2）电压转化单元，其主要是在锁相电压值精准计算的支持下，可以通过利用MOS管电路来对缺相电压进行输出。其中电压转化单元的MOS管电路主要是指电阻（R），将电阻的一断与N相线路连接，另一端则与晶闸管连接，晶闸管的开关主要是由主控芯片利用隔离光耦来进行控制的。值得注意的一点是，电阻是利用自身电容（L1）来连接的晶闸管，数量应该为两个（VT1，VT2），且二者之间乃是反并联状态。（3）计量单元，其作用主要是对计量功率数值进行实时监控与计算。计量单元连接的主要对象应该是电流采用模块。（4）要确保主控芯片是与显示单元有所连接的。
通过以上所述连接方式所形成的一种电压断缺相应急计量处理装置的优势在于：该装置的电压转换模式适用范围很广，可以在三相三线和三相四线之中都发挥出良好的作用。（1）三相三线具体优势：无论是A相还是C相，只要其中一个产生了故障，该装置就可以通过转换正常相电压为故障相提供可用电能。（2）三相四线具体优势：A、B、C任何一相出现故障时，该装置都可以将其他两相的正常电压转换成故障相可用电压来为其供电。故而本发明装置将可以有效的显示出漏计电量的多少，并能够自由的转换电压来为电能表供电，从而促使其可以正常的进行电量计量。
3、具体实施方式
通过对图1～4的参详来详细的说一说，一种电压断缺相应急计量处理装置的具体应用技术方案：
根据上面所述我们可知锁相单元的具体作用，而通过图2的参阅可看出其具体技术应用：信号ui（t）与uo（t）输入到鉴相器以后，鉴相器会将二者之间的相位差进行转换，从而形成误差电压将其输出；针对压控振荡器输出的高频信号我们可以采取分频器来进行分频，再将分频得到的频率与输入信号ui（t）的频率进行比较，从而就能对输入信号的无相位误差频率进行实时跟踪；压控振荡器要能够保证输入ui（t）的相位角与输出ui（t）相位角具有协调同步性，这样就可以利用除缺（断）相之外的相线路位角来对实现缺（断）相线路相位角的合理计算。
如图3所示，每相电路电压将会有对应的角度信号，利用非线性器件把被测电路信号的（待测）相位差（u1（t）、u1（t）两路）转换为电压或电流的增量，然后送入到鉴相器的输入电路a、b，然后再一次经过后级元器件LP、VCO。
本发明中，电压转化单元主要是功能是根据锁单元分计算出来的电压值，通过MOS管电路输出缺相电压。如图2所示，电阻R连接到N相线路中，然后通过电容L1串接反并联的晶闸管VT1和VT2，当出现缺断相时，主控芯片将控制VT1和VT2接通，由于缺断相，导致N相电压升高，经过电阻R1分压，电容L1滤波以及VT1和VT2调压，给故障相供电，此转换电压接入三相计量表，让三相计量表正常计量。
本发明中，计量单元采用内置一个三项电能计量芯片，实时计量功率数值。
本发明中，显示单元主要是一个LED液晶显屏，可以分屏显示实时电压和功率数值。
本发明中，计量芯片计量通过电流采用模块实现，具体如图4所示，TA20交流电互感器。变压器的电流比为5A/5mA，二次回路是不允许打开，用初级线圈时，应与被测电流回路串联。采用抗混叠滤波器，它由电阻R23、R24和电容C12、C13构成的，其构和参数要有对称性。其抗干扰作用强，并保证计量单元可以长时间稳定的工作。由于高供高计两元件计量方式下，当发生A相或者C相故障时，故障元件电压数值和角度均无法正确采集，但另一元件正常。因此故障元件数值可以同样采集另一元件数值，故障元件电压角度由正常元件电压角度加60度或者减60度计算得到，因此本装置，通过正常元件数值和角度转化出故障元件的数值和角度，使得接入的三相计量表能够正确计量。
结语
综上所述，通过对电压互感器一次缺相时电能表应急计量方法的详细概述我们可以知道，本文上面所阐述的应急计量方法不仅可以在停电时转化电能来维持电能表的正常运转，促使电能表发挥出自身功效，还可以对漏计电量进行监管并显示出来，这样将极大的提升电能表工作效率与质量，保证电量计量的精准、有效，从而在为客户带来高质量服务的同时，促使电力企业的各方面效益得到提高，以便为其市场竞争力的增强带来积极帮助，并有助于推动电力企业的进一步发展与壮大。
参考文献：
[1]智能电能表过载运行时计量性能异常分析和改进策略[J].王晓东，段晓萌，赵宇东，王爽，赵婷.电测与仪表.2019（24）
[2]智能电能表计量故障分析及处理措施探讨[J].李勇.科技风.2020（04）
[3]智能电能表电量异常原因与检测方法探究[J].巩晶晶，李鑫.中国设备工程.2020（02）