[实用新型]用于高频电流监测的模数转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变电站高频电流信号处理领域，具体涉及高电压等级下变电站中用于高频电流监测中模数转换装置。

背景技术

雷电是自然界经常发生的一种大气放电现象，同样也是人类极为关注的自然现象之一。雷电不仅对人畜的生命安全有威胁，而且在电力、电讯、航空航天以及建筑设施等国防和国民经济诸多领域都存在危害。在我国雷击多发地区因雷电侵入波引起的电气设备内部绝缘被击穿的事故时有发生，与此同时雷电流也是劣化设备绝缘的重要因素，每一次雷电侵入波都会对相关设备的绝缘性能造成一次冲击，这种累积效应会逐步劣化设备的绝缘。有效监测变电站内雷电流，对于事故的记录及分析、评估设备绝缘劣化水平、帮助提高设备绝缘配合水平，进而提高电网运行安全具有重大意义。

然而，雷电流的频率高达上兆赫兹、幅值远远高于工频电流大小，变电站内用来监测工频电流的电流互感器由于频率响应特性的制约，无法满足监测雷电流的要求。通常情况下采取用罗氏线圈监测雷电流的方法，但是雷电流幅值大变化快，对微电子监测元件构成了严重的威胁，特别是当变电站处于雷暴强度高的地区，频繁的雷电流侵入会使微电子保护元件失效。变电站还是一个强电磁干扰环境，经过模数转换系统得到的数据中有大量的干扰信号，因此现阶段无法实现对变电站中雷电侵入波电流有效的监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于高频电流监测的模数转换装置，可实现对变电站中雷电侵入波电流有效的监测。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种用于高频电流监测的模数转换装置，包括罗氏线圈测量模块，其特征在于：还包括用于将罗氏线圈测量模块测量的模拟电流信号转换成模拟电压信号的输入信号转换模块、用于将所述模拟电压信号转换成数字信号的模数转换模块、用于处理所述数字信号的数据处理模块、用于控制数据处理模块的工作频率的时钟控制模块、用于存储处理后的数字信号的数据存储模块、用于输出处理后的数字信号的传输模块，所述输入信号转换模块、模数转换模块、数据处理模块依次相连，所述时钟控制模块与模数转换模块相连，所述数据处理模块分别与数据存储器、传输模块相连，通过输入信号转换模块将罗氏线圈测量模块测量的模拟电流信号转换成模拟电压信号，模数转换模块在时钟控制模块的频率控制下将所述模拟模拟电压信号转换为数字信号，再由数据处理模块对该数字信号进行处理后存储至数据存储模块，并通过传输模块传输至外部。

本实用新型所述数字信号的数据处理模块的信号输入端连接有TVS管。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型实现了110kV以上电压等级变电站雷电侵入波监测电流由模拟量向数字量的转换，在输入信号转化模块中有TVS管的保护元件，保证系统安全有效运行，在模数转换模块前加装低通滤波器，有效抑制了变电站中的电磁干扰。

附图说明

图1是本实用新型装置的模块连接示意图；

图2是本实用新型输入信号转换模块的电路图；

图3是本实用新型装置在电容式电压互感器回路的一个测量实例。

具体实施方式

如图1所示的用于高频电流监测的模数转换系统，包括罗氏线圈测量模块，还包括用于将罗氏线圈测量模块测量的模拟电流信号转换成模拟电压信号的输入信号转换模块、用于将模拟电压信号转换成数字信号的模数转换模块、用于处理数字信号的数据处理模块、用于控制数据处理模块的工作频率的时钟控制模块、用于存储处理后的数字信号的数据存储模块、用于输出处理后的数字信号的传输模块，输入信号转换模块、模数转换模块、数据处理模块依次相连，时钟控制模块与模数转换模块相连，数据处理模块分别与数据存储器、传输模块相连，通过输入信号转换模块将罗氏线圈测量模块测量的模拟电流信号转换成模拟电压信号，模数转换模块在时钟控制模块的频率控制下将模拟电压信号转换为数字信号，再由数据处理模块对该数字信号进行处理后存储至数据存储模块，并通过传输模块传输至外部。

其中模数转换模块采用芯片AD9238，时钟频率调制采用10MHz，控制模数转换模块采样信号的采样率，数据处理模块采用芯片EP1C144C8，数据存储器采用IS61LV1024。