CN204086508U - 一种变电站的磁场测量系统 - Google Patents
一种变电站的磁场测量系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204086508U CN204086508U CN201420542763.4U CN201420542763U CN204086508U CN 204086508 U CN204086508 U CN 204086508U CN 201420542763 U CN201420542763 U CN 201420542763U CN 204086508 U CN204086508 U CN 204086508U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- output terminal
- transformer station
- groups
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种变电站的磁场测量系统，其包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分，所述信号采集部分将获取到的变电站的磁信号转化为电信号通过所述信号传输部分提供给所述信号处理部分。
Description
技术领域
本实用新型属于测量技术领域，尤其是一种变电站的磁场测量系统。
背景技术
研究变电站尤其是智能化、数字化变电站内瞬态电磁干扰问题，掌握干扰源的分布情况和变化规律，是进行变电站电磁兼容防护的前提，是保证变电站内一次和二次设备安全、稳定运行的必要条件。瞬态电磁干扰的特殊性决定了普通的电磁场测量手段难以胜任对瞬态电磁场的测量和记录。
有必要开发一种新型的瞬态电磁场测量工具，这种工具不仅能够测量瞬态电磁场的幅值和方向，还能够记录电磁场随时间变化的波形，并且能够适应变电站特殊的工作环境。通过这种工具对变电站瞬态电磁干扰进行测量和分析，能够为变电站瞬态电磁干扰问题的研究提供现场实测数据，为变电站电磁兼容设计提供依据，为目前已出现过的故障现象的产生原因提供依据。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变电站的磁场测量系统，其能够测量三维空间磁场的变化情况，并且实现了电磁隔离和光电隔离。
本实用新型的技术方案为：本实用新型涉及本实用新型涉及一种变电站的磁场测量系统，其包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分，所述信号采集部分将获取到的变电站的磁信号转化为电信号通过所述信号传输部分提供给所述信号处理部分，特征在于：
所述信号采集部分由磁场探头、放大电路构成，所述磁场探头为三维磁阻传感器，具有在三维结构上相互垂直的X轴电桥、Y轴电桥以及Z轴电桥，每个轴的电桥包括4个环形连接的等值电阻，所述等值电阻的4个连接点依次分别连接5V直流电源端、正输出端、地线端、负输出端，所述正输出端和所述负输出端输出差分电压信号；所述放大电路对应所述三维磁阻传感器的三组所述正输出端和所述负输出端，其具有3组电压跟随器和3个差分放大器，其中每组电压跟随器的数量为2，所述正输出端和所述负输出端分别连接每组所述电压跟随器的同相输入端，每组所述电压跟随器的输出端分别连接所述差分放大器的同相输入端和异相输入端，所述差分放大器的输出端依次连接压控增益器和后置放大器；
所述信号传输部分与三组所述放大电路对应，其包括三组对应的部分，每组包括发光二极管、光纤、光电二极管、跨阻放大器、比较器、滤波器，所述放大电路输出的电信号接入所述红外发光二极管的两个电极，将电信号转换为光信号；光信号在所述光纤内传输提供给所述光电二极管，并转换为电流信号；所述跨阻放大器接收电流信号并转换为放大的电压信号；所述比较器对所述电压信号与阈值电压进行比较，所述阈值电压由逻辑高电平所需的最小输入电流确定，通过所述电压信号和阈值电压的比较输出逻辑电平信号；所述滤波器对逻辑电平信号进行整形，并输出滤波信号；
所述信号处理部分接收来自所述信号传输部分的滤波信号，经过信号处理后提供给用户进行交互操作，并与上位机进行通信交换数据，其包括数字信号处理器、内部存储器、电源模块、时钟模块、以太网接口、复位电路，所述数字信号处理器的接收端接收来所述滤波信号，根据所述内部存储器中预先设定的功能进行信号处理，所述时钟模块向所述数字信号处理器提供参考时钟信号，所述电源模块向所述数字信号处理器提供所需的电压电源，所述以太网接口将所述数字信号处理器与上位机连接，所述复位电路与所述数字信号处理器连接实现复位。
本实用新型的有益效果：能够测量磁场在三维空间上的变化情况，并且实现了电磁隔离，信号隔离和电气绝缘，很好的抑制尖峰脉冲及各种噪声，具有很强的抗干扰或信号隔离作用。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2为本实用新型的信号采集部分中的三维磁阻传感器电路原理图；
图3为本实用新型的信号采集部分中的放大电路图；
图4为本实用新型的信号传输部分的电路原理图；
图5为本实用新型的信号处理部分的电路原理图；
图1中，1：信号采集部分，2：信号传输部分，3：信号处理部分；
图3中，1.1：电压跟随器，1.2：电压跟随器，1.3：差分放大器，1.4：压控增益器，1.5：后置放大器；
图4中，2.1：发光二极管，2.2：光电二极管，2.3：跨阻放大器，2.4：电阻，2.5：比较器，，2.6：滤波器，2.7：光纤；
图5中，3.1：数字信号处理器，3.2：电源模块，3.3：复位电路，3.4：以太网接口，3.5：内部存储器，3.6：时钟模块；
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型的实施例参考图1-5所示。
本实用新型涉及一种变电站的磁场测量系统，其包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分，所述信号采集部分将获取到的变电站的磁信号转化为电信号通过所述信号传输部分提供给所述信号处理部分，进而得到变电站的磁场参数情况；
所述信号采集部分由磁场探头、放大电路构成，所述磁场探头为三维磁阻传感器，其具有在三维结构上相互垂直的X轴电桥、Y轴电桥以及Z轴电桥共三组电桥，每组所述电桥感应磁场变化，产生相应的差分电压信号，每组所述电桥包括4个环形连接的等值电阻，所述等值电阻的4个连接点依次分别连接5V直流电源端、正输出端、地线端、负输出端，所述正输出端和所述负输出端输出所述差分电压信号；所述放大电路对应所述三维磁阻传感器的三组所述正输出端和所述负输出端，其具有3组电压跟随器和3个差分放大器，其中每组电压跟随器的数量为2，所述正输出端和所述负输出端分别连接每组所述电压跟随器的同相输入端，每组所述电压跟随器的输出端分别连接所述差分放大器的同相输入端和异相输入端，所述差分放大器的输出端依次连接压控增益器和后置放大器；
所述信号传输部分与三组所述放大电路对应，其包括三组对应的部分，每组包括发光二极管、光纤、光电二极管、跨阻放大器、比较器、滤波器，所述放大电路输出的电信号接入所述红外发光二极管的两个电极，将所述电信号转换为光信号；光信号在所述光纤内传输提供给所述光电二极管，并转换为电流信号；所述跨阻放大器接收所述电流信号并转换为放大的电压信号；所述比较器对所述电压信号与阈值电压进行比较，所述阈值电压由逻辑高电平所需的最小输入电流确定，通过所述电压信号和阈值电压的比较输出逻辑电平信号，这种比较功能消除了工作在反向偏置条件下的所述光电二极管自身反向饱和电流对光电流的影响；所述滤波器对逻辑电平信号进行整形，并输出滤波信号；
上述光耦合结构的作用主要有两个：信号隔离和电气绝缘。很好的抑制尖峰脉冲及各种噪声，具有很强的抗干扰或信号隔离作用，信号隔离是通过消除组环路电流，阻塞噪声信号和共模瞬变，改善信号质量；电气绝缘是防止光电耦合器和灵敏电路因高压电势而引起损坏，使用户能够安全地使用元器件。
所述光纤采用复合光缆，由里向外依次为加强筋、阻水填料层、光纤、聚氨酯层、芳纶纱层、阻燃层；所述光纤共有3组，每组4芯，每组光纤外部套有PBT套管并被所述聚氨酯层包裹，与所述加强筋构成中心管式的结构；
所述信号处理部分接收来自所述信号传输部分的滤波信号，经过信号处理后提供给用户进行交互操作，并与上位机进行通信交换数据，其包括数字信号处理器、内部存储器、电源模块、时钟模块、以太网接口、复位电路，所述数字信号处理器的接收端接收来所述滤波信号，根据所述内部存储器中预先设定的功能进行信号处理，所述时钟模块向所述数字信号处理器提供参考时钟信号，所述电源模块向所述数字信号处理器提供所需的电压电源，所述以太网接口将所述数字信号处理器与上位机连接，实现数据通信，所述复位电路与所述数字信号处理器连接实现复位。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种变电站的磁场测量系统，其包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分，所述信号采集部分将获取到的变电站的磁信号转化为电信号通过所述信号传输部分提供给所述信号处理部分，特征在于：
所述信号采集部分由磁场探头、放大电路构成，所述磁场探头为三维磁阻传感器，具有在三维结构上相互垂直的X轴电桥、Y轴电桥以及Z轴电桥，每个轴的电桥包括4个环形连接的等值电阻，所述等值电阻的4个连接点依次分别连接5V直流电源端、正输出端、地线端、负输出端，所述正输出端和所述负输出端输出差分电压信号；所述放大电路对应所述三维磁阻传感器的三组所述正输出端和所述负输出端，其具有3组电压跟随器和3个差分放大器，其中每组电压跟随器的数量为2，所述正输出端和所述负输出端分别连接每组所述电压跟随器的同相输入端，每组所述电压跟随器的输出端分别连接所述差分放大器的同相输入端和异相输入端，所述差分放大器的输出端依次连接压控增益器和后置放大器；
所述信号传输部分与三组所述放大电路对应，其包括三组对应的部分，每组包括发光二极管、光纤、光电二极管、跨阻放大器、比较器、滤波器，所述放大电路输出的电信号接入所述发光二极管的两个电极，将电信号转换为光信号；光信号在所述光纤内传输提供给所述光电二极管，并转换为电流信号；所述跨阻放大器接收电流信号并转换为放大的电压信号；所述比较器对所述电压信号与阈值电压进行比较，所述阈值电压由逻辑高电平所需的最小输入电流确定，通过 所述电压信号和阈值电压的比较输出逻辑电平信号；所述滤波器对逻辑电平信号进行整形，并输出滤波信号；
所述信号处理部分接收来自所述信号传输部分的滤波信号，经过信号处理后提供给用户进行交互操作，并与上位机进行通信交换数据，其包括数字信号处理器、内部存储器、电源模块、时钟模块、以太网接口、复位电路，所述数字信号处理器的接收端接收来所述滤波信号，根据所述内部存储器中预先设定的功能进行信号处理，所述时钟模块向所述数字信号处理器提供参考时钟信号，所述电源模块向所述数字信号处理器提供所需的电压电源，所述以太网接口将所述数字信号处理器与上位机连接，所述复位电路与所述数字信号处理器连接实现复位。
2.根据权利要求1所述的一种变电站的磁场测量系统，其特征在于：所述光纤采用复合光缆，由里向外依次为加强筋、阻水填料层、光纤、聚氨酯层、芳纶纱层、阻燃层；所述光纤共有3组，每组4芯，每组光纤外部套有PBT套管并被所述聚氨酯层包裹，与所述加强筋构成中心管式的结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420542763.4U CN204086508U (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 一种变电站的磁场测量系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420542763.4U CN204086508U (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 一种变电站的磁场测量系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204086508U true CN204086508U (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=52179209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420542763.4U Expired - Fee Related CN204086508U (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 一种变电站的磁场测量系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204086508U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106569156A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-04-19 | 中国电力科学研究院 | 一种对变电站开关操作瞬态测量的探头及高频测量方法 |
| CN106646164A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 国网河北省电力公司电力科学研究院 | 一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器 |
| CN111505539A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 麦克斯(郑州)医疗科技有限公司 | 一种瞬态磁场测量系统 |
| CN113433489A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-24 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式瞬态磁场测量装置及方法 |
-
2014
- 2014-09-19 CN CN201420542763.4U patent/CN204086508U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106569156A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-04-19 | 中国电力科学研究院 | 一种对变电站开关操作瞬态测量的探头及高频测量方法 |
| CN106646164A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 国网河北省电力公司电力科学研究院 | 一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器 |
| CN111505539A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 麦克斯(郑州)医疗科技有限公司 | 一种瞬态磁场测量系统 |
| CN113433489A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-24 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式瞬态磁场测量装置及方法 |
| CN113433489B (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-09 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式瞬态磁场测量装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204086508U (zh) | 一种变电站的磁场测量系统 | |
| CN102508016A (zh) | 一种电动汽车用电机控制器电压检测电路 | |
| CN103592495A (zh) | 基于磁流体和多模干涉的全光纤电流传感器及检测方法 | |
| CN104198789B (zh) | 一种基于磁致伸缩效应的光纤电流互感器 | |
| CN106526570B (zh) | 星载激光测距仪回波探测电路 | |
| CN106066421A (zh) | 一种避雷器放电电流监测系统及方法 | |
| CN105827247A (zh) | 一种智能继电保护测试仪的小信号输出电路 | |
| CN205594118U (zh) | 一种输电线路接地闪络故障定位系统 | |
| CN103018571A (zh) | 双耦合式输电线路接地阻抗在线监测装置 | |
| CN205450099U (zh) | 一种电压检测装置和高压变频器 | |
| CN204206117U (zh) | 一种快速检测仪的生物电信号放大电路 | |
| CN201156057Y (zh) | 过零检测电路 | |
| CN102436995A (zh) | 应用于行波管程控高压电源的霍尔高压检测控制方法 | |
| CN211652956U (zh) | 一种光纤差分探头 | |
| CN115754585A (zh) | 一种采用消磁技术的高频电流传感采集单元 | |
| CN204886972U (zh) | 带射频检测功能的光纤放大器 | |
| CN205229368U (zh) | 污闪监测系统 | |
| CN103268683A (zh) | 变压器防盗监控系统中放大信号的电路 | |
| CN203179278U (zh) | 一种基于光纤通讯技术的传感器信号采集模块 | |
| CN206149368U (zh) | 一种基于光纤传感的语音监听系统 | |
| CN204832311U (zh) | 光电电流传感器 | |
| CN207556802U (zh) | 激光器光检测电路 | |
| CN105044447A (zh) | 双ad实时监测采集电路 | |
| CN206002583U (zh) | 一种避雷器放电电流监测系统 | |
| CN105301525B (zh) | 一种高频磁场测量系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150107 Termination date: 20150919 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |