專利名稱：氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置。
背景技術(shù)：
要實現(xiàn)避雷器阻性電流參數(shù)的測量，關(guān)鍵是如何準(zhǔn)確獲得并求取兩個工頻基波電流信號的相位差。傳統(tǒng)的方法是采用過零比較技術(shù)，通過計數(shù)器方式獲得兩個信號的時間差，然后再根據(jù)信號周期的大小轉(zhuǎn)換成相位差。該方法需要采用復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)，對濾波器(濾除3次及以上的諧波)和過零比較器的工作穩(wěn)定性要求極高，難以保證測量精度的長期 穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其能解決電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其包括以下部件
一數(shù)據(jù)采集單元LCl，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In以及220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us,將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phl ；
一數(shù)據(jù)采集單元LC2，用于采集避雷器的工頻泄漏電流信號Ix以及220V交流電源的電流信號Is，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us，將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2 ；
一DSP信號處理器，用于采集基波相位Phl和基波相位Ph2，并根據(jù)基波相位Phl和基波相位Ph2計算得到工頻泄漏電流信號Ix相對于電壓信號Un的相位差Ph。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元LCl包括第一電流傳感器，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un ;第二電流傳感器，用于采集220V交流電源的電流信號Is,并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第一處理器,用于將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phi。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元LC2包括第三電流傳感器，用于采集避雷器的工頻泄漏電流信號Ix，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux ;第四電流傳感器，用于采集220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第二處理器，用于將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2。優(yōu)選的，所述第一電流傳感器、第二電流傳感器、第三電流傳感器、第四電流傳感器均為零磁通電流傳感器。本發(fā)明具有如下有益效果
不需要復(fù)雜的模擬信號處理電路，長期工作的穩(wěn)定性得到保證，且能有效抑制諧波干擾影響。實測表明，即使被測電流信號中的諧波信號含量與基波含量相當(dāng)，也不會對檢測結(jié)果造成影響。


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圖I為本發(fā)明較佳實施例的氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置的應(yīng)用示意圖。附圖標(biāo)記1、避雷器；2、數(shù)據(jù)采集單元LCl ;21、第一電流傳感器；22、第二電流傳感器；23、第一處理器；3、數(shù)據(jù)采集單元LC2 ;31、第三電流傳感器；32、第四電流傳感器；33、第二處理器；4、DSP信號處理器；5、電壓互感器；6、電阻；7、電阻；8、電阻。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式
，對本發(fā)明做進一步描述。如圖I所示，氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其包括以下部件
一數(shù)據(jù)采集單元LCl 2，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In以及220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us,將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phl ;具體的，所述數(shù)據(jù)采集單元LCl 2包括第一電流傳感器21，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un;第二電流傳感器22,用于米集220V交流電源的電流信號Is,并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第一處理器23，用于將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phl ；
一數(shù)據(jù)采集單元LC2 3，用于采集避雷器I的工頻泄漏電流信號Ix以及220V交流電源的電流信號Is，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us，將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2 ;具體的，所述數(shù)據(jù)采集單元LC2 3包括第三電流傳感器31，用于采集避雷器I的工頻泄漏電流信號Ix，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux ;第四電流傳感器32，用于采集220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第二處理器33，用于將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2 ；
一DSP信號處理器4，用于采集基波相位Phl和基波相位Ph2，并根據(jù)基波相位Phl和基波相位Ph2計算得到工頻泄漏電流信號Ix相對于電壓信號Un的相位差Ph。本實施例的第一電流傳感器、第二電流傳感器、第三電流傳感器、第四電流傳感器均優(yōu)選為零磁通電流傳感器，所述零磁通電流傳感器為申請?zhí)枮?2245587. 6的中國實用新型專利所公開的電流傳感器。本實施例的避雷器I為氧化鋅避雷器。本實施例的測量裝置具體的應(yīng)用實例如圖I所示。母線上具有輸入電壓Uin。避雷器I從母線上取電，并與地連接形成回路，該回路具有工頻泄漏電流信號Lx。母線上還連接一電壓互感器5，電壓互感器5的另一端與電阻6連接并形成回路，該回路中有電流信號In。220V交流電源分別通過電阻7、電阻8形成電流信號Ls。通過數(shù)據(jù)采集單元LCl 2對母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In以及220V交流電源的電流信號Is進行采集，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us,將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓·信號Us的基波相位Phi。通過數(shù)據(jù)采集單元LC2 3對避雷器I的工頻泄漏電流信號Ix以及220V交流電源的電流信號Is進行采集，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us，將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2。通過DSP信號處理器4采集基波相位Phl和基波相位Ph2，并根據(jù)基波相位Phl和基波相位Ph2計算得到工頻泄漏電流信號Ix相對于電壓信號Un的相位差Ph。本實施例選用母線電壓作為相位測量的基準(zhǔn)，則可方便地計算出避雷器阻性電流分量。如果不考慮避雷器相間的電磁干擾問題及瓷套表面泄漏電流的影響，則可方便地獲得阻性電流的基波分量峰值Ir。本實施例的測量裝置與以往的相位對零比較法相比，本實施例的測量裝置的最大優(yōu)點是不需要復(fù)雜的模擬信號處理電路，長期工作的穩(wěn)定性得到保證，且能有效抑制諧波干擾影響。實測表明，即使被測電流信號中的諧波信號含量與基波含量相當(dāng)，也不會對檢測結(jié)果造成影響。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其特征在于，包括以下部件 一數(shù)據(jù)采集單元LCl，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In以及220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us,將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phl ； 一數(shù)據(jù)采集單元LC2，用于采集避雷器的工頻泄漏電流信號Ix以及220V交流電源的電流信號Is，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux，將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us，將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2 ； 一 DSP信號處理器，用于采集基波相位Phl和基波相位Ph2，并根據(jù)基波相位Phl和基波相位Ph2計算得到工頻泄漏電流信號Ix相對于電壓信號Un的相位差Ph。
2.如權(quán)利要求I所述的氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元LCl包括第一電流傳感器，用于采集母線的二次電壓信號對應(yīng)的電流信號In，并將電流信號In轉(zhuǎn)換為電壓信號Un ;第二電流傳感器，用于采集220V交流電源的電流信號Is,并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第一處理器,用于將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Phi。
3.如權(quán)利要求2所述的氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元LC2包括第三電流傳感器，用于采集避雷器的工頻泄漏電流信號Ix，并將工頻泄漏電流信號Ix轉(zhuǎn)換為工頻泄漏電壓信號Ux ;第四電流傳感器，用于采集220V交流電源的電流信號Is，并將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us ;第二處理器，用于將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2。
4.如權(quán)利要求3所述的氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其特征在于，所述第一電流傳感器、第二電流傳感器、第三電流傳感器、第四電流傳感器均為零磁通電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的測量裝置，其包括數(shù)據(jù)采集單元LC1，用于將電壓信號Un與電壓信號Us進行傅里葉變換得到電壓信號Un相對于電壓信號Us的基波相位Ph1；數(shù)據(jù)采集單元LC2，用于將電流信號Is轉(zhuǎn)換為電壓信號Us，將工頻泄漏電壓信號Ux與電壓信號Us進行傅里葉變換得到工頻泄漏電壓信號Ux相對于電壓信號Us的基波相位Ph2；DSP信號處理器，用于根據(jù)基波相位Ph1和基波相位Ph2計算得到工頻泄漏電流信號Ix相對于電壓信號Un的相位差Ph。本發(fā)明不需要復(fù)雜的模擬信號處理電路，長期工作的穩(wěn)定性得到保證，且能有效抑制諧波干擾影響。
文檔編號G01R25/00GK102901873SQ20121041180
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者陳澤, 洪云, 陳勇, 陳小勝, 鄧辰坤, 葉海波 申請人:廣州長川科技有限公司