CN101552125A - 控制用三相电子式电压互感器（nbevt） - Google Patents

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赵岚
祖军
于胜涛
滕文
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Abstract

本发明属于电力设备领域，特别指一种控制用三相电子式电压互感器。本发明包括：一次侧电路(NBEVT1)的一端与三相高压电源相连接，其另一端通过光纤传输与二次侧电路(NBEVT2)的一端相连接；且二次侧电路(NBEVT2)的另一端与三相低压采样信号电路相连接。本发明的优点在于：本发明使高压电控装置有了适宜的电压互感器，不再使用高压配电装置所用的体积大、笨重的变压器式互感器，也不再使用没有电气隔离弊端的电阻分压式采样电路。本发明采用光信号作为高低压电位之间的联系，电压隔离强度高。

Description

控制用三相电子式电压互感器(NBEVT)
技术领域
本发明属于电力设备领域，特别指一种控制用三相电子式电压互感器。
背景技术
在电控设备中都离不开对功率电路电压信号的采样和变换。在低压电控设备中，电压信号的采样使用的都是由变压器制成的电压互感器。但在高压设备上使用变压器就有很多问题。变压器的高压侧和低压侧绕在一个铁芯上，要做到上万伏电压的隔离，两个线圈必须有足够的距离和绝缘层，接线端也要有足够的空间，使得变压器的体积非常庞大，否则就会使高电压串到低压侧。
高压设备上除使用变压器外，还有电阻分压式采样技术。该方案的优点是成本低。但它高低压不隔离，高压干扰容易串入低压系统中去，影响控制系统的性能，电压检测精度不够，严重时引起设备损坏，造成人身伤亡事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制用三相电子式电压互感器，它既解决了电压采样问题，又避免了变压器存在不足的问题。
本发明的技术方案是：
本发明电子式电压互感器，它包括：接在高压电路上的一次侧电路NBEVT1；接在低压侧的二次侧电路NBEVT2。NBEVT由NBEVT1和NBEVT2组成，两者之间由光纤连接。光纤是电子式电压互感器的一次侧电路与二次侧电路的连接部件。用光纤隔离技术，将与高电压正弦信号相等效的PWM光信号传输到低压侧，保障了高低压之间的隔离安全，提高了系统的安全性和可靠性。
本发明的优点在于：本发明使高压电控装置有了适宜的电压互感器，不再使用高压配电装置所用的体积大、笨重的变压器式互感器，也不再使用有电气不隔离弊端的电阻分压式采样电路。本发明采用光信号作为高低压电位之间的联系，电压隔离强度高。
附图说明
图1-A、图1-B：用矩形波等效正弦波图。
图2-A、图2-B：SPWM波形的产生机制图。
图3：PWM信号积分成正弦波图。
图4：本发明控制用三相电子式电压互感器结构示意图。
图5：本发明控制用三相电子式电压互感器的使用接线图。
图6-A：本发明中NBEVT1电气原理框图。
图6-B：本发明中NBEVT2电气原理框图。
图7-A至图7-D：本发明控制用三相电子式电压互感器的一次侧电路原理图。
图8-A至图8-E：本发明控制用三相电子式电压互感器的二次侧电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1-A、图1-B所示，用矩形波等效正弦波。图1-A：等分的正弦波图；图1-B：等效的矩形波图。将正弦波电压信号通过SPWM脉宽发生器，转换为PWM脉冲波，再经过红外发光二极管变成光信号发送出去。
一次侧电路电压信号实现传送的基本原理是：将正弦波N细等分分割，将每一等分的正弦曲线包围的面积用一个与此等面积的等高的矩形来替代，矩形的中点与正弦波每一等分的中点重合。这样N个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦波的半周等效，同样正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。
如图2-A、图2-B所示，PWM调制波的产生方法，SPWM波形的产生机制。图2-A：SPWM形成原理图；图2-B：PWM波形图。采样的正弦波信号通过与固定频率的载波进行比较，产生电压PWM脉冲波形，脉冲波形通过光电发生器生成与PWM波形同样频率的光脉冲信号。
二次侧电路的作用是将光纤传输过来的PWM脉冲信号，还原成与一次电压对应的正弦波电信号。还原过程的原理是图1的逆运用。
如图3所示，PWM信号积分成正弦波图，是将接收的脉冲波信号，通过积分运算和累加运算来将脉冲波形转换为正弦波。图3中：每个三角波就是通过积分运算形成的与每个光脉冲等面积的波形，系统经过不断累积就形成了如上的正弦波形。
如图4所示，本发明的电气结构示意图。本发明电压互感器，它包括：一次侧电路NBEVT1的一端与三相高压电源相连接，其另一端通过光纤传输与二次侧电路NBEVT2的一端相连接；且二次侧电路NBEVT2的输出端提供120(100V)、7.07(6.5V)两种三相电压信号，供三相低压采样电路或仪表使用。
如图5所示，控制用三相电子式电压互感器的使用接线图：一次侧电路NBEVT1使用螺钉直接连接到高压电路母排上；一、二次侧电路之间用光纤将对应的11’与11、13’与13端子连接起来；二次侧电路NBEVT2使用AC220V(或AC110V)低压工作电源，电源由单相三芯电缆供电。三相电压采样信号从端子1、2、3上接出，直接连接到控制电路做反馈信号。
如图6-A、图6-B所示，本发明控制用三相电子式电压互感器电路方框图：一次侧电路接到三相高压电源上，用电压变换网络将三相高压信号转变成低电压信号；然后经PWM生成电路产生PWM信号，并经红外发光二极管发送出去；经过光纤的传输，将一次侧电路的PWM信号传输到二次侧电路中，完成了信号的隔离；二次侧电路接收到经光纤传过来的PWM光脉冲，变换成电PWM信号；然后通过积分运算电路还原成三相正弦波电信号，并输出到控制电路使用。
技术参数：一次侧额定电压：2.3kV、3.3kV、4.16kV、6kV、10kV、15kV；二次侧供电电压：AC220V、AC110V、DC220V、DC110V；二次侧输出电压：AC120(100)V、7.07(6.5)V；二次侧输出功率：AC120(100)V、输出功率为10VA。
本发明控制用三相电子式电压互感器(NBEVT)，适用于10kV以下的电控装置使用(也可以作为10kV以下电气系统中电压测量用)。一次侧电路NBEVT1接到高压电源上，从高压电路直接取得采样电压。二次侧电路NBEVT2与低压控制电路相接，其输出电压与控制电路相匹配。
如图7-A至图7-D所示，本发明控制用三相电子式电压互感器一次侧电路的电气原理图：
图7-A是NBEVT1的取能与电源电路。它接在高压电路上，通过限流电阻R31、R31和变压器T1，从高压电路上取得能量。经B1整流，D3、C11、C2稳压滤波后供本电路使用。
图7-B是NBEVT1的电压降压网络。它的作用是通过RL31、RL32和P2将高电压变成低电压，以便进行必要的变换。电路中的其它元件做辅助用。
图7-C是NBEVT1的PWM发生器电路，它是由PWM发生器U1及其外围电路组成。U1内部集成有载波发生器、比较器等电路。从降压网络送来的正弦波信号与U1产生的载波进行比较，便得到了我们所需要的PWM波形。
图7-D是NBEVT1的光脉冲发送电路。它是由发光二极管FT1及辅助电路完成将PWM电信号变成光信号发送出去的。
如图8-A至图8-E所示，本发明控制用三相电子式电压互感器二次侧电路的电气原理图：
图8-A是光输入与变换电路。经光纤传来的光脉冲，由光电管PHOTO变成电信号，再通过Q31放大和各U31整形，送给下一级的积分电路做进一步变换。
图8-B是积分电路。晶体管Q70对整形后的脉冲进行积分，得到与该脉冲占空比成比例的充放电波形。所有充放电波形的累加，就得到了图3所示的正弦波输出。
图8-C是2/3变换与输出电路。积分电路仅做了两相。在三相交流电路中，三相电压的关系是UA+UB+UC＝0，因此有任意两相的电压值就可以算出第三相电压值。该变换由U5和U4完成。
图8-D：NBEVT1的电源电路1。其作用是通过L、C对电源电压进行滤波，通过B101进行整流，将市电电源220V变成干净的直流电。
图8-E：NBEVT2的电源电路2。它是一个开关电源，与常规的开关电源相同。

Claims (4)

1、一种控制用三相电子式电压互感器，其特征在于：它包括：一次侧电路(NBEVT1)的一端与三相高压电源相连接，其另一端通过光纤传输与二次侧电路(NBEVT2)的一端相连接；且二次侧电路(NBEVT2)的输出端提供三相电压信号，供三相低压采样电路或仪表使用。
2、根据权利要求1所述的控制用三相电子式电压互感器，其特征在于：所述的二次侧电路(NBEVT2)的输出端提供三相电压信号，它包括：120V、100V、7.07V、6.5V。
3、根据权利要求1所述的控制用三相电子式电压互感器，其特征在于：所述的一次侧电路接到三相高压电源上，用电压变换网络将三相高压信号电变成低电压信号；然后经PWM生成电路产生PWM信号，并经红外发光二极管发送出去；经过光纤的传输，将一次侧电路的PWM信号传输到二次侧电路中，完成了信号的隔离；二次侧电路接收到经光纤传过来的PWM光脉冲，变换成电PWM信号；然后通过积分运算电路还原成三相正弦波电信号，并输出到控制电路使用。
4、一种控制用三相电子式电压互感器，其特征在于：它包括：一次侧电路(NBEVT1)使用螺钉直接连接到高压电路母排上；一、二次侧电路之间用光纤将对应的(11’)与(11)、(13’)与(13)端子连接起来；二次电路(NBEVT2)的使用AC220V或AC110V低压工作电源，电源由单相三芯电缆供电；三相电压采样信号从端子(1)、(2)、(3)上接出，直接连接到控制电路做反馈信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102435822A (zh) * 2011-12-27 2012-05-02 东南大学 一种基于压电陶瓷的电子电压互感装置
CN102608379A (zh) * 2011-11-23 2012-07-25 江苏通驰自动化系统有限公司 中高压数字式互感器
CN114679064A (zh) * 2022-04-12 2022-06-28 中国工程物理研究院流体物理研究所 一体化充电电源

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102608379A (zh) * 2011-11-23 2012-07-25 江苏通驰自动化系统有限公司 中高压数字式互感器
CN102608379B (zh) * 2011-11-23 2014-01-08 南京因诺沃经济信息咨询有限公司 中高压数字式互感器
CN102435822A (zh) * 2011-12-27 2012-05-02 东南大学 一种基于压电陶瓷的电子电压互感装置
CN114679064A (zh) * 2022-04-12 2022-06-28 中国工程物理研究院流体物理研究所 一体化充电电源

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