[发明专利]电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及电信号有线传输设备，特别涉及一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置。

背景技术

电能计量精度取决于电能表、电流互感器(CT)、电压互感器(PT)误差，以及PT二次回路压降的误差。近年在生产上普遍把电能表的精度由1.0级提高到0.5级，计量互感器的精度由0.5级提高到0.2级，为提高电能计量装置精度创造了条件。目前在电能计量系统中，唯一没有得到很好解决的是PT二次回路压降引起的计量误差问题，它严重影响了电能计量精度。由于PT二次回路刀闸、熔断器、端子的接触电阻和二次电缆阻抗的存在，必然产生二次压降误差，使得电能计量不准，漏计电量。据统计各变电站PT二次回路的平均压降达到了0.2V，有的变电站最大值甚至达到了1V，即电量计量损失达到了1％。如果能够解决PT二次回路压降的问题，就可以极大地挽回供电部门的电费损失，提高系统运行的经济性，保证供电部门的经济利益。

当前国内外解决电压互感器二次侧输出信号的远距离传输普遍采用额的方法是：增加PT二次回路导线截面积。该方法是目前绝大多数供电部门采用的办法，但是效果并不理想。原因在于二次导线电阻属于金属电阻，长期稳定不变；其它元件的电阻属接触电阻，受触点状态、压力、接触表面氧化等诸多因素影响，接触电阻不可避免地会发生变化，这种变化是随机的、不可预测的。接触电阻在不利情况下，可能超过二次导线电阻数倍以上，仅采用加粗二次电缆方法来消除PT二次压降效果必然很差。如能去掉刀闸、熔断器、端子能从根本上解决问题，但这方法并不可行，因为这些都是运行、维护必备的元器件。采用高质量刀闸、熔断器、端子，或加强对这些元件的维护，降低其接触电阻，都有助于降低PT二次压降，但不能从根本上彻底解决问题。

总之，现有技术的不足是：电压互感器的二次侧输出的电压信号通过电缆传输后有衰减，因而传输的信号不精确。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术上的不足，提供一种全新的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗有线传输装置，该装置信号传输过程中无衰减，因而传输的信号精度高。

本发明采用的技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器和含CPU信号还原接收器；所述含CPU就地信号数字化传输器包括小电压互感器、输入CPU、模拟/数字转换器、输入运算放大器、基准电压源、电-光转换器；其中小电压互感器能够将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过输入运算放大器构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器中，由输入CPU控制模拟/数字转换器和基准电压源将输入信号转换为数字电信号，通过电-光转换器将数字电信号转换为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器包括光-电转换器、输出CPU、输出运算放大器、数字/模拟转换器、功率放大器；其中光-电转换器将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到输出CPU中，由输出CPU控制数字/模拟转换器将数字电信号转换为模拟电信号，该信号通过由输出运算放大器构成的比例器后，输入到功率放大器中，功率放大器将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。

本发明的第二种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端和后端分别接有就地信号数字化传输器和信号还原接收器；所述就地信号数字化传输器包括小电压互感器、模拟/数字转换器、输入运算放大器、基准电压源、电-光转换器；其中小电压互感器将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过由输入运算放大器和基准电压源构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器中，通过电-光转换器将数字电信号转换为数字光信号；所述信号还原接收器包括光-电转换器、输出运算放大器、数字/模拟转换器、功率放大器；其中光-电转换器将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到数字/模拟转换器中，将数字电信号转换为模拟电信号，该模拟电信号通过由输出运算放大器构成的比例器后，输入到功率放大器中，功率放大器将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。

本发明的第三种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端接有方案1所述的含CPU就地信号数字化传输器，在光纤的后端接有方案2所述的信号还原接收器。

本发明的第四种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端接有方案2所述的就地信号数字化传输器，在光纤的后端接有方案1所述的含CPU信号还原接收器。