[发明专利]配电网电子式传感器二次信号采集器

说明书

本发明公开了一种配电网电子式传感器二次信号采集器，要解决的技术问题是交流量获取设施准确采集电子式电压传感器输出的电压信号。本发明由抗电磁干扰电路和二次信号采集电路组成；抗电磁干扰电路用于消除配电网电子式电压传感器电压信号在二次电缆传输过程中受一次高频高压产生的差模干扰和共模干扰，二次信号采集电路用于在常规环境与高频、高压和干扰环境下对电子式电压传感器二次信号精确采集。本发明与现有技术相比，准确采集电子式电压传感器输出的二次电压信号，在电磁干扰环境下，精确采集电子式电压传感器二次电压信号，为配电网保护、测量、就地馈线自动化和集中型馈线自动化准确判断提供有效数据，减少故障处理时间，提高供电可靠性。

技术领域

本发明涉及一种电力系统的配电设备，特别是一种配电网的传感器。

背景技术

随着我国经济的快速发展及居民生活水平的日益提高，配电网(配网，配电)的负荷、供电量大幅度增长，用户对电力系统供电质量也提出了更高的要求。准确地测量电力系统中的电压、电流是电能测量、继电保护、电力系统监测诊断与分析的前提条件。目前，我国的10kV配电自动化系统中，电磁式互感器依然是保护和计量的主要器件，而电磁式互感器存在磁饱和、铁磁共振、动态范围小、体积大的不足。利用电子式传感器(互感器)采集供电线路的电流电压信号，已经从原理性研究到实验室样机，以至近年的挂网运行，均取得了很大的进展。电子式传感器具有频带宽、动态性能好、大电流不饱和的优点，可实时准确测量电力系统的运行参数。

然而，电子式传感器与电磁式互感器的电气变换特性区别较大，前者驱动终端交流量获取设施的能力弱，导致现有技术的配电开关监控终端FTU(Feeder Terminal Unit)的交流量获取设施不能准确采集到电子式传感器输出的电压信号，因此，电子式传感器对电力系统的继电保护的适应性需要进一步提高和验证。

发明内容

本发明的目的是提供一种配电网电子式传感器二次信号采集器，要解决的技术问题是交流量获取设施准确采集电子式电压传感器输出的电压信号。

本发明采用以下技术方案：一种配电网电子式传感器二次信号采集器，由抗电磁干扰电路和二次信号采集电路组成；所述抗电磁干扰电路用于消除配电网电子式电压传感器电压信号在二次电缆传输过程中受一次高频高压产生的差模干扰和共模干扰，所述二次信号采集电路用于在常规环境与高频、高压和干扰环境下对电子式电压传感器二次信号精确采集。

本发明的抗电磁干扰电路由抑制差模干扰模块和抑制共模干扰模块连接组成。

本发明的二次信号采集电路由提高交流阻抗模块、分压电阻模块、电压跟随电压变换模块、隔离互感器、滤高频模块、低通滤波模块、模数转换模块和MCU数据采集模块顺序连接组成。

本发明的抑制差模干扰模块设有精密气体放电管浪涌保护器DS3和第7压敏电阻R7，精密气体放电管浪涌保护器DS3和第7压敏电阻R7并接于F25端子和F26端子上的信号线上；所述抑制共模干扰模块设有第5压敏电阻R5、第6压敏电阻R6和共模电感L4，第5压敏电阻R5并接于F25端子信号线与地之间，第6压敏电阻R6并接于F26端子信号线与地之间，共模电感L4的输入端串接在F25端子信号线和F26端子信号线中。

本发明的提高交流阻抗模块采用第9A运算放大器U9A，第9A运算放大器U9A的同向输入端3串接于共模电感L4的输出端U01，反向输入端2与输出端1连接；所述分压电阻模块由串接在第9A运算放大器U9A输出端的第116电阻R116和并接在第116电阻R116的后端与地GND_ISO_1之间第118电阻R118构成；所述电压跟随模块采用第9B运算放大器U9B，第9B运算放大器U9B的同相输入端5串接在第116电阻R116的后端，第9B运算放大器U9B的反向输入端6与输出端7连接。

本发明的隔离互感器采用电压变换器PT11，电压变换器PT11的输入端并接在第9B运算放大器U9B的输出端7与地GND_ISO_1之间，输出端并接在双向瞬变电压抑制二极管DT4和薄膜电容C49两端。