[发明专利]一种宽动态范围的回路阻抗测量系统和方法

摘要

本发明公开了一种宽动态范围的回路阻抗测量系统和方法，属于电流互感器检测领域。一种宽动态范围的回路阻抗测量系统，包括信号注入单元101、电流信号检测单元102、高频信号检测单元103、信号处理及控制单元104、注入耦合电路和检测耦合电路；信号处理及控制单元104产生高频数字信号经过DA1、信号注入单元101、注入耦合电路注入到电流互感器二次回路；控制信号注入单元101、电流信号检测单元102和高频信号检测单元103的档位；信号处理及控制单元104处理和控制高频数字信号。本发明精确的宽动态范围的阻抗测量适用范围更广，也为CT绕组故障、绝缘异常、CT变比更换等更深层次的故障状态分析提供了可靠的数据基础。

主权项

1.一于种宽动态范围的回路阻抗测量系统，其特征在：包括信号注入单元101、电流信号检测单元102、高频信号检测单元103、信号处理及控制单元104、注入耦合电路和检测耦合电路；信号注入单元101调整注入正弦电压信号的幅值；电流信号检测单元102检测注入耦合电路的电流信号经过AD2到信号处理及控制单元104；高频信号检测单元103检测检测耦合电路的为采样电阻R₂两端的电压信号经过AD1到信号处理及控制单元104；注入耦合电路和检测耦合电路是信号从测量系统到电流互感器二次回路的耦合方式；信号处理及控制单元104产生高频数字信号经过DA1、信号注入单元101、注入耦合电路注入到电流互感器二次回路；控制信号注入单元101、电流信号检测单元102和高频信号检测单元103的档位；信号处理及控制单元104处理和控制高频数字信号，所述处理和控制包括：(1)计量二次回路的高频等效阻抗较小时，信号注入单元101切换档位注入为信号注入单元注入的正弦电压信号，电流信号检测单元102切换档位检测为注入电压产生的电流；如果检测到大于AD2满量程的1/10，采用注入检流法计算阻抗，注入电流互感器二次回路的阻抗，流程结束；其中则计量二次回路的阻抗其中n₀为线圈T1匝数，R₀为注入前端电路采样电阻，Z_1c为线圈T1的恒定频率的高频等效阻抗；为计量二次回路开路时注入电压产生的电流；如果检测到的信号小于AD满量程的1/10则循环步骤(1)，如果信号注入单元和电流信号检测单元以切换至最大档位，检测到的信号小于AD满量程的1/10，进入到步骤(2)；(2)计量二次回路的高频等效阻抗较大时，信号注入单元切换档位注入信号高频信号检测单元切换档位，检测电压信号如果检测到的电压信号大于AD1满量程的1/10，采用注入返回法计算阻抗，流程结束；其中计量二次回路的阻抗则其中R₂为检测前端电路采样电阻，为注入到计量二次回路的电压，为产出的电流，为采样电阻R₂两端的电压，如果检测到的信号小于AD满量程的1/10则循环步骤(2)，如果信号注入单元和高频信号检测单元以切换至最大档位，根据公式10计算出阻抗，流程结束。