一种适用于移动式继电保护装置的采样回路的制作方法

本技术涉及一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，属于移动式继电保护装置智能变电站。

背景技术：

1、移动式继电保护装置，顾名思义就是可移动的继电保护装置，可以解决现有技术中必须将一次设备停电后才能进行检修或更换一次设备所对应的二次保护装置的技术问题。移动式保护装置具备保护装置的基本功能，能临时替代故障保护装置，可实现不停电检修、更换，具备简易便携、安装简单快速等特点。

2、当不带旁路接线的变电站出现线路保护装置故障时，移动式继电保护装置可以快速切入保护回路，临时实现故障保护装置的基本保护功能，可有效减少保护装置故障维修时的停电时间。

3、当在运行线路的继电保护装置需要检修时，移动式继电保护装置可以临时替代待检修装置，从而实现继电保护装置检修时，线路不停电。

4、移动式继电保护装置所带来的临时快速切入和不停电检修的技术应用能有效缓解由于检修、维护、改造等导致的停电时间过长问题，一定程度上提高电网运行的安全性，缩短停电时间也能带来很好的经济效应。

5、移动式继电保护装置要实现基础的继电保护功能，需要具备传统采样功能，即通过电磁感应原理制成的电磁式电压和电流互感器完成一次侧采样。传统继电保护装置是安装在屏柜中，装置的电压和电流采样出线都固定安装在屏柜里。

6、移动式保护装置在切入保护回路，临时替代原保护装置时，移动式保护装置的电压和电流采样出线需要快速完成与原保护装置电压和电流采样出线的替换对接，完成不同装置间采样回路的切换工作。

7、由于电压和电流固有特性的不同，电压采样需要并联，而电流采样需要串联。对于电压采样出线，移动式保护装置可以采用带插针的软线，直接接入即可。而对于电流采样出线，移动式保护装置如果仍采用带插针的软线，那么就需要串联到原回路中。而在串联操作中需要先断开原电流出线，再将新的电流出线串接进去，这种操作比较繁琐，速度慢且需要断开原电流出线，十分不便。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，采样回路整体基于开口式电流互感器和隔离运放来实现保护电流的采样，新的采样回路能更好地适用于移动式继电保护装置，对于电流采样直接将开口式电流互感器套在原电流出线上即可，操作简单快捷；配合隔离运放，对于后端的采样芯片及处理器也能起到很好的防护作用。

2、为达到上述目的，本实用新型提供一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，包括采样回路，所述采样回路包括依次串联的电流互感器、防护电路、采样电路、隔离运放电路、减法电路和采样芯片；

3、所述电流互感器包括开口式电流互感器。

4、进一步地，所述防护电路包括差模防护电容c100、双向tvs管v1、共模防护电容c101和c102；

5、差模防护电容c100和双向tvs管v1均并接在电流互感器的输出端，差模防护电容c100的两端分别通过共模防护电容c101和c102接地。

6、进一步地，所述差模防护电容c100、共模防护电容c101和c102均为安规类电容。

7、进一步地，所述采样电路包括采样电阻r1，用于将电流互感器输出的电流信号转换为电压信号，所述采样电阻r1并接在电流互感器的输出端，连接电流互感器负输出端的采样电阻r1端部接隔离地iso_gnd。

8、进一步地，所述隔离运放电路包括隔离运放芯片u1、去耦电容c10、去耦电容c11和rc滤波回路；

9、rc滤波回路的正输入端和负输入端分别连接采样电路的正输出端和负输出端，rc滤波回路的正输出端和负输出端分别连接隔离运放芯片u1的vinp的端口和vinn端口，所述隔离运放芯片u1的vvd1口分别连接去耦电容c10和电压源iso_vcc，所述去耦电容c10接隔离地iso_gnd，所述隔离运放芯片u1的vvd2口分别连接去耦电容c11和电压源vcc，所述去耦电容c11接地。

10、进一步地，所述rc滤波回路包括电容c1、电容c2、电容c3、电阻r2和电阻r3，电阻r2的一端连接采样电路的正输出端，电阻r2的另一端分别连接电容c1的一端、电容c2的一端和隔离运放芯片u1的vinp的端口，电阻r3的一端连接采样电路的负输出端，电阻r3的另一端分别连接电容c1的另一端、电容c3的一端和隔离运放芯片u1的vinn的端口，电容c3的另一端分别连接电容c2的另一端和隔离地iso_gnd。

11、进一步地，所述减法电路包括运算放大器a1、电阻r20、电阻r21、电阻r22和电阻r23；

12、所述电阻r20的一端连接隔离运放电路的正输出端，所述电阻r20的另一端连接运算放大器a1的正输入算和电阻r22的一端，电阻r22的另一端通过模拟接地层agnd连接采样芯片；

13、所述电阻r21的一端连接隔离运放电路的负输出端，所述电阻r21的另一端连接运算放大器a1的负输入算和电阻r23的一端，电阻r23的另一端分别连接运算放大器a1的输出口和采样芯片。

14、本实用新型所达到的有益效果：

15、本实用新型提供一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，通过开口式的电流互感器，采用简单的扣挂操作即可完成采样回路的切入切出，可有效加快移动式继电保护装置的切入和切出，实现不停电检修，缩短停电更换时间。

16、本实用新型基于隔离运放的设计，既能将电流互感器输出的模拟量信号进行初步放大，提高信号的抗干扰能力，又能将电流互感器侧与采样芯片侧进行有效隔离，可防止外部意料之外的干扰对移动式继电保护装置的核心系统造成破坏。

17、本实用新型的整套回路结构简单，印制板占地面积小，对于移动式继电保护装置的适配性很强。

技术特征：

1.一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，其特征在于：包括采样回路，所述采样回路包括依次串联的电流互感器、防护电路、采样电路、隔离运放电路、减法电路和采样芯片；

2.根据权利要求1所述的一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，其特征在于：

技术总结
本技术公开了一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，包括采样回路，所述采样回路包括依次串联的电流互感器、防护电路、采样电路、隔离运放电路、减法电路和采样芯片；所述电流互感器包括开口式电流互感器。本技术提供一种适用于移动式继电保护装置的采样回路，整体基于开口式电流互感器和隔离运放来实现保护电流的采样，新的采样回路能更好地适用于移动式继电保护装置，对于电流采样直接将开口式电流互感器套在原电流出线上即可，操作简单快捷；配合隔离运放，对于后端的采样芯片及处理器也能起到很好的防护作用。

技术研发人员：阮青亮,陈庆旭,岳峰,薛冬,陈继洪,曹冰
受保护的技术使用者：南京国电南自电网自动化有限公司
技术研发日：20230119
技术公布日：2024/1/13