[发明专利]组合式电子互感器

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站采样领域，特别涉及一种组合式电子互感器。

背景技术

电子互感器或光互感器是智能变电站和关键技术之一，它完全取代了 常规的电磁互感器，电子互感器输出的不再是电流、电压模拟量信号，而 是满足IEC61850-9和IEC60044-7/8标准的数字信号，这些数字信号在光 纤中传输而不是电缆中传输，这个高速传输的网络就是在过程总线，传输 的采样数据可以为系统所有IED设备所共享。

电子互感器或光互感器的关键技术一是非常规电流、电压传感器，目 前有各种原理的解决方案；二是采样数据的同步问题，一般依靠合并单元 解决；三是供能问题。目前国内外推出了许多光电子互感器，在数字化变 电站中试运行。主要有如下模式：电压光学互感器，电流光学互感器，电 子式电压互感器，电子式电流互感器以及电子式单相电流电压组合互感器。 但这些模式只针对某相的电压或电流，而电力系统保护或者测量装置需要 的是三相或者更多相电流电压的同一时刻的采样值，因此这些数字化采样 信号存在采样同步问题，现在要依靠合并单元解决。同时，许多厂商的电 子互感器的采样精度只能满足保护要求不能同时满足计量和测量要求，因 此需要额外增加一组电流传感器，这增加了电子互感器的复杂程度和制造 成本。而光学互感器是无源的，而非光学的互感器是有源，目前大多数的 做法是采用激光供能方案，由于激光供能技术尚不成熟，使互感器存在不 可靠的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种组合式电子互感器， 解决现有技术中采样复杂、不能多相同步采样的问题。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计和制造一种组合 式电子互感器，包括主控单元、电压互感器、电流互感器、电源以及A/D 模数转换模块；所述电压互感器和电流互感器分别连接A/D模数转换模块； 所述主控单元内设硬件同时采样信号模块、高通滤波HPF模块、数字积分 模块以及数字信号输出口；所述硬件同时采样信号模块采集同一时刻各相 电流、电压的采样值并通过A/D模数转换模块进行模数转换；该组合式电 子互感器包括两个整合模块，分别为整合模块A和整合模块B，整合模块A 与整合模块B完全相同；整合模块A包括主控单元和A/D模数转换模块， 所述主控单元包括四个高通滤波HPF，该整合模块A包括四个A/D模数转 换模块；其中两个所述高通滤波HPF分别与其中两个所述A/D模数转换模 块一一连接并通过该两个A/D模数转换模块与两个所述电压互感器分别连 接；所述主控单元包括两个数字积分模块，两个所述数字积分模块分别与 另外两个高通滤波HPF一一连接、且通过另外两个所述高通滤波HPF与另 外两个所述A/D模数转换模块一一连接，另外两个所述A/D模数转换模块 还分别与两个电流互感器一一连接。

本发明进一步的改进是：所述电流互感器为空心线圈电流互感器；所 述电流互感器通过差分信号输入，经信号调制后进行模数采样，并对模数 转化后的数字信号进行高通滤波HPF处理，再使用数字积分还原信号。

本发明进一步的改进是：所述电压互感器采用电阻分压取样，通过差 分信号输入，经信号调制后进行模数采样，然后对模数转化后的数字信号 进行高通滤波HPF处理。

本发明进一步的改进是：所述数字信号输出口包括测量用和保护用数 字信号输出口；所述数字信号输出口输出满足0.2S和5P30要求的数字信 号。

本发明进一步的改进是：所述电源为直接供能电源；所述电源采用直 流电源或交流电源直接给电流、电压互感器提供工作电源。

本发明进一步的改进是：所述电流互感器包括三相电流电子互感器以 及零序电流电子互感器；所述电压互感器包括三相电压电子互感器以及系 统电压电子互感器。

本发明进一步的改进是：所述主控单元将电力系统一个间隔内的三相 电流电子互感器、三相电压电子互感器、系统电压电子互感器和零序电流 电子互感器的八个模拟量进行组合并通过硬件同步采样的方法集中输出标 准的数字信号。

本发明的有益效果是：本发明通过将电压、电流等模拟量组合在同一 个电子互感器中，既实现数字化采样信号的同步采样，又降低了组合式互 感器的制造成本。

附图说明

图1是本发明组合式电子互感器的框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。