CN102110518A - 电子式电流互感器自动量程切换装置 - Google Patents
电子式电流互感器自动量程切换装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102110518A CN102110518A CN2009102545558A CN200910254555A CN102110518A CN 102110518 A CN102110518 A CN 102110518A CN 2009102545558 A CN2009102545558 A CN 2009102545558A CN 200910254555 A CN200910254555 A CN 200910254555A CN 102110518 A CN102110518 A CN 102110518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- range
- electronic
- microprocessor
- switching device
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种电子式电流互感器自动量程切换装置，由电流传感器、“二选一”电子切换开关、A/D转换器和微处理器组成，电流传感器具有大小两个不同变比的输出，它们分别与电子切换开关中的一个输入端联接，电子切换开关的输出端经A/D转换器转换为数字量后由微处理器的输入端读入，微处理器的量程控制输出端接至电子切换开关的切换控制输入端。该自动量程切换装置可根据信号变化幅度自动切换变比，小电流时，A/D采用较大计量输入，以提高信噪比，大电流时，开关切换为保护信号输入，确保较大的A/D输入范围。采用本发明可使电子式电流互感器利用同一A/D通道而同时实现高精度和大量程测量的作用，增强了小信号的抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明属于电力测量及继电器保护装置技术领域，涉及一种适用于现代电子式电流互感器的数字化测量保护装置。
背景技术
电子式电流互感器除须满足额定范围的测量应用外，还必须满足更大的保护范围的应用，其保护范围往往是额定测量范围的5～50倍。新一代电子式电流互感器采用数字化输出，由于A/D转换芯片的模拟输入范围较小，一般在2.5Vpp以内，所以电流传感器的二次输出必须限制在2.5Vpp以内。存在的问题是：当A/D转换芯片的模拟输入范围包含了较大的保护测量范围情况下，在额定范围内运行时，电流传感器的保护输出电压仅有几十毫伏，由于电站现场的空间电磁干扰通常在20～50mV数量级，所以保护信号将被埋没在电磁噪声中，这很容易引起电站保护系统的误判、误动。由于目前国内新近研制的各种电子式电流互感器执行的均为《IEC60044-8-2002》工业标准或《GB/T20840.8-2006》工业标准，为了保证器件具有足够大的保护范围，其额定测量范围的保护信号就只能设定在数毫伏数量级，因而上述电流互感器产品在实际应用中普遍存在有小信号时干扰大、保护系统易误判、误动等缺点。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构合理、使用方便、可使电子式电流互感器既有效回避了小信号时的电磁干扰，又保证其具有较大的保护测量范围且测量准确性好的电子式电流互感器自动量程切换装置。
为实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的电子式电流互感器自动量程切换装置由电流传感器、“二选一”电子切换开关、A/D转换器和微处理器组成，其中，电流传感器具有大小两个不同变比的输出端Vt和Vp，它们分别与电子切换开关中的一个输入端联接，电子切换开关的输出端经A/D转换器转换为数字量后由微处理器的输入端读入，微处理器的量程控制输出端接至电子切换开关的切换控制输入端，用以控制A/D转换器选择Vt或Vp输入。
本发明电流传感器两个变比输出端中的Vt端为额定输出端，Vp端为保护输出，且有Vt＝kVp(k为5～50的正整数)，即在同一电流Ip值下，电流传感器的Vt输出电压是Vp的k倍。
本发明技术解决方案中，由于数字采样间隔为250μS，所以微处理器可在两次采样间隙完成量程判断和切换操作。微处理器将A/D转换器的采样数据整理为两组数据输出，其中一组是测量数据，即由Vt端直接采样的数据；另一组是保护数据，包含由Vt端采样的数据除以k得到的数据序列以及由Vp端直接采样的数据序列，这样测量和保护输出的数字序列完整连续，既有效回避了小信号时的电磁干扰，又保证了较大的保护测量范围。具体实施结构中，微处理器按预设的大、小量程的界值，判定当前信号的A/D值是否跨越了预设的量程范围，并据此反馈输出控制信号控制“二选一”电子切换开关作出相应的切换，当判定A/D值由小量程跨入大量程时，微处理器控制电子切换开关由Vt端切换至Vp端，当判定A/D值由大量程跨入小量程时，控制电子切换开关由Vp端切换至Vt端。
采用本发明所述的自动量程切换装置，可使电子式电流互感器根据信号变化幅度自动切换变比，实际工作中，当电子式电流互感器一次电流在额定范围(小电流)内运行时，A/D转换器输入的信号选用信号Vt，即通过微处理器控制“二选一”电子切换开关接通Vt端，因Vt信号电压相对较高，可提高信燥比，从而有效地摆脱背景电磁干扰，经A/D转换器转换为数字量后，再按比例缩小还原为原有的保护量值；当一次电流远大于额定测量范围(大电流)时，传感器的保护输出信号Vp已经增强，则通过微处理器控制电子切换开关切换接通保护信号Vp端，以确保A/D转换覆盖较大的保护范围。如此即可使电子式电流互感器得以利用同一A/D通道而同时实现了高精度和大量程测量的作用，增强了小信号时的抗干扰能力。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是实现本发明的一个典型实施例的电路原理图。
图3是本发明的程序控制框图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。
参见附图1，本发明所述的电子式电流互感器自动量程切换装置由电流传感器(CT)1、“二选一”电子切换开关(SW)2、A/D转换器3和微处理器(MCU)4组成。电流传感器1设有两个变比输出端Vt和Vp，其中Vt端为额定输出，Vp端为保护输出，且有Vt＝kVp(k为5～50的正整数)。两个变比输出端Vt和Vp分别与电子切换开关2中的一个输入端联接，电子切换开关2的输出端接至A/D转换器3的输入端Vin，经A/D转换器3转换为数字量后，由A/D转换器3的输出端Do将数字信号送至与微处理器4的输入端读入，微处理器4作量程判定，并由SW CTL端输出控制信号至电子切换开关2，用以根据信号变化趋势控制切换选择Vt或Vp输入端。
本发明的一个基本型自动量程切换装置如图2所示。在该实施例结构中，电流传感器1采用LPCT器件(低功率CT)，假定其一次电流Ip的额定值为1000Aac，则经LPCT的输出为0.5A，两个分流电阻R1和R2分别选1.8Ω和0.2Ω，功率均为5W；R3＝R4＝10KΩ，由此可求得：Vt＝0.5(R1+R2)＝1.00(Vac)，Vp＝0.5R2＝0.1(Vac)，k＝10。“二选一”电子切换开关2采用MAX4544器件，其切换速度约为35nS，MAX4544的1脚和3脚分别与LPCT的Vt端和Vp端联接，2脚为输出端，CTL(7脚)为切换控制输入端。A/D转换器3采用型号为ADS8321的双极性16位A/D转换芯片。微处理器4采用型号为dsPIC-30F的可编程控制芯片。
本发明实现自动量程切换的程序框图见图3。微处理器4读入A/D数值后输出测量数据，其后按预设的大、小量程的界值，判定当前信号的A/D值是否跨越了预设的额定量程范围，当一次电流超过额定值(大电流)时，CTL＝1，则控制电子切换开关切换接通保护信号Vp端，以确保A/D转换覆盖较大的保护范围；当一次电流在额定范围(小电流)内运行时，CTL＝0，则A/D转换器输入的信号选用信号Vt，A/D转换器采用较大的计量输入，以提高信燥比，摆脱背景电磁干扰。
Claims (3)
1.一种电子式电流互感器自动量程切换装置，其特征在于由电流传感器(1)、“二选一”电子切换开关(2)、A/D转换器(3)和微处理器(4)组成，电流传感器(1)具有大小两个不同变比的输出端Vt和Vp，它们分别与电子切换开关(2)中的一个输入端联接，电子切换开关(2)的输出端经A/D转换器(3)转换为数字量后由微处理器(4)的输入端读入，微处理器(4)的量程控制输出端接至电子切换开关(2)的切换控制输入端。
2.根据权利要求1所述的电子式电流互感器自动量程切换装置，其特征是：在同一电流Ip值下，电流传感器(1)的Vt输出电压是Vp的k倍，k为5～50的正整数。
3.根据权利要求1所述的电子式电流互感器自动量程切换装置，其特征在于：微处理器(4)按预设的大、小量程的界值，判定当前信号的A/D值是否跨越了预设的量程范围，并据此反馈控制电子切换开关(2)作出相应的切换，当判定A/D值由小量程跨入大量程时，控制电子切换开关(2)由Vt端切换至Vp端，当判定A/D值由大量程跨入小量程时，控制电子切换开关(2)由Vp端切换至Vt端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102545558A CN102110518A (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 电子式电流互感器自动量程切换装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102545558A CN102110518A (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 电子式电流互感器自动量程切换装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102110518A true CN102110518A (zh) | 2011-06-29 |
Family
ID=44174645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009102545558A Pending CN102110518A (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 电子式电流互感器自动量程切换装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102110518A (zh) |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102445587A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-05-09 | 华东电力试验研究院有限公司 | 电流采样电路及其电流量程判定装置 |
| CN102495273A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-06-13 | 贵州电力试验研究院 | 单ct输入双精度采样测控保护一体化装置 |
| CN102645270A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 北京化工大学 | 用于旋转机械的智能双模振动传感器 |
| CN102735907A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-17 | 武汉理工大学 | 一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统及方法 |
| CN102944712A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 西安华伟光电技术有限公司 | 电子式电流互感器多量程自动选择装置 |
| CN103185831A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 华东电力试验研究院有限公司 | 一种电流检测方法及装置 |
| CN104535873A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-22 | 河北省电力建设调整试验所 | 检测发电机定子铁心故障的组合式传感器 |
| CN105891591A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种大功率储能逆变器电流检测控制系统 |
| CN106093551A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电流采集设备及方法 |
| CN106128741A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 山东亿玛信诺电气有限公司 | 统一变比型宽幅计量组合互感器 |
| CN106501761A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-15 | 烟台东方威思顿电气股份有限公司 | 三相智能电能表模拟检测系统 |
| CN104237623B (zh) * | 2014-10-08 | 2017-04-12 | 武汉弈飞科技有限公司 | 一种高精度电流传感器检测电路及其检测方法 |
| CN107525977A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 广东电网有限责任公司中山供电局 | 高压设备带电检测装置 |
| CN107907736A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-04-13 | 广东东方电讯科技有限公司 | 数字化非线性模拟前端测量电路 |
| CN108414824A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-17 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种电流检测方法及装置 |
| CN109164387A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | 基于大小量程ct的发电机定子绕组注入电流测量方法 |
| CN110879308A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-13 | 广州供电局有限公司 | 零区电流测量装置及其控制方法 |
| CN111413539A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-14 | 创驱（上海）新能源科技有限公司 | 双电流传感器实现宽范围高精度电流检测电路及检测方法 |
| CN111426980A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-17 | 河北为信电子科技股份有限公司 | 一种手持式漏电校验仪 |
| CN111579864A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 睿宽智能科技有限公司 | 用于PCIe设备的大范围功率量测装置 |
| CN112444655A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 漳州立达信光电子科技有限公司 | 一种电流检测电路及电流检测方法 |
| CN112710980A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 国网北京市电力公司 | 用于电能表检定的功率源 |
| CN112748277A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-04 | 广东电网有限责任公司 | 一种电表箱带电检测装置 |
| CN113064033A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-02 | 广东电网有限责任公司 | 一种气体绝缘组合电器及其故障监测装置 |
| CN113341218A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种量程自适应调节的直流电能表及其控制方法 |
| CN113670394A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-19 | 河北工大科雅能源科技股份有限公司 | 一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置 |
| CN114002495A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种变流监测装置 |
-
2009
- 2009-12-29 CN CN2009102545558A patent/CN102110518A/zh active Pending
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102445587A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-05-09 | 华东电力试验研究院有限公司 | 电流采样电路及其电流量程判定装置 |
| CN102445587B (zh) * | 2011-11-18 | 2017-07-11 | 华东电力试验研究院有限公司 | 电流采样电路及其电流量程判定装置 |
| CN102495273A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-06-13 | 贵州电力试验研究院 | 单ct输入双精度采样测控保护一体化装置 |
| CN103185831A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 华东电力试验研究院有限公司 | 一种电流检测方法及装置 |
| CN102645270A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 北京化工大学 | 用于旋转机械的智能双模振动传感器 |
| CN102735907A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-17 | 武汉理工大学 | 一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统及方法 |
| CN102944712A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 西安华伟光电技术有限公司 | 电子式电流互感器多量程自动选择装置 |
| CN104237623B (zh) * | 2014-10-08 | 2017-04-12 | 武汉弈飞科技有限公司 | 一种高精度电流传感器检测电路及其检测方法 |
| CN104535873A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-22 | 河北省电力建设调整试验所 | 检测发电机定子铁心故障的组合式传感器 |
| CN105891591B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-08-31 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种大功率储能逆变器电流检测控制系统 |
| CN105891591A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种大功率储能逆变器电流检测控制系统 |
| CN107525977A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 广东电网有限责任公司中山供电局 | 高压设备带电检测装置 |
| CN106128741A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 山东亿玛信诺电气有限公司 | 统一变比型宽幅计量组合互感器 |
| CN106093551A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电流采集设备及方法 |
| CN106501761A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-15 | 烟台东方威思顿电气股份有限公司 | 三相智能电能表模拟检测系统 |
| CN106501761B (zh) * | 2016-12-26 | 2023-07-21 | 烟台东方威思顿电气有限公司 | 三相智能电能表模拟检测系统 |
| CN107907736A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-04-13 | 广东东方电讯科技有限公司 | 数字化非线性模拟前端测量电路 |
| CN108414824A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-17 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种电流检测方法及装置 |
| CN108414824B (zh) * | 2018-01-31 | 2020-06-23 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种电流检测方法及装置 |
| CN109164387A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | 基于大小量程ct的发电机定子绕组注入电流测量方法 |
| CN111579864A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-08-25 | 睿宽智能科技有限公司 | 用于PCIe设备的大范围功率量测装置 |
| CN112444655A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 漳州立达信光电子科技有限公司 | 一种电流检测电路及电流检测方法 |
| CN110879308B (zh) * | 2019-11-25 | 2022-02-01 | 广州供电局有限公司 | 零区电流测量装置及其控制方法 |
| CN110879308A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-13 | 广州供电局有限公司 | 零区电流测量装置及其控制方法 |
| CN111413539A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-14 | 创驱（上海）新能源科技有限公司 | 双电流传感器实现宽范围高精度电流检测电路及检测方法 |
| CN111413539B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-03-01 | 创驱（上海）新能源科技有限公司 | 双电流传感器实现宽范围高精度电流检测电路及检测方法 |
| CN111426980A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-17 | 河北为信电子科技股份有限公司 | 一种手持式漏电校验仪 |
| CN112710980A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 国网北京市电力公司 | 用于电能表检定的功率源 |
| CN112748277A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-04 | 广东电网有限责任公司 | 一种电表箱带电检测装置 |
| CN113064033A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-02 | 广东电网有限责任公司 | 一种气体绝缘组合电器及其故障监测装置 |
| CN113341218A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种量程自适应调节的直流电能表及其控制方法 |
| CN113341218B (zh) * | 2021-07-08 | 2022-09-27 | 广东电网有限责任公司 | 一种量程自适应调节的直流电能表及其控制方法 |
| CN113670394A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-19 | 河北工大科雅能源科技股份有限公司 | 一种宽量程自调节仪表参数的计量管控装置 |
| CN114002495A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种变流监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102110518A (zh) | 电子式电流互感器自动量程切换装置 | |
| CN102944712A (zh) | 电子式电流互感器多量程自动选择装置 | |
| CN102590587A (zh) | 中压大电流直流断路器短路电流识别装置及其识别方法 | |
| CN2938529Y (zh) | 具有过电流、短路检测功能的自动转换开关电器 | |
| CN102055198A (zh) | 无功补偿智能监控管理系统 | |
| CN202837499U (zh) | 一种电网断路器机械特性测试装置 | |
| CN103023046B (zh) | 基于dsp芯片控制的过零投切滤波无功补偿装置 | |
| CN102496909B (zh) | 保护值和动作时间多档可调的简易漏电保护装置 | |
| CN106226579B (zh) | 自动调节量程的电流电压转换电路 | |
| CN202351348U (zh) | 一种变压器智能监测仪 | |
| CN201436638U (zh) | 用于常规变电站的数字化电能计量装置 | |
| CN2932393Y (zh) | 电流互感器检测切换装置 | |
| CN205067693U (zh) | 高压开关机械和电气特性检测仪 | |
| CN201434883Y (zh) | 一种罗氏线圈电量变送器 | |
| CN105634123A (zh) | 一种具有远程监控功能的自动低压断路器控制装置及其应用 | |
| CN107276094A (zh) | 400v配电系统主开关档位调节控制器及其调节控制方法 | |
| CN201974480U (zh) | 变压器电阻智能测量系统 | |
| CN209134143U (zh) | 一种用于低压塑壳断路器的控制装置 | |
| CN202384839U (zh) | 一种低压智能配电的监控系统 | |
| CN202494723U (zh) | 嵌入式高压电能计量开关 | |
| CN206272213U (zh) | 一种双线圈采样带电量监测功能的电子脱扣器 | |
| CN201903572U (zh) | 一种电力监测仪表 | |
| CN210402690U (zh) | 能源控制系统 | |
| CN205304252U (zh) | 一种分组自动投切补偿柜用保护装置 | |
| CN105510814A (zh) | 10kV高压配电装置真空断路器永磁机构电流检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110629 |