一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，由電子式互感器高壓側(cè)和電子式互感器低壓側(cè)兩部分組成，傳感頭輸出的信號(hào)連接至信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)分為兩路一路進(jìn)入數(shù)字采集電路，一路進(jìn)入脈沖轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)字采集電路輸出的信號(hào)和脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)分別連接至光電轉(zhuǎn)換模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將數(shù)字采集電路產(chǎn)生的采樣值數(shù)字輸出送到合并單元；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號(hào)輸出至電子式互感器低壓側(cè)。本發(fā)明電子式互感器通過(guò)比較光脈沖信號(hào)就監(jiān)測(cè)出電子式互感器的角差，方便地實(shí)現(xiàn)了電子式互感器誤差的在線監(jiān)測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，屬于電子式互感器誤差在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電子式互感器是智能電網(wǎng)中數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵設(shè)備之一，目前由于電子式互感器的可靠性和穩(wěn)定性還有待完善，導(dǎo)致電子式互感器運(yùn)行時(shí)故障率偏高，已經(jīng)成為其在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的瓶頸。為了解決這一問(wèn)題，必須找出在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，哪些因素會(huì)對(duì)電子式互感器的誤差特性有影響，所以許多專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)展了電子式互感器的運(yùn)行狀況的誤差特性研究，如專(zhuān)利《帶有在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)的電子式互感器》(申請(qǐng)?zhí)?201020690017.1)，提出了對(duì)電子式互感器的核心設(shè)備關(guān)鍵部位的實(shí)時(shí)在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，包括電子式互感器溫濕度、模數(shù)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電平、光口狀態(tài)等重要狀態(tài)；另外華中科技大學(xué)王歡在碩士論文《電子式互感器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究》中也提出了電子式互感器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要對(duì)電子式互感器溫度、氣壓、介損等參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
[0003]但是以上所述的監(jiān)測(cè)量都是一些物理量和狀態(tài)量，跟電子式互感器的誤差很難建立直接的關(guān)系，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)電子式互感器的誤差在線監(jiān)測(cè)。
[0004]專(zhuān)利《光學(xué)與電磁式電流互感器運(yùn)行誤差實(shí)時(shí)比對(duì)方法及裝置》(申請(qǐng)?zhí)?201210429190.X)提出了一種光學(xué)與電磁式電流互感器運(yùn)行誤差實(shí)時(shí)比對(duì)方法及裝置，該裝置通過(guò)采集光學(xué)電流互感器的二次輸出(IEC61850信號(hào))和電磁式電流互感器的二次信號(hào)，然后通過(guò)算法計(jì)算出誤差，這種方法可以有效得到電子式互感器實(shí)時(shí)誤差，但是需要對(duì)電子式互感器和電磁式互感器二次信號(hào)進(jìn)行采集、計(jì)算、處理，過(guò)程比較復(fù)雜，也會(huì)引入額外的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，作為一種電子式互感器，它通過(guò)電子技術(shù)將電子式互感器所測(cè)量的一次高壓(大電流)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，通過(guò)不同電子式互感器之間的脈沖信號(hào)的比對(duì)，觀察其變化量，即可實(shí)現(xiàn)電子式互感器角差的在線監(jiān)測(cè)，從而為電子式互感器的誤差在線監(jiān)測(cè)提供一種新方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，由電子式互感器高壓側(cè)和電子式互感器低壓側(cè)兩部分組成，其特征在于，電子式互感器高壓側(cè)中包括傳感頭、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字采集電路、光電轉(zhuǎn)換模塊、脈沖轉(zhuǎn)換模塊，電子式互感器低壓側(cè)包括合并單元；傳感頭輸出的信號(hào)連接至信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)分為兩路一路進(jìn)入數(shù)字采集電路，一路進(jìn)入脈沖轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)字采集電路輸出的信號(hào)和脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)分別連接至光電轉(zhuǎn)換模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將數(shù)字采集電路產(chǎn)生的采樣值數(shù)字輸出送到合并單元；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號(hào)輸出至電子式互感器低壓側(cè)。
[0007]如上所述的具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，其特征在于，光脈沖信號(hào)是在信號(hào)調(diào)理電路之后產(chǎn)生，且脈沖轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)字采集電路共用電源。
[0008]如上所述的具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，其特征在于，電子式互感器帶有光脈沖輸出，其脈沖上升沿和下降沿與一次高壓信號(hào)的過(guò)零信號(hào)一致。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出了一種帶光脈沖輸出的電子式互感器，此光脈沖信號(hào)與一次高壓(大電流)過(guò)零點(diǎn)相關(guān)，通過(guò)比較光脈沖信號(hào)就監(jiān)測(cè)出電子式互感器的角差，方便的實(shí)現(xiàn)了電子式互感器誤差的在線監(jiān)測(cè)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明工作原理框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例工作原理框圖。
[0012]圖3是本發(fā)明中脈沖輸出與一次信號(hào)之間的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書(shū)限定范圍之內(nèi)。
[0014]附圖中的標(biāo)記說(shuō)明:1-電子式互感器高壓側(cè)、2-傳感頭、3-信號(hào)調(diào)理電路、4-數(shù)字米集電路、5-光電轉(zhuǎn)換模塊、6-脈沖轉(zhuǎn)換模塊、7-合并單兀、8-電子式互感器低壓側(cè)、9-米樣值數(shù)字輸出、10-過(guò)零脈沖信號(hào)輸出、11-1EC61850數(shù)字幀。
[0015]本發(fā)明提供的一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，作為一種電子式互感器，它通過(guò)電子技術(shù)將電子式互感器所測(cè)量的一次高壓(大電流)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿與一次高壓(大電流)的過(guò)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)，如果電子式互感器角差為零，則脈沖信號(hào)與一次高壓(大電流)信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)之間的相位差也為零，即脈沖信號(hào)與一次高壓(大電流)的過(guò)零點(diǎn)之間的相位關(guān)系可以反映出電子式互感器的角差。
[0016]由于影響電子式互感器誤差的關(guān)鍵部分是高壓側(cè)的電子電路，在實(shí)際運(yùn)行工況下，受外界溫度，濕度，電磁場(chǎng)等因素影響，電子電路的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致電子式互感器性能不穩(wěn)定。上面提到的脈沖信號(hào)光是在信號(hào)調(diào)理電路之后產(chǎn)生，且脈沖轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字采集電路共用電源，正常情況下，如果電子電路的運(yùn)行狀態(tài)保持穩(wěn)定，脈沖信號(hào)與一次高壓(大電流)的過(guò)零點(diǎn)之間的相位關(guān)系應(yīng)該是穩(wěn)定的。如果電子電路的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，兩者之間的相位關(guān)系也會(huì)變化。
[0017]這樣通過(guò)不同電子式互感器之間的脈沖信號(hào)的比對(duì)，觀察其變化量，即可實(shí)現(xiàn)電子式互感器角差的在線監(jiān)測(cè)，從而為電子式互感器的誤差在線監(jiān)測(cè)提供一種新方法。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器包括電子式互感器高壓側(cè)1、傳感頭2、信號(hào)調(diào)理電路3、數(shù)字采集電路4、光電轉(zhuǎn)換模塊5、脈沖轉(zhuǎn)換模塊6、合并單元7、電子式互感器低壓側(cè)8。
[0019]此具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器由電子式互感器高壓側(cè)I和電子式互感器低壓側(cè)8兩部分組成。電子式互感器高壓側(cè)I中，傳感頭2輸出的信號(hào)連接至信號(hào)調(diào)理電路3 ;信號(hào)調(diào)理電路3輸出的信號(hào)分為兩路一路進(jìn)入數(shù)字采集電路4，一路進(jìn)入脈沖轉(zhuǎn)換模塊6 ;數(shù)字采集電路4輸出信號(hào)和脈沖轉(zhuǎn)換模塊6輸出的信號(hào)分別連接至光電轉(zhuǎn)換模塊5 ;光電轉(zhuǎn)換模塊5通過(guò)光纖將數(shù)字采集電路4產(chǎn)生的采樣值數(shù)字輸出送到合并單元7 ；光電轉(zhuǎn)換模塊5通過(guò)光纖將脈沖轉(zhuǎn)換模塊6輸出的脈沖信號(hào)輸出至電子式互感器低壓側(cè)8。
[0020]其中的脈沖轉(zhuǎn)換模塊6與數(shù)字采集電路4共用電源；脈沖轉(zhuǎn)換模塊6輸出的脈沖信號(hào)其上升沿與一次高壓(大電流)信號(hào)過(guò)零點(diǎn)之間的相位差不超過(guò)10分。
[0021]此具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，其工作原理是:高壓側(cè)部分將電子式互感器所測(cè)量的一次高壓(大電流)信號(hào)通過(guò)傳感頭轉(zhuǎn)換為小信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)調(diào)理將其轉(zhuǎn)換為適合測(cè)量的正弦電壓信號(hào)，再將此信號(hào)傳輸至數(shù)字采集電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)通過(guò)脈沖轉(zhuǎn)換電路，將正弦電壓信號(hào)變換為脈沖信號(hào)，最后通過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字信號(hào)和脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)降蛪簜?cè)。其特征在于:
1、電子式互感器帶有光脈沖輸出，其脈沖上升沿和下降沿與一次高壓(大電流)信號(hào)的過(guò)零信號(hào)一致；
2、光脈沖信號(hào)是在信號(hào)調(diào)理電路之后產(chǎn)生，且脈沖轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字采集電路共用電源。
[0022]具體實(shí)施時(shí)，如圖2所示，同一母線上安裝有兩臺(tái)電子式互感器，每臺(tái)電子式互感器的傳感頭將一次高壓(大電流)轉(zhuǎn)化為弱電信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)調(diào)理將其轉(zhuǎn)換為適合測(cè)量的正弦電壓信號(hào)，再將此信號(hào)傳輸至數(shù)字采集電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)通過(guò)脈沖轉(zhuǎn)換電路，將正弦電壓信號(hào)變換為脈沖信號(hào)，最后通過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字信號(hào)和脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)降蛪簜?cè)。相位計(jì)測(cè)量?jī)陕访}沖信號(hào)之間的相位差即可得到兩臺(tái)電
子式互感器之間的相位誤差
【權(quán)利要求】
1.一種具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，由電子式互感器高壓側(cè)和電子式互感器低壓側(cè)兩部分組成，其特征在于，電子式互感器高壓側(cè)中包括傳感頭、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字采集電路、光電轉(zhuǎn)換模塊、脈沖轉(zhuǎn)換模塊，電子式互感器低壓側(cè)包括合并單元；傳感頭輸出的信號(hào)連接至信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)分為兩路一路進(jìn)入數(shù)字采集電路，一路進(jìn)入脈沖轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)字采集電路輸出的信號(hào)和脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)分別連接至光電轉(zhuǎn)換模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將數(shù)字采集電路產(chǎn)生的采樣值數(shù)字輸出送到合并單元；光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖將脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號(hào)輸出至電子式互感器低壓側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，其特征在于，光脈沖信號(hào)是在信號(hào)調(diào)理電路之后產(chǎn)生，且脈沖轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)字采集電路共用電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有誤差在線監(jiān)測(cè)功能的電子式互感器，其特征在于，電子式互感器帶有光脈沖輸出，其脈沖上升沿和下降沿與一次高壓信號(hào)的過(guò)零信號(hào)一致。
【文檔編號(hào)】G01R15/04GK103513082SQ201310407622
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】胡浩亮, 李前, 李鶴, 李登云, 熊前柱, 楊春燕 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院