CN103545101A - 一种智能化电子式电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化电子式电流互感器，电流信号采集模块及无线传输模块安装在互感器主体的上部，电流信号采集模块采集二次电流信号，无线传输模块接收电流信号采集模块输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输，合并器模块安装在互感器主体的下部，与无线传输模块进行信号无线传输，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送，用于计量保护和测控；基于zigbee技术的无线传输模块在传输前对干扰进行评估，采用多信道多射频通信，与现有光纤传输电子式互感器相比，提高了电子式电流互感器的可扩展性和可维护性，并降低了制造和维护成本，实现了电子式电流互感器设备的实时监测和预防性维修。

Description

一种智能化电子式电流互感器

技术领域

本发明属于数字式智能化变电站自动化技术领域，尤其涉及一种智能化电子式电流互感器。

背景技术

随着数字化变电站的迅猛发展，电子式互感器得到了广泛的应用，现有的电子式互感器大多采用光纤作为信号传输和供能的介质，但由于变电站设备多，使用光纤作为主要介质的综合布线将增加工程的复杂程度，而且长期大功率的激光供能会影响光器件的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种智能化电子式电流互感器，旨在解决现有的电子式互感器大多采用光纤作为信号传输和供能的介质，但由于变电站设备多，使用光纤作为主要介质的综合布线将增加工程的复杂程度，而且长期大功率的激光供能会影响光器件的使用寿命的问题。

本发明的目的在于提供一种智能化电子式电流互感器，该智能化电子式电流互感器包括：互感器主体，该智能化电子式电流互感器还包括：

电流信号采集模块，安装在所述互感器主体的上部，用于采集二次电流信号并进行输出；

无线传输模块，安装在所述互感器主体的上部，与所述电流信号采集模块相连接，用于接收所述电流信号采集模块输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输；

合并器模块，安装在所述互感器主体的下部，与所述无线传输模块进行信号无线传输，用于接收所述无线传输模块输出的二次电流信号，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送。

进一步，所述电流信号采集模块包括：二次测量级绕组、二次保护级绕组、取能线圈、一次导电体、信号采集器；

所述二次测量级绕组、二次保护级绕组及取能线圈设置在所述一次导电体上，所述二次测量级绕组、二次保护级绕组的输出端与所述信号采集器相连接，所述信号采集器对所述二次测量级绕组、二次保护级绕组输出的二次电流信号进行数据协调和分配处理，所述取能线圈与所述无线传输模块相连接，所述取能线圈为所述无线传输模块提供电源供应，所述二次测量级绕组、二次保护级绕组、取能线圈及一次导电体通过聚氨酯混合胶层灌封在互感器主体的上部。

进一步，所述一次导电体的两端设置有一次高压接线端。

进一步，所述无线传输模块基于zigbee技术，并采用低功耗的MC1322x平台。

进一步，所述无线传输模块在传输信号前对周围干扰信号进行评估，并采用多信道多射频通信。

进一步，所述合并器模块中设置有：

无线接收模块，用于接收所述无线传输模块输出的二次电流信号，并对所接收的二次电流信号进行输出；

数据同步及合并模块，与所述无线接收模块相连接，用于接收所述无线接收模块输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据进行同步处理，并与其它通道数据进行合并；

数据打包发送模块，与所述数据同步机合并模块相连接，用于接收所述数据同步机合并模块输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据按指定协议打包发送。

本发明提供的智能化电子式电流互感器，电流信号采集模块及无线传输模块安装在互感器主体的上部，电流信号采集模块采集二次电流信号并进行输出，无线传输模块接收电流信号采集模块输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输，合并器模块安装在互感器主体的下部，与无线传输模块进行信号无线传输，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送，用于计量保护和测控；无线传输模块采用zigbee技术代替了传统使用的有线传输，基于zigbee技术无线传输模块在传输前对干扰进行评估，采用多信道多射频通信，与现有光纤传输电子式互感器相比，提高了电子式电流互感器的可扩展性和可维护性，并降低了制造和维护成本，实现了电子式电流互感器设备的实时监测和预防性维修，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能化电子式电流互感器的结构框图；

图2是本发明实施例提供的智能化电子式电流互感器的结构示意图。

图中：11、电流信号采集模块；111、二次测量级绕组；112、二次保护级绕组；113、取能线圈；114、信号采集器；12、无线传输模块；13、合并器模块；131、无线接收模块；132、数据同步及合并模块；133、数据打包发送模块；14、一次导电体；15、一次高压接线端；16、互感器主体；17、聚氨酯混合胶层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的智能化电子式电流互感器的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该智能化电子式电流互感器包括：互感器主体16以及：

电流信号采集模块11，安装在互感器主体16的上部，用于采集二次电流信号并进行输出；

无线传输模块12，安装在互感器主体16的上部，与电流信号采集模块11相连接，用于接收电流信号采集模块11输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输；

合并器模块13，安装在互感器主体16的下部，与无线传输模块12进行信号无线传输，用于接收无线传输模块12输出的二次电流信号，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送。

在本发明实施例中，电流信号采集模块11包括：二次测量级绕组111、二次保护级绕组112、取能线圈113、一次导电体14、信号采集器114；

二次测量级绕组111、二次保护级绕组112及取能线圈113设置在一次导电体14上，二次测量级绕组111、二次保护级绕组112的输出端与信号采集器114相连接，信号采集器114对二次测量级绕组111、二次保护级绕组112输出的二次电流信号进行数据协调和分配处理，取能线圈113与无线传输模块12相连接，取能线圈113为无线传输模块12提供电源供应，二次测量级绕组111、二次保护级绕组112、取能线圈113及一次导电体14通过聚氨酯混合胶层17灌封在互感器主体16的上部。

在本发明实施例中，一次导电体14的两端设置有一次高压接线端15。

在本发明实施例中，无线传输模块12基于zigbee技术，并采用低功耗的MC1322x平台。

在本发明实施例中，无线传输模块12在传输信号前对周围干扰信号进行评估，并采用多信道多射频通信。

在本发明实施例中，合并器模块13中设置有：

无线接收模块131，用于接收无线传输模块12输出的二次电流信号，并对所接收的二次电流信号进行输出；

数据同步及合并模块132，与无线接收模块131相连接，用于接收无线接收模块131输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据进行同步处理，并与其它通道数据进行合并；

数据打包发送模块133，与数据同步机合并模块相连接，用于接收数据同步机合并模块输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据按指定协议打包发送。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1及图2所示，本发明提供的智能化电子式电流互感器包括：电流信号采集模块11、无线传输模块12、互感器主体16、合并器模块13；电流信号采集模块11由二次测量级绕组111、二次保护级绕组112、取能线圈113、聚氨酯混合胶层17、一次导电体14、一次高压接线端15构成；

一次高压接线端15在互感器上部外侧，用于接入母线；

使用Rogowski线圈或低能耗小铁心线圈的设计原理，将二次测量级绕组111、二次保护级绕组112设置在一次导电体14上用于为无线传输模块12提供信号。

当电池供电不足时，取能线圈113从母线上取得电能为电流信号采集模块11中的信号采集器114供电，也可为电池充电。

二次测量级绕组111、二次保护级绕组112及取能线圈113用聚氨酯混合胶层17灌封。

电流信号采集模块11、无线传输模块12处于互感器主体16的最上方，无线传输模块12使用了zigbee技术代替了传统使用的有线传输，无线传输硬件选型中使用低功耗的MC1322x平台，使用电池供电。

基于zigbee技术的无线传输模块12在传输前对干扰进行评估，采用多信道通信，对于干扰较严重的环境，使用增加无线传输模块12，实现多信道多射频通信，并在电流信号采集模块11的信号采集器114中增加数据协调和分配功能。

合并器模块13由无线接收模块131、数据同步及合并模块132、数据打包发送模块133构成，用于无线数据的接收，接收后的数据经同步和处理后与其它通道数据进行合并，可直接与仪表、继电保护装置接口，实现计量、控制、测量、保护的功能。

本发明提供的无线传输的智能化电子式电流互感器，优点在于：

（1）与传统互感器相比，具有重量轻、精度高，克服了传统电磁式电流互感器的易磁饱和、频带窄、响应慢等缺点，且互感器不存油，所以增强了互感器的安全性。

（2）与现有光纤传输电子式互感器相比，提高了可扩展性和可维护性，并降低了制造和维护成本。

（3）本发明可方便实现电子式电流互感器设备的实时监测和预防性维修。

本发明实施例提供的智能化电子式电流互感器，电流信号采集模块11及无线传输模块12安装在互感器主体16的上部，电流信号采集模块11采集二次电流信号并进行输出，无线传输模块12接收电流信号采集模块11输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输，合并器模块13安装在互感器主体16的下部，与无线传输模块12进行信号无线传输，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送，用于计量保护和测控；无线传输模块12采用zigbee技术代替了传统使用的有线传输，基于zigbee技术无线传输模块12在传输前对干扰进行评估，采用多信道多射频通信，与现有光纤传输电子式互感器相比，提高了电子式电流互感器的可扩展性和可维护性，并降低了制造和维护成本，实现了电子式电流互感器设备的实时监测和预防性维修，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能化电子式电流互感器，该智能化电子式电流互感器包括：互感器主体，其特征在于，该智能化电子式电流互感器还包括：

电流信号采集模块，安装在所述互感器主体的上部，用于采集二次电流信号并进行输出；

无线传输模块，安装在所述互感器主体的上部，与所述电流信号采集模块相连接，用于接收所述电流信号采集模块输出的二次电流信号，对二次电流信号进行无线传输；

合并器模块，安装在所述互感器主体的下部，与所述无线传输模块进行信号无线传输，用于接收所述无线传输模块输出的二次电流信号，将二次电流信号经同步处理后与其它通道数据进行合并，并按指定协议打包发送。

2.如权利要求1所述的智能化电子式电流互感器，其特征在于，所述电流信号采集模块进一步包括：二次测量级绕组、二次保护级绕组、取能线圈、一次导电体、信号采集器；

所述二次测量级绕组、二次保护级绕组及取能线圈设置在所述一次导电体上，所述二次测量级绕组、二次保护级绕组的输出端与所述信号采集器相连接，所述信号采集器对所述二次测量级绕组、二次保护级绕组输出的二次电流信号进行数据协调和分配处理，所述取能线圈与所述无线传输模块相连接，所述取能线圈为所述无线传输模块提供电源供应，所述二次测量级绕组、二次保护级绕组、取能线圈及一次导电体通过聚氨酯混合胶层灌封在互感器主体的上部。

3.如权利要求1所述的智能化电子式电流互感器，其特征在于，所述一次导电体的两端设置有一次高压接线端。

4.如权利要求1所述的智能化电子式电流互感器，其特征在于，所述无线传输模块基于zigbee技术，并采用低功耗的MC1322x平台。

5.如权利要求4所述的智能化电子式电流互感器，其特征在于，所述无线传输模块在传输信号前对周围干扰信号进行评估，并采用多信道多射频通信。

6.如权利要求1所述的智能化电子式电流互感器，其特征在于，所述合并器模块中设置有：

无线接收模块，用于接收所述无线传输模块输出的二次电流信号，并对所接收的二次电流信号进行输出；

数据同步及合并模块，与所述无线接收模块相连接，用于接收所述无线接收模块输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据进行同步处理，并与其它通道数据进行合并；

数据打包发送模块，与所述数据同步机合并模块相连接，用于接收所述数据同步机合并模块输出的二次电流信号数据，对二次电流信号数据按指定协议打包发送。

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