CN102142190B - 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 - Google Patents
电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102142190B CN102142190B CN 201010106199 CN201010106199A CN102142190B CN 102142190 B CN102142190 B CN 102142190B CN 201010106199 CN201010106199 CN 201010106199 CN 201010106199 A CN201010106199 A CN 201010106199A CN 102142190 B CN102142190 B CN 102142190B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- digital
- voltage
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置属于电信号有线传输设备。所述装置有四种实现方式：在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器和含CPU信号还原接收器；在光纤的前端和后端分别接有就地信号数字化传输器和信号还原接收器；在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器和信号还原接收器；在光纤的前端和后端分别接有就地信号数字化传输器和含CPU信号还原接收器。所述装置适用于各种电压等级的电压互感器，通过将电压互感器二次侧输出信号就地数字化，通过光纤传输数字信号，实现电压互感器二次侧输出信号的远距离无损耗传输；信号在远距离传输过程中无衰减，传输精度高。
Description
技术领域
本发明涉及电信号有线传输设备，特别涉及一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置。
背景技术
电能计量精度取决于电能表、电流互感器(CT)、电压互感器(PT)误差，以及PT二次回路压降的误差。近年在生产上普遍把电能表的精度由1.0级提高到0.5级，计量互感器的精度由0.5级提高到0.2级，为提高电能计量装置精度创造了条件。目前在电能计量系统中，唯一没有得到很好解决的是PT二次回路压降引起的计量误差问题，它严重影响了电能计量精度。由于PT二次回路刀闸、熔断器、端子的接触电阻和二次电缆阻抗的存在，必然产生二次压降误差，使得电能计量不准，漏计电量。据统计各变电站PT二次回路的平均压降达到了0.2V，有的变电站最大值甚至达到了1V，即电量计量损失达到了1％。如果能够解决PT二次回路压降的问题，就可以极大地挽回供电部门的电费损失，提高系统运行的经济性，保证供电部门的经济利益。
当前国内外解决电压互感器二次侧输出信号的远距离传输普遍采用额的方法是：增加PT二次回路导线截面积。该方法是目前绝大多数供电部门采用的办法，但是效果并不理想。原因在于二次导线电阻属于金属电阻，长期稳定不变；其它元件的电阻属接触电阻，受触点状态、压力、接触表面氧化等诸多因素影响，接触电阻不可避免地会发生变化，这种变化是随机的、不可预测的。接触电阻在不利情况下，可能超过二次导线电阻数倍以上，仅采用加粗二次电缆方法来消除PT二次压降效果必然很差。如能去掉刀闸、熔断器、端子能从根本上解决问题，但这方法并不可行，因为这些都是运行、维护必备的元器件。采用高质量刀闸、熔断器、端子，或加强对这些元件的维护，降低其接触电阻，都有助于降低PT二次压降，但不能从根本上彻底解决问题。
总之，现有技术的不足是：电压互感器的二次侧输出的电压信号通过电缆传输后有衰减，因而传输的信号不精确。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术上的不足，提供一种全新的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗有线传输装置，该装置信号传输过程中无衰减，因而传输的信号精度高。
本发明采用的技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器和含CPU信号还原接收器；所述含CPU就地信号数字化传输器包括小电压互感器、输入CPU、模拟/数字转换器、输入运算放大器、基准电压源、电-光转换器；其中小电压互感器能够将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过输入运算放大器构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器中，由输入CPU控制模拟/数字转换器和基准电压源将输入信号转换为数字电信号，通过电-光转换器将数字电信号转换为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器包括光-电转换器、输出CPU、输出运算放大器、数字/模拟转换器、功率放大器；其中光-电转换器将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到输出CPU中，由输出CPU控制数字/模拟转换器将数字电信号转换为模拟电信号，该信号通过由输出运算放大器构成的比例器后，输入到功率放大器中，功率放大器将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
本发明的第二种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端和后端分别接有就地信号数字化传输器和信号还原接收器；所述就地信号数字化传输器包括小电压互感器、模拟/数字转换器、输入运算放大器、基准电压源、电-光转换器；其中小电压互感器将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过由输入运算放大器和基准电压源构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器中，通过电-光转换器将数字电信号转换为数字光信号；所述信号还原接收器包括光-电转换器、输出运算放大器、数字/模拟转换器、功率放大器；其中光-电转换器将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到数字/模拟转换器中，将数字电信号转换为模拟电信号，该模拟电信号通过由输出运算放大器构成的比例器后，输入到功率放大器中，功率放大器将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
本发明的第三种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端接有方案1所述的含CPU就地信号数字化传输器，在光纤的后端接有方案2所述的信号还原接收器。
本发明的第四种技术方案为：所述装置包括光纤，在光纤的前端接有方案2所述的就地信号数字化传输器，在光纤的后端接有方案1所述的含CPU信号还原接收器。
以上四个方案中，所述含CPU就地信号数字化传输器或就地信号数字化传输器的输入信号分为交流0-100V或交流0-57.7V电压两档，输出信号为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器或信号还原接收器的输入信号为数字光信号，输出信号为交流0-100V或交流0-57.7V或交流0-5V电压三档。
以上四个方案中，所述含CPU就地信号数字化传输器或就地信号数字化传输器的输入信号分为交流0-100V或交流0-57.7V电压两档，输出信号为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器或信号还原接收器的输入信号为数字光信号，输出信号为交流0-5V电压。
方案1或方案3中所述的含CPU就地信号数字化传输器的结构为：小电压互感器将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，并将该交流0-5V信号输入到型号为OP07的输入运算放大器中，输入运算放大器OP07、型号为AD584的基准电压源以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器；输入运算放大器OP07的输出端接到型号为8051F120的输入CPU的第18管脚上，CPU8051F120通过第62管脚的I/O口输出脉冲电信号，利用脉冲信号驱动型号为HFBR1414的电-光转换器将脉冲电信号转换为光脉冲信号，电-光转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤直接连接。
方案1或方案4中所述的含CPU信号还原接收器的结构为：型号为HFBR2412的光-电转换器上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤相连接；光电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，通过与之相连的型号为8051F120的输出CPU的第61管脚的I/O口，将脉冲电信号输入到CPU8051F120中，并通过数字/模拟转换器输出模拟信号；输出的模拟信号通过型号为OP07的输出运算放大器和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流0-5V信号，该信号输入到型号为PA04A的功率放大器中，将其放大，经过并联可切换的电阻Rp1和Rp2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
方案2或方案4中所述的就地信号数字化传输器的结构为：小电压互感器将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，并将该交流0-5V信号输入到型号为OP07的输入运算放大器中，输入运算放大器OP07、型号为AD584的基准电压源以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器；输入运算放大器OP07的输出端接到型号为AD650的模拟/数字转换器的第3管脚上，模拟/数字转换器AD650通过第8管脚的I/O口输出脉冲电信号，利用脉冲信号驱动型号为HFBR1414的电-光转换器将脉冲电信号转换为光脉冲信号，电-光转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤直接连接。
方案2或方案3中所述的信号还原接收器的结构为：型号为HFBR2412的光-电转换器上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤相连接；光电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，输入与之相连的型号为CD4046的CMOS锁相环集成电路的第14管脚上，CD4046和AD654共同构成数字/模拟转换器，并通过AD654的第4管脚输出模拟信号；输出的模拟信号通过型号为OP07的输出运算放大器和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流0-5V信号，该信号输入到型号为PA04A的功率放大器中，将其放大，经过并联可切换的电阻Rw1和Rw2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
本发明的有益效果为：
(1)由于所述装置就地将模拟电压信号转换为数字化光信号，通过光纤传输，保证信号在远距离传输过程中无衰减，传输精度很高。
(2)可以采用无CPU下的模拟数字和数字模拟转换，提高装置的抗干扰性能。
(3)所述装置的应用范围广，可适用于500kV、220kV、110kV、35kV、60kV、10kV、380V等各种电压等级的电压互感器，通过将电压互感器二次侧输出信号就地数字化，通过光纤传输数字信号，能够实现电压互感器二次侧输出信号的远距离无损耗传输。同时，在接收端将数字信号还原为交流0-100V或0-57.7V电压，供传统计量仪表使用；也可以接收端将数字信号转换为交流0-5V电压，供电子式计量仪表使用。
附图说明
图1是本发明的第一种方案示意图；
图2是本发明的第二种方案示意图；
图3是本发明的第三种方案示意图；
图4是本发明的第四种方案示意图；
图5是含CPU就地信号数字化传输器的原理图；
图6是含CPU信号还原接收器的原理图；
图7是就地信号数字化传输器的原理图；
图8是信号还原接收器的原理图。
图中标号：
1-光纤；2-含CPU就地信号数字化传输器；3-含CPU信号还原接收器；4-就地信号数字化传输器；5-信号还原接收器；6-小电压互感器；7-输入运算放大器；8-模拟/数字转换器；9-输入CPU；10-电-光转换器；11-基准电压源；12-光-电转换器；13-数字/模拟转换器；14-输出运算放大器；15-功率放大器；16-输出CPU；17-电压互感器。
具体实施方式
本发明提供了一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，下面结合附图，通过具体实施对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗光纤传输装置适用于500kV、220kV、110kV、35kV、60kV、10kV、380V等各种电压等级的电压互感器，通过将电压互感器二次侧输出信号就地数字化，通过光纤传输数字信号，能够实现电压互感器二次侧输出信号的远距离无损耗传输。同时，在接收端将数字信号还原为交流0-100V或交流0-57.7V电压，供传统计量仪表使用；也可以接收端将数字信号转换为交流0-5V电压，供电子式计量仪表使用。
实施方式一：
如图1、图5、图6示，所述装置包括光纤1，在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器2和含CPU信号还原接收器3；所述含CPU就地信号数字化传输器3包括小电压互感器6、输入CPU9、模拟/数字转换器8、输入运算放大器7、基准电压源11、电-光转换器10；其中小电压互感器6能够将电压互感器17输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过输入运算放大器7构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器8中，由输入CPU9控制模拟/数字转换器8和基准电压源11将输入信号转换为数字电信号，通过电-光转换器10将数字电信号转换为数字光信号。
所述含CPU信号还原接收器3包括光-电转换器12、输出CPU16、输出运算放大器14、数字/模拟转换器13、功率放大器15；其中光-电转换器12将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到输出CPU16中，由输出CPU16控制数字/模拟转换器13将数字电信号转换为模拟电信号，该信号通过由输出运算放大器14构成的比例器后，输入到功率放大器15中，功率放大器15将该输入信号放大还原为电压互感器17输出的交流0-100V或交流0-57.7V电压。该信号可以输入到目前传统的计量仪表中。
变比为100∶5或者57.7∶5的小电压互感器6将电压互感器17输出的交流0-100V或交流0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，交流0-5V信号输入到输入运算放大器7中，输入运算放大器7将交流0-5V信号变换为模拟/数字转换器8(ADC)可以接收的电压信号，由输入CPU9控制ADC将输入的电压信号转换为数字信号，基准电压源11输入到ADC中作为其基准源。其中ADC和基准电压源11可以是在输入CPU9外部，也可以是集成于输入CPU9中。输入CPU9获得数字量后通过I/O口输出一系列规格化的脉冲电信号，脉冲信号驱动电-光转换器10将脉冲电信号转换为光脉冲信号。电-光转换器10通过ST或FC光纤法兰接头与光纤1连接，将光脉冲信号输入到光纤1中。光纤1的另一端与光-电转换器12通过ST或FC光纤法兰接头相连接。光-电转换器12将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，通过与相连接的输出CPU16的I/O口，将脉冲电信号输入到输出CPU16中，输出CPU16将脉冲电信号通过控制数字/模拟转换器13(DAC)转换为模拟信号并输出。其中，DAC可以是在输出CPU16外部，也可以是集成于输出CPU16中。输出的模拟信号通过输出运算放大器14放大后输出为交流0-5V信号。该信号输入到功率放大器15，功率放大器15将其放大为交流0-100V或者交流0-57.7V。其中，功率放大器15可以根据所接的计量仪表进行取舍，如果所接仪表是传统计量仪表，需要输入交流0-100V或者交流0-57.7V，则保留功率放大器15。如果所接仪表是电子式计量仪表，需要输入交流0-5V信号，则去掉功率放大器15。
含CPU就地信号数字化传输器2的原理如图5所示，小电压互感器6将交流0-5V信号输入到输入运算放大器OP07中，OP07、基准电压源AD584以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器。输入运算放大器OP07的输出接到CPU8051F120的第18管脚上，8051F120内部含有ADC和附加基准电压源。8051F120通过第62管脚的I/O口输出一系列规格化的脉冲电信号，脉冲信号驱动电-光转换器HFBR1414将脉冲电信号转换为光脉冲信号。电-光转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，可以与光纤直接连接。
含CPU信号还原接收器3的原理如图6所示，光-电转换器HFBR2412上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤相连接。光-电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，通过与相连接的CPU8051F120的第62管脚的I/O口，将脉冲电信号输入到8051F120中，8051F120通过数字/模拟转换器(DAC)输出模拟信号。其中，8051F120内部含有DAC。输出的模拟信号通过输出运算放大器OP07和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流5V信号。该信号输入到功率放大器PA04A，功率放大器将其放大，经过并联可切换的电阻Rp1和Rp2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器(15)之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
实施方式二：
如图2、图7、图8所示，电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗光纤传输装置由就地信号数字化传输器4和信号还原接收器5两个部分组成。所述就地信号数字化传输器4包括小电压互感器6、模拟/数字转换器8、输入运算放大器7、基准电压源11、电-光转换器10；其中小电压互感器6将电压互感器17输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过由输入运算放大器7和基准电压源11构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器8中，通过电-光转换器12将数字电信号转换为数字光信号。所述信号还原接收器5包括光-电转换器12、输出运算放大器14、数字/模拟转换器13、功率放大器15；其中光-电转换器12将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到数字/模拟转换器14中，将数字电信号转换为模拟电信号，该模拟电信号通过由输出运算放大器14构成的比例器后，输入到功率放大器15中，功率放大器15将该输入信号放大还原为电压互感器17输出的交流电压。
变比为100∶5或者57.7∶5小电压互感器6将电压互感器输出的交流0-100V或交流0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，交流0-5V信号输入到输入运算放大器7中，输入运算放大器7将交流0-5V信号变换为模拟/数字转换器8(ADC)可以接收的电压信号，ADC将输入的电压信号转换为一系列规格化的脉冲电信号，基准电压源11输入到ADC中作为其基准源。其中基准电压源11可以是在ADC外部，也可以是集成于ADC中。脉冲信号驱动电-光转换器10将脉冲电信号转换为光脉冲信号。电-光转换器10通过ST或FC光纤法兰接头与光纤1连接，将光脉冲信号输入到光纤1中。光纤1的另一端与光-电转换器12通过ST或FC光纤法兰接头相连接。光-电转换器12将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，通过与相连接的数字/模拟转换器13(DAC)将脉冲电信号转换为模拟信号并输出。输出的模拟信号通过输出运算放大器14放大后输出为交流0-5V信号。该信号输入到功率放大器15，功率放大器15将其放大为交流0-100V或者交流0-57.7V。其中，功率放大器15可以根据所接的计量仪表进行取舍，如果所接仪表是传统计量仪表，需要输入交流100V或者交流0-57.7V，则保留功率放大器15。如果所接仪表是电子式计量仪表，需要输入交流0-5V信号，则去掉功率放大器15。也可以保留功率放大器15实现三档输出，进入功率放大器15的信号直接输出即为0-5V交流电压。进入功率放大器的信号，经过并联可切换的电阻Rw1和Rw2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V。
就地信号数字化传输器原理如图7所示。小电压互感器将交流0-5V信号输入到输入运算放大器OP07中，OP07、基准电压源AD584以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器；输入运算放大器OP07输出接到AD650的第3管脚上。AD650通过第8管脚的I/O口输出一系列规格化的脉冲电信号，脉冲信号驱动电-光转换器HFBR1414将脉冲电信号转换为光脉冲信号。光-电转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，可以与光纤直接连接。
信号还原接收器原理如图8所示。光-电转换器HFBR2412上含有ST或FC光纤法兰接头，可以与光纤相连接。光-电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，输入与之相连接的CD4046的第14管脚上。CD4046和AD654共同构成数字/模拟转换器(DAC)，通过AD654的第4管脚输出模拟信号。输出的模拟信号通过输出运算放大器OP07和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流0-5V信号。该信号输入到功率放大器PA04A，功率放大器将其放大，将其放大，经过并联可切换的电阻Rw1和Rw2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
实施方式三：
见图3、图5、图8，电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗光纤传输装置由含CPU就地信号数字化传输器和信号还原接收器两个部分组成。
含CPU就地信号数字化传输器原理如图5所示。
信号还原接收器原理如图8所示。
具体内容分别与实施方式一或实施方式二的相应部分相同，不再重复。
实施方式四：
见图4、图6、图7，电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗光纤传输装置由就地信号数字化传输器和含CPU信号还原接收器两个部分组成。
就地信号数字化传输器原理如图7所示。
含CPU信号还原接收器原理如图6所示。
具体内容分别与实施方式一或实施方式二的相应部分相同，不再重复。
上述四种实施方式中，就地信号数字化传输器2或4装在箱壳中，输入端引出接线柱，可以与电压互感器17相连接，输出端接光纤，箱壳有悬挂或固定用的孔，可以装在电压互感器的附近。信号还原接收器3或5也装在箱壳内，其输入端接光纤，其输出端引出接线柱，可以与仪表或计算机相连，也有悬挂或固定用的孔，可以装在仪表内部或者仪表附近。这些都是普通技术人员公知的技术，故不详述。
Claims (10)
1.一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述装置包括光纤(1)，在光纤的前端和后端分别接有含CPU就地信号数字化传输器(2)和含CPU信号还原接收器(3)；
所述含CPU就地信号数字化传输器(2)包括小电压互感器(6)、输入CPU(9)、模拟/数字转换器(8)、输入运算放大器(7)、基准电压源(11)、电-光转换器(10)；其中小电压互感器(6)能够将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过输入运算放大器(7)构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器(8)中，由输入CPU(9)控制模拟/数字转换器(8)和基准电压源(11)将输入信号转换为数字电信号，通过电-光转换器(10)将数字电信号转换为数字光信号；
所述含CPU信号还原接收器(3)包括光-电转换器(12)、输出CPU(16)、输出运算放大器(14)、数字/模拟转换器(13)、功率放大器(15)；其中光-电转换器(12)将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到输出CPU(16)中，由输出CPU(16)控制数字/模拟转换器(13)将数字电信号转换为模拟电信号，该信号通过由输出运算放大器(14)构成的比例器后，输入到功率放大器(15)中，功率放大器(15)将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
2.一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述装置包括光纤(1)，在光纤的前端和后端分别接有就地信号数字化传输器(4)和信号还原接收器(5)；
所述就地信号数字化传输器(4)包括小电压互感器(6)、模拟/数字转换器(8)、输入运算放大器(7)、基准电压源(11)、电-光转换器(10)；其中小电压互感器(6)将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过由输入运算放大器(7)和基准电压源(11)构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器(8)中，通过电-光转换器(10)将数字电信号转换为数字光信号；
所述信号还原接收器(5)包括光-电转换器(12)、输出运算放大器(14)、数字/模拟转换器(13)、功率放大器(15)；其中光-电转换器(12)将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到数字/模拟转换器(14)中，将数字电信号转换为模拟电信号，该模拟电信号通过由输出运算放大器(14)构成的比例器后，输入到功率放大器(15)中，功率放大器(15)将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
3.一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述装置包括光纤(1)，在光纤(1)的前端接有含CPU就地信号数字化传输器(2)，在光纤(1)的后端接有信号还原接收器(5)；
所述含CPU就地信号数字化传输器(2)包括小电压互感器(6)、输入CPU(9)、模拟/数字转换器(8)、输入运算放大器(7)、基准电压源(11)、电-光转换器(10)；其中小电压互感器(6)能够将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过输入运算放大器(7)构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器(8)中，由输入CPU(9)控制模拟/数字转换器(8)和基准电压源(11)将输入信号转换为数字电信号，通过电-光转换器(10)将数字电信号转换为数字光信号；
所述信号还原接收器(5)包括光-电转换器(12)、输出运算放大器(14)、数字/模拟转换器(13)、功率放大器(15)；其中光-电转换器(12)将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到数字/模拟转换器(14)中，将数字电信号转换为模拟电信号，该模拟电信号通过由输出运算放大器(14)构成的比例器后，输入到功率放大器(15)中，功率放大器(15)将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
4.一种电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述装置包括光纤(1)，在光纤(1)的前端接有就地信号数字化传输器(4)，在光纤(1)的后端接有含CPU信号还原接收器(3)；
所述就地信号数字化传输器(4)包括小电压互感器(6)、模拟/数字转换器(8)、输入运算放大器(7)、基准电压源(11)、电-光转换器(10)；其中小电压互感器(6)将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V电压，该信号通过由输入运算放大器(7)和基准电压源(11)构成的比例加法器后，输入到模拟/数字转换器(8)中，通过电-光转换器(10)将数字电信号转换为数字光信号；
所述含CPU信号还原接收器(3)包括光-电转换器(12)、输出CPU(16)、输出运算放大器(14)、数字/模拟转换器(13)、功率放大器(15)；其中光-电转换器(12)将数字光信号转换为数字电信号，该信号输入到输出CPU(16)中，由输出CPU(16)控制数字/模拟转换器(13)将数字电信号转换为模拟电信号，该信号通过由输出运算放大器(14)构成的比例器后，输入到功率放大器(15)中，功率放大器(15)将该输入信号放大还原为电压互感器输出的交流电压。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述含CPU就地信号数字化传输器(2)或就地信号数字化传输器(4)的输入信号分为交流0-100V或交流0-57.7V电压，输出信号为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器(3)或信号还原接收器(5)的输入信号为数字光信号，输出信号为交流0-100V或交流0-57.7V电压或交流0-5V电压三档。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述含CPU就地信号数字化传输器(2)或就地信号数字化传输器(4)的输入信号分为交流0-100V或交流0-57.7V电压，输出信号为数字光信号；所述含CPU信号还原接收器(3)或信号还原接收器(5)的输入信号为数字光信号，输出信号为交流0-5V电压。
7.根据权利要求1或3所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述含CPU就地信号数字化传输器(2)的结构为：小电压互感器(6)将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，并将该交流0-5V信号输入到型号为OP07的输入运算放大器(7)中，输入运算放大器OP07、型号为AD584的基准电压源(11)以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器；输入运算放大器OP07的输出端接到型号为8051F120的输入CPU(9)的第18管脚上，CPU8051F120通过第62管脚的I/O口输出脉冲电信号，利用脉冲信号驱动型号为HFBR1414的电-光转换器(10)将脉冲电信号转换为光脉冲信号，电-光转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤(1)直接连接。
8.根据权利要求1或4所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述含CPU信号还原接收器(3)的结构为：型号为HFBR2412的光-电转换器(12)上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤(1)相连接；光电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，通过与之相连的型号为8051F120的输出CPU(16)的第61管脚的I/O口，将脉冲电信号输入到CPU8051F120中，并通过数字/模拟转换器(13)输出模拟信号；输出的模拟信号通过型号为OP07的输出运算放大器(14)和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流0-5V信号，该信号输入到型号为PA04A的功率放大器(15)中，将其放大，经过并联可切换的电阻Rp1和Rp2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器(15)之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
9.根据权利要求2或4所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述就地信号数字化传输器(4)的结构为：小电压互感器(6)将电压互感器输出的交流0-100V或0-57.7V电压变换为交流0-5V信号，并将该交流0-5V信号输入到型号为OP07的输入运算放大器(7)中，输入运算放大器OP07、型号为AD584的基准电压源(11)以及电阻R1、R2、Rf构成比例加法器；输入运算放大器OP07的输出端接到型号为AD650的模拟/数字转换器(8)的第3管脚上，模拟/数字转换器AD650通过第8管脚的I/O口输出脉冲电信号，利用脉冲信号驱动型号为HFBR1414的电-光转换器(10)将脉冲电信号转换为光脉冲信号，电-光转换器HFBR1414上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤(1)直接连接。
10.根据权利要求2或3所述的电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置，其特征在于，所述信号还原接收器(5)的结构为：型号为HFBR2412的光-电转换器(12)上含有ST或FC光纤法兰接头，与光纤(1)相连接；光电转换器HFBR2412将光脉冲信号转换为脉冲电信号后，输入与之相连的型号为CD4046的CMOS锁相环集成电路的第14管脚上，CD4046和AD654共同构成数字/模拟转换器(13)，并通过AD654的第4管脚输出模拟信号；输出的模拟信号通过型号为OP07的输出运算放大器(14)和电阻R4、R5、Rg放大后输出为交流0-5V信号，该信号输入到型号为PA04A的功率放大器(15)中，将其放大，经过并联可切换的电阻Rw1和Rw2输出交流信号为交流0-100V或者交流0-57.7V，在进入功率放大器(15)之前的信号直接输出即为0-5V交流电压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010106199 CN102142190B (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010106199 CN102142190B (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102142190A CN102142190A (zh) | 2011-08-03 |
| CN102142190B true CN102142190B (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=44409668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010106199 Active CN102142190B (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102142190B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102492802A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-06-13 | 山东建筑大学 | 转炉化渣音频信号数字化传输方法及其传输装置 |
| CN106168658B (zh) * | 2016-08-31 | 2023-06-02 | 贵州电网有限责任公司 | 一种减小电压互感器二次压降的装置及方法 |
| CN109217928A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种模拟信号远距离传输的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2272155Y (zh) * | 1996-02-08 | 1998-01-07 | 三门峡市电业局 | 电压互感器二次侧线路压降补偿器 |
| CN1254846A (zh) * | 1998-11-24 | 2000-05-31 | 湖南省电力试验研究所 | 电压互感器二次线路压降自动跟踪监测补偿装置 |
| CN2521618Y (zh) * | 2002-01-16 | 2002-11-20 | 葛致远 | 电压互感器二次回路压降自动补偿器 |
-
2010
- 2010-02-03 CN CN 201010106199 patent/CN102142190B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2272155Y (zh) * | 1996-02-08 | 1998-01-07 | 三门峡市电业局 | 电压互感器二次侧线路压降补偿器 |
| CN1254846A (zh) * | 1998-11-24 | 2000-05-31 | 湖南省电力试验研究所 | 电压互感器二次线路压降自动跟踪监测补偿装置 |
| CN2521618Y (zh) * | 2002-01-16 | 2002-11-20 | 葛致远 | 电压互感器二次回路压降自动补偿器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102142190A (zh) | 2011-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201497766U (zh) | 采用线性光耦实现分流器电压采样的电流传感器 | |
| CN102142190B (zh) | 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 | |
| CN101651472A (zh) | 电力线载波通讯装置及其载波通讯方法 | |
| CN201584055U (zh) | 电压互感器二次侧输出信号远距离无损耗传输装置 | |
| CN202472933U (zh) | 带红外探头的高空抄表仪 | |
| CN100485398C (zh) | 三相电能计量头 | |
| CN206756904U (zh) | 多功能电表及抄表系统 | |
| CN101086512A (zh) | 数字化电能计量系统 | |
| CN201302592Y (zh) | 电能计量柜 | |
| CN201039153Y (zh) | 电力线载波数传模块 | |
| CN105450297A (zh) | 一种智能光功率采集系统 | |
| CN101881789B (zh) | 一种电压互感器二次侧输出信号电缆传输装置 | |
| CN202600960U (zh) | 一种可支持光纤通信的用电信息采集终端 | |
| CN201741270U (zh) | 一种适用于电压互感器二次侧输出信号的电缆传输装置 | |
| CN209729027U (zh) | 一种载波记数处理装置 | |
| CN102680780A (zh) | 运用光纤传输信号的低压电能计量装置 | |
| CN100549699C (zh) | 单相电能互感器 | |
| CN104569532A (zh) | 一种电子式互感器采集合并一体化装置 | |
| CN211955632U (zh) | 一种用于计量线损考核的计量箱 | |
| CN201126447Y (zh) | 数字化电能计量系统 | |
| CN208076599U (zh) | 一种电力线宽带载波通信采集器 | |
| CN204228797U (zh) | 一种电流互感器 | |
| CN202204871U (zh) | 一种用于电力系统的综合信息采集系统 | |
| CN201247279Y (zh) | 配电网架空线路对地电压测量装置 | |
| CN204859431U (zh) | 一种用于高铁的新型视频检波器系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NORTH CHINA POWER SCIENCE RESEARCH INST., CO., LTD Effective date: 20131126 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Yansong Inventor after: Qi Zheng Inventor after: Liu Jun Inventor after: Ding Hengchun Inventor after: Zhang Luhua Inventor before: Li Yansong Inventor before: Qi Zheng Inventor before: Liu Jun |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI YANSONG QI ZHENG LIU JUN TO: LI YANSONG QI ZHENG LIU JUN DING HENGCHUN ZHANG LUHUA |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131126 Address after: 102206, Beijing Desheng outside the door, Zhu Xin, North China Electric Power University Patentee after: North China Electric Power University Patentee after: North China Electrical Power Research Institute LLC Address before: 102206, Beijing Desheng outside the door, Zhu Xin, North China Electric Power University Patentee before: North China Electric Power University |