[实用新型]一种用于10kV架空线的综合式电子传感器

说明书

本实用新型提供了一种用于10kV架空线的综合式电子传感器，在综合传感器中使用不同缠绕匝数的罗氏线圈作为电流传感器采集10kV架空线低频、高频特征信号；通过使用电子式电压传感器采集10kV架空线电压特征信号，同时，在三相制10kV架空线中同时使用3个综合式电子传感器采集线路的电流、电压信号，以供电网检测系统使用。

技术领域

本实用新型涉及一种10kV架空线的综合式电子传感器，可应用于10kV架空线路上，为二次配电设备和监测设备提供不同频率的电压电流数字信号数据。

背景技术

现有10kV架空线上FTU(馈线终端)使用的电流传感器为电磁式电流互感器，集成在柱上开关中，主要用于工频(50Hz)电流的采集；10kV架空线故障定位装置使用的电流传感器为罗氏线圈互感器，可采集4kHz的电流信号。配合FTU(馈线终端)使用的电压传感器为电磁式电压互感器，需独立安装，只能为二次设备提供工频(50Hz)的电压信号。

随着技术不断发展，电力二次设备和监测设备对传感器采样频率要求越来越高，例如：录波型故障指示器现要求采集线路上12kHz以上的电流信号，电力选线设备中需要采集线路上10MHz的电流和电压信号。另外，随着国家电网要求配电设备一二次融合技术要求，电流和电压传感器要集成在一起使用。

对于目前常用的电磁式电流互感器主要问题在于只能采集工频(50Hz)电流信号，并且对二次侧输出负载要求严格。而罗氏线圈电流互感器根据线圈匝数不同所采集到的信号频率也不同，很难做到宽频率范围覆盖。

同样电磁式电压互感器目前也只能采集到工频(50Hz)电压信号，并且其绝缘结构复杂，体积笨重，可能会出现铁磁谐振，损坏设备。

另外由电流、电压互感器引至二次保护控制设备的电缆是电磁干扰的重要耦合途径，且互感器输出的是模拟量信号，不能直接与计算机相连等问题。

本实用新型提出的综合式电子传感器接入10KV架空配网线路中，相较于传统的互感器，适应了电力计量与保护数字化的发展要求，可直接提供数字信号给计量、保护装置，而且对电力系统故障响应快，因为综合电子式传感器可以实现暂态信号量作为保护判断参量；具有优良的绝缘性能以及测量动态范围大、频率响应范围宽等。

实用新型内容

本实用新型提出了一种用于10kV架空线的综合式电子传感器，具体方案如下：

一种用于10kV架空线的综合式电子传感器，包括取电模块，信号采集模块，信号调理模块和信号处理模块，其中：

所述取电模块用于从10kV架空线中获取传感器工作所需的电能供传感器使用；

所述信号采集模块用于采集10kV架空线中的特征信号；

所述信号调理模块用于信号采集模块获取的特征信号进行放大、滤波处理，得到交流信号；

所述信号处理模块用于将信号调理模块输出的信号进行数字化处理并输出；

其特征在于，所述信号采集模块中包含有可同时采集10kV架空线高频和低频电压特征的电子式电压传感器，可同时采集电流特征的高频电流传感器和低频电流传感器。

进一步的，所述信号采集模块还可采集线路暂态信号和行波信号。

进一步的，所述电子式电压传感器使用电容分压器进行电压特征信号的采集。

进一步的，所述信号调理模块中对特征信号进行的滤波处理为带通滤波处理。

进一步的，所述信号处理模块使用ARM+FPGA对数字信号进行处理。

进一步的，所述传感器使用PT获取传感器工作所需电能。

进一步的，所述高频电流传感器和低频电流传感器使用罗氏线圈进行电流特征信号的采集。