一种设置有合并单元的电子式互感装置的制造方法

专利名称:一种设置有合并单元的电子式互感装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种设置有合并单元的电子式互感装置，包括多个电子式互感器、位于高压侧的多个调理模块和多个A/D采样模块、位于低压侧的合并单元和上位机，所述合并单元包括数据采样模块、同步模块和通信模块，每个电子式互感器对应连接一个调理模块，所述A/D采样模块与所述数据采样模块和同步模块连接，所述同步模块与GPS接收机连接，所述通信模块与所述上位机连接，所述调理模块包括第一调理电路和第二调理电路。本实用新型利用合并单元实现数字信号输出，使用现场总线技术实现点对点/多个点对点或过程总线通信方式，实现数据共享，可有效解决了二次接线复杂的现象并节省大量二次电缆。
【专利说明】
一种设置有合并单元的电子式互感装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子式互感器技术，更具体地说，涉及一种设置有合并单元的电子式互感装置。
【背景技术】
[0002]随着电力系统电压等级的不断升高，远距离、大容量输电线路和互联电网的发展，使得高压和超高压变电站在规模和容量方面日益增加。这就对变电站自动化水平提出了更高的要求。由于传统的电磁式电流/电压互感器存在磁饱和、动态范围小、铁磁谐振、暂态性差等缺点，使其越来越不能适应电力系统的发展要求，也阻碍了变电站自动化技术的发展。传统的电磁式互感器传送的是模拟信号，当多个不同设备需连接到同一个互感器时就需要复杂的二次接线，使互感器负荷加重而且不可避免会受到电磁的干扰。常规电磁互感装置由于没有合并单元，在电力系统中容易出现磁饱和、动态范围小、铁磁谐振、暂态性差等问题。

【发明内容】

[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种设置有合并单元的电子式互感装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种设置有合并单元的电子式互感装置，包括多个电子式互感器、位于高压侧的多个调理模块和多个A/D采样模块、位于低压侧的合并单元和上位机，所述合并单元包括数据采样模块、同步模块和通信模块，每个电子式互感器对应连接一个调理模块，所述A/D采样模块与所述数据采样模块和同步模块连接，所述同步模块与GPS接收机连接，所述通信模块与所述上位机连接，所述调理模块包括第一调理电路和第二调理电路，所述第一调理电路包括依次连接的Rogowski线圈、电压跟随和积分电路、第一信号放大电路和第一低通滤波器，所述第二调理电路包括依次连接的分压电容、第二信号放大电路和第二低通滤波器，所述Rogowski线圈和分压电容与电子式互感器连接，所述第一低通滤波器和第二低通滤波器与所述A/D采样模块连接。
[0005]上述方案中，所述A/D采样模块通过光纤与所述数据采用模块连接。
[0006]上述方案中，所述同步模块每秒钟接收一次GPS接收机传来的秒脉冲，对A/D采样模块的采样信号强制同步一次。
[0007]上述方案中，所述合并单元设置在ARM处理器上。
[0008]上述方案中，所述通信模块通过以太网与上位机连接。
[0009]实施本实用新型的设置有合并单元的电子式互感装置，具有以下有益效果:
[0010]本实用新型利用合并单元实现数字信号输出，使用现场总线技术实现点对点/多个点对点或过程总线通信方式，实现数据共享，可有效解决了二次接线复杂的现象并节省大量二次电缆。电子式互感器通过合并单元传送数字信号，与通信网络容易接口，且传输过程中没有测量误差，提高整个系统的准确度和稳定性。
【附图说明】

[0011]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0012]图1是本实用新型设置有合并单元的电子式互感装置的结构示意图；
[0013]图2是第一调理电路的示意图；
[0014]图3是第二调理电路的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0016]如图1-图3所示，本实用新型设置有合并单元的电子式互感装置包括多个电子式互感器1、位于高压侧的多个调理模块2和多个A/D采样模块3、位于低压侧的合并单元4和上位机6。
[0017]合并单元4包括数据采样模块401、同步模块403和通信模块402，每个电子式互感器I对应连接一个调理模块2和A/D米样模块3。A/D米样模块3通过光纤或铜线米样模块401。采用光纤传输性能优越，抗干扰性强，但为了与现有的传输线路相兼容铜导线传输仍然有考虑的必要。同步模块403与GPS接收机5连接，同步模块403每秒钟接收一次GPS接收机5传来的秒脉冲，对A/D采样模块3的采样信号强制同步一次。通信模块402通过以太网与上位机6的网卡连接。
[0018]合并单元4设置在ARM处理器上，ARM是RI SC计算机，其设计实现了外型非常小但是性能高的结构。ARM处理器结构的简单使ARM的内核非常小，这样使器件的功耗也非常低。它集成了非常典型的RISC结构特性，这些在基本RISC结构上增强的特性使ARM处理器在高性能、低代码规模、低功耗和小硅片尺寸方面取得良好的平衡。
[0019]调理模块2包括第一调理电路21和第二调理电路22，第一调理电路21包括依次连接的Rogowski线圈211、电压跟随和积分电路212、第一信号放大电路213和第一低通滤波器214。第二调理电路22包括依次连接的分压电容221、第二信号放大电路222和第二低通滤波器223，R0g0Wski线圈211和分压电容221与电子式互感器I连接，第一低通滤波器214和第二低通滤波器223与A/D采样模块3连接。本实施例中的A/D采样模块3是型号为AD7895的A/D转换芯片。
[0020]本实用新型工作过程如下:
[0021]Rogowski线圈将母线中的大电流转换为小电压信号，然后经过电压跟随和积分电路212还原为电流信号，得到的模拟电流信号经过第一信号放大电路213和第一低通滤波器214后输入A/D采样模块3。另一方面，分压电容221将母线中的大电压转换为小电压信号，经第二信号放大电路222和第二低通滤波器223也输入到A/D采样模块3中。多路A/D采样模块3接收合并单元4的同步采样信号，同时对模拟量进行A/D转换。转换结束后，合并单元4采用轮寻的方式，依次将各路A/D采样模块3的转换结果通过光纤传输到低压侧，并按照IEC61850标准的要求组帧。最后，通过以太网把数据传输到上位机6显示。其中合并单元4每秒钟接收一次GPS全球定位系统传来的秒脉冲，对采样信号强制同步一次。
[0022]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种设置有合并单元的电子式互感装置，其特征在于，包括多个电子式互感器(I)、位于高压侧的多个调理模块(2)和多个A/D采样模块(3)、位于低压侧的合并单元(4)和上位机(6)，所述合并单元(4)包括数据采样模块(401)、同步模块(403)和通信模块(402)，每个电子式互感器(I)对应连接一个调理模块(2)，所述A/D采样模块(3)与所述数据采样模块(401)和同步模块(403)连接，所述同步模块(403)与GPS接收机(5)连接，所述通信模块(402)与所述上位机(6)连接，所述调理模块(2)包括第一调理电路(21)和第二调理电路(22)，所述第一调理电路(21)包括依次连接的Rogowski线圈(211)、电压跟随和积分电路(212)、第一信号放大电路(213)和第一低通滤波器(214)，所述第二调理电路(22)包括依次连接的分压电容(221)、第二信号放大电路(222)和第二低通滤波器(223)，所述Rogowski线圈(211)和分压电容(221)与电子式互感器(I)连接，所述第一低通滤波器(214)和第二低通滤波器(223)与所述A/D采样模块(3)连接。2.根据权利要求1所述的设置有合并单元的电子式互感装置，其特征在于，所述A/D采样模块(3)通过光纤与所述数据采用模块连接。3.根据权利要求1所述的设置有合并单元的电子式互感装置，其特征在于，所述同步模块(403)每秒钟接收一次GPS接收机(5)传来的秒脉冲，对A/D采样模块(3)的采样信号强制同步一次。4.根据权利要求1所述的设置有合并单元的电子式互感装置，其特征在于，所述合并单元(4)设置在ARM处理器上。5.根据权利要求1所述的设置有合并单元的电子式互感装置，其特征在于，所述通信模块(402)通过以太网与上位机(6)连接。
【文档编号】G01R15/18GK205720374SQ201620339396
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】敬照亮, 陈文
【申请人】中交第二航务工程勘察设计院有限公司