CN101949972A - 一种高压变流器电流测量装置 - Google Patents

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刘文华
宋强
陈远华
赵香花
王敏
盛晔
陈晓宇
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SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC Co Ltd
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Zhejiang Electric Power Co
Shaoxing Electric Power Bureau
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SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC Co Ltd
Zhejiang Electric Power Co
Shaoxing Electric Power Bureau
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Abstract

本发明公开了一种高压变流器电流测量装置，其与高压电路连接，高压电路对其提供输入电源，该装置包括：电流传感器、A/D转换器、现场可编程门阵列芯片、光纤驱动器和隔离稳压电源；其中电流传感器与高压电路的一个电路端连接，电流传感器与A/D转换器连接，A/D转换器又与现场可编程门阵列芯片连接，现场可编程门阵列芯片与光纤驱动器连接，光纤驱动器与隔离稳压电源连接，隔离稳压电源与高压电路连接。本发明克服现有技术之不足，以解决高压变流器电流的快速测量问题。

Description

一种高压变流器电流测量装置
技术领域
本发明涉及一种高压变流器电流测量装置，属于电气自动化设备技术领域。
背景技术
高压变流器广泛应用于各种高压变流装置中，如高压变频调速器、新型静止同步补偿器(STATCOM)、新能源发电逆变器、动态电压恢复器(DVR)、有源滤波器(APF)等。
由于高压变流器工作电压等级高，某些电流又含有直流分量，而能测量直流电流分量的霍尔电流传感器受到原副边绝缘耐压的限制，无法直接测量这些高压电路电流。此外，该输出电流可能需用于反馈控制，需要采用很高的采样速率。因此，需要寻找一种高压变流器电流测量装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压变流器电流测量装置，克服现有技术之不足，以解决高压变流器电流的快速测量问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种高压变流器电流测量装置，其与高压电路连接，高压电路对其提供输入电源，该装置包括：电流传感器、A/D转换器、现场可编程门阵列芯片、光纤驱动器和隔离稳压电源；其中，
电流传感器，其与高压电路的一个电路端连接，用于测量高压电路中变流器的输出电流；
A/D转换器，电流传感器与A/D转换器连接，A/D转换器接收电流传感器的电流测量信号，并转换成数字信号，A/D转换器又与现场可编程门阵列芯片连接，同时接收现场可编程门阵列芯片的控制信号；
现场可编程门阵列芯片，其与光纤驱动器连接，接收来自A/D转换器的电流测量数字信号，对信号进行编码并转换成串行通讯数据信号，并将信号发送至光纤驱动器；
光纤驱动器，其与隔离稳压电源连接，用于将上述接收的串行通讯数据信号转换成光信号，发送到与光纤驱动器相连的光纤中；
隔离稳压电源，其与高压电路连接，高压电路对隔离稳压电源提供输入电源，隔离稳压电源用于为电流传感器、A/D转换器、现场可编程门阵列芯片和光纤驱动器提供稳压电源。
本发明的有益效果为：测量高压变流器的电流传感器的原边与副边与高压电路处于同一电位等级，不需承受全部的高压变流器电压，解决了传感器的耐压问题；通过现场可编程门阵列(简称FPGA)采样输出电流信号并通过光纤进行串行通信传递所测量的电流及过流保护数据，可以实现高速的采样和过流保护，满足实时反馈控制输出电流的需要。因此该发明可以有效地解决高压变流器电流的快速测量问题。
附图说明
图1为本发明装置的电路框图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的一种高压变流器电流测量装置，其与高压电路6连接，高压电路6对其提供输入电源，该装置包括(图1虚线框内的为本实施例的装置)：电流传感器1、A/D转换器2、现场可编程门阵列芯片3、光纤驱动器4和隔离稳压电源5；其中，
电流传感器1与高压电路6的一个电路端连接，用于测量高压电路6中变流器的输出电流；它安装于为隔离稳压电源5提供输入电源的高压电路旁，该高压电路的一个电路端连线直接穿过所述的电流传感器1的原边测量孔，上述的电流传感器1的副边输出信号连接到A/D转换器2。A/D转换器2接收电流传感器1的电流测量信号，并转换成数字信号，A/D转换器2又与现场可编程门阵列芯片3连接，同时接收现场可编程门阵列芯片3的控制信号；现场可编程门阵列芯片3与光纤驱动器4连接，接收来自A/D转换器2的电流测量数字信号，对信号进行编码并转换成串行通讯数据信号，并将信号发送至光纤驱动器4；光纤驱动器4与隔离稳压电源5连接，用于将上述接收的串行通讯数据信号转换成光信号，发送到与光纤驱动器4相连的光纤7中；
隔离稳压电源5，其与高压电路6连接，隔离稳压电源5的输入(DC+/DC-)来自高压电路6的变流器被测量的高电位点的某一直流电源，其输出为上述的电流传感器1、A/D转换器与2、FPGA芯片3和光纤驱动器4提供稳压电源。
本发明的装置中，A/D转换器2采用AD公司生产的型号为AD7864-1的器件；FPGA芯片3采用XILINX公司的生产的XC2S50-TQ144的器件；光纤驱动器4采用(TI公司的SN75452及AVAGO公司的HFBR1521Z)
本发明也可应用于其他类似的高压电路电流测量应用场合。任何基于本发明电路所作的等效变换电路，均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种高压变流器电流测量装置，其与高压电路(6)连接，高压电路(6)对其提供输入电源，其特征在于该装置包括：电流传感器(1)、A/D转换器(2)、现场可编程门阵列芯片(3)、光纤驱动器(4)和隔离稳压电源(5)；其中，
电流传感器(1)，其与高压电路(6)的一个电路端连接，用于测量高压电路(6)中变流器的输出电流；
A/D转换器(2)，电流传感器(1)与A/D转换器(2)连接，A/D转换器(2)接收电流传感器(1)的电流测量信号，并转换成数字信号，A/D转换器(2)又与现场可编程门阵列芯片(3)连接，同时接收现场可编程门阵列芯片(3)的控制信号；
现场可编程门阵列芯片(3)，其与光纤驱动器(4)连接，接收来自A/D转换器(2)的电流测量数字信号，对信号进行编码并转换成串行通讯数据信号，并将信号发送至光纤驱动器(4)；
光纤驱动器(4)，其与隔离稳压电源(5)连接，用于将上述接收的串行通讯数据信号转换成光信号，发送到与光纤驱动器(4)相连的光纤(7)中；
隔离稳压电源(5)，其与高压电路(6)连接，高压电路(6)对隔离稳压电源(5)提供输入电源，隔离稳压电源(5)用于为电流传感器(1)、A/D转换器(2)、现场可编程门阵列芯片(3)和光纤驱动器(4)提供稳压电源。
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