CN111063532A - 一种基于无线通信技术组网的电流互感器 - Google Patents

一种基于无线通信技术组网的电流互感器 Download PDF

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CN111063532A CN201911244619.6A CN201911244619A CN111063532A CN 111063532 A CN111063532 A CN 111063532A CN 201911244619 A CN201911244619 A CN 201911244619A CN 111063532 A CN111063532 A CN 111063532A
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侯帅
张骞予
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Abstract

本发明公开了一种基于无线通信技术组网的电流互感器，涉及电力系统技术领域，包括电流互感器，缠绕在电流互感器上的主绕组和副绕组，所述副绕组与二次电流采集转换模块的输入端电连接，且二次电流采集转换模块的输出端通过处理器I与无线通信发射模块电连接；所述无线通信发射模块与无线通信接收模块通信连接；所述无线通信接收模块通过处理器II与电路还原模块的输入端电连接，电路还原模块的输出端与测量或保护设备的测量或保护电路电连接。本发明节约了电流互感器的二次接线的成本，并且解决了电流互感器接线多、传输距离远、信号易受干扰的问题。

Description

一种基于无线通信技术组网的电流互感器
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于无线通信技术组网的电流互感器。
背景技术
电流互感器是电力输变电设备的重要组成部分，是电力一次系统和二次系统的联络元件，在电力系统中必不可少。为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。
目前，电流互感器二次绕组至测量或保护设备的信号传输均采用电缆接线方式，如图1所示。现场接线具有电缆多、传输距离远、信号易受干扰等特点，市场上还没有通过无线通信技术传输二次绕组信号的电流互感器，因此制造出一种基于无线通信技术组网的电流互感器是必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线通信技术组网的电流互感器，解决了电流互感器接线多、传输距离远、信号易受干扰的问题。
一种基于无线通信技术组网的电流互感器，包括电流互感器，缠绕在电流互感器上的主绕组和副绕组，所述副绕组与二次电流采集转换模块的输入端电连接，且二次电流采集转换模块的输出端通过处理器I与无线通信发射模块电连接；所述无线通信发射模块与无线通信接收模块通信连接；所述无线通信接收模块通过处理器II与电路还原模块的输入端电连接，电路还原模块的输出端与测量或保护设备的测量或保护电路电连接。
所述二次电流采集转换模块包括电流电压转换模块和AD转换模块，副绕组与电流电压转换模块的输入端电连接；所述电流电压转换模块的输出端与AD转换模块的一端连接，AD转换模块的另一端与处理器I电连接。
所述电路还原模块包括DA转换模块和电流产生模块，所述DA转换模块的输入端与处理器II电连接，DA转换模块的输出端与电流产生模块的一端电连接；所述电流产生模块的另一端与测量或保护设备电连接。
所述无线通信发射模块包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号发射器。
所述无线通信接收模块包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号接收器。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，电流互感器二次绕组输出的电流信号转换成数字信号，通过无线通信发射模块接入无线通信网络；无线通信接收模块接收无线信号后对信号进行处理，电路还原模块对信号电流进行还原，以完成电流的测量和电力系统的保护。
无线信号的传输节省了电流互感器的二次接线的成本，并解决了电流互感器接线多、传输距离远、信号易受干扰等问题；另外，本发明还具有电流采集安全可靠性高的特点，无线通信技术组网传输信号的功能填补了市场空白，具有极大的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例的现有技术的结构示意图。
图2为本发明实施例的中的连接示意图。
图3为本发明实施例的电流互感器、二次电流采集转换模块和无线通信发射模块的原理框图。
图4为本发明实施例的无线通信接收模块、电路还原模块和测量或保护设备的原理框图。
其中，1-电流互感器，2-主绕组，3-副绕组，4-测量或保护设备，5-二次电流采集转换模块，6-无线通信发射模块，7-无线通信接收模块，8-电路还原模块。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种基于无线通信技术组网的电流互感器，如图2所示，包括电流互感器1，缠绕在电流互感器1上的主绕组2和副绕组3，所述副绕组3与二次电流采集转换模块5的输入端电连接，且二次电流采集转换模块5的输出端通过处理器I与无线通信发射模块6电连接；所述无线通信发射模块6与无线通信接收模块7通信连接；所述无线通信接收模块7通过处理器II与电路还原模块8的输入端电连接，电路还原模块8的输出端与测量或保护设备4的测量或保护电路电连接。
处理器I对信号进行处理并协助控制无线网络发送或传送的数据信号；无线通信发射电路的功能是将处理器I处理好的需要通过无线网络传送的数据转换成无线通信信号发送出去，并保证无线通信信号符合相应网络的通信规约，支持4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee、蓝牙等多网络形式。处理器II处理无线通信接收模块7接收到的无线信号，并对信号进行处理，同步控制电路还原模块8。
如图3所示，所述二次电流采集转换模块5包括电流电压转换模块和AD转换模块，副绕组3与电流电压转换模块的输入端电连接；所述电流电压转换模块的输出端与AD转换模块的一端连接，AD转换模块的另一端与处理器I电连接。电流电压转换模块将电流互感器二次绕组产生的电流信号转换成满足AD转换模块需要的电压信号；AD转换模块将电流电压转换模块转换后的电压信号转换为数字信号，送入处理器I。
如图4所示，所述电路还原模块8包括DA转换模块和电流产生模块，所述DA转换模块的输入端与处理器II电连接，DA转换模块的输出端与电流产生模块的一端电连接；所述电流产生模块的另一端与测量或保护设备4电连接。DA转换模块将数字信号转换为电压信号；电流产生模块用于将DA转换模块产生的电压信号还原成电流互感器1二次绕组的电流，以保证此电流信号与电流互感器1二次绕组的电流信号相同。
所述无线通信发射模块6包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号发射器；所述无线通信接收模块7包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号接收器。无线通信发射模块6和无线通信接收模块7均可接入移动通信网络、以太网、无线局域网等各种网络。无线通信网络可以是4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee、蓝牙等多种网络形式，既应支持一对一组网，又应支持多节点组网。。
实际应用中，可以将二次电流采集转换模块和无线通信发射模块与电流互感器1相集成，也可以将二次电流采集转换模块和无线通信发射模块与电流互感器模组电连接；无线通信接收模块和电路还原模块亦可以同步集成在测量或保护设备中，也还可以将无线通信接收模块和电路还原模块集成后再与测量或保护设备相连接。
本实施例中，处理器I和处理器II的型号为TIcc320。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种基于无线通信技术组网的电流互感器，包括电流互感器(1)，缠绕在电流互感器(1)上的主绕组(2)和副绕组(3)，其特征在于，所述副绕组(3)与二次电流采集转换模块(5)的输入端电连接，且二次电流采集转换模块(5)的输出端通过处理器I与无线通信发射模块(6)电连接；所述无线通信发射模块(6)与无线通信接收模块(7)通信连接；所述无线通信接收模块(7)通过处理器II与电路还原模块(8)的输入端电连接，电路还原模块(8)的输出端与测量或保护设备(4)的测量或保护电路电连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线通信技术组网的电流互感器，其特征在于，所述二次电流采集转换模块(5)包括电流电压转换模块和AD转换模块，副绕组(3)与电流电压转换模块的输入端电连接；所述电流电压转换模块的输出端与AD转换模块的一端连接，AD转换模块的另一端与处理器I电连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线通信技术组网的电流互感器，其特征在于，所述电路还原模块(8)包括DA转换模块和电流产生模块，所述DA转换模块的输入端与处理器II电连接，DA转换模块的输出端与电流产生模块的一端电连接；所述电流产生模块的另一端与测量或保护设备(4)电连接。
4.根据权利要求3所述的基于无线通信技术组网的电流互感器，其特征在于，所述无线通信发射模块(6)包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号发射器。
5.根据权利要求1或4所述的基于无线通信技术组网的电流互感器，其特征在于，所述无线通信接收模块(7)包括4G、5G、Wi-Fi、RFID、ZigBee或蓝牙信号接收器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113759158A (zh) * 2021-07-26 2021-12-07 国家电网有限公司 一种用于多节点站域信息融合的互感器及数据采集方法

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