CN204228814U - 用于磁控电抗器励磁电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，该检测电路包括串联于磁控电抗器的直流励磁回路中的分流器、电压采集电路、伏频转换电路、光纤传输电路、频伏转换电路，通过电压采集电路将励磁电流采集转化为一定幅值的电压信号，然后通过伏频转换电路转换为频率信号，频率信号通过光纤传输电路实现了信号的光传输，再通过频伏转换电路将频率信号转化为双极性的电压信号，最后得到的电压信号即为经过转换处理后的磁控电抗器励磁电流信号。本实用新型检测电路用于检测和监控磁控电抗器的励磁电流，通过电信号-光信号-电信号的转换，从而实现了检测电路与高压电网的电气隔离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号检测电路，具体地指一种用于磁控电抗器的励磁电流检测电路。
背景技术
静止无功补偿器(SVC)是于上世纪70年代兴起，现在已经发展的很成熟的FACTS装置，其被广泛应用于现代电力系统的无功补偿和不平衡上。而基于磁控电抗器型的M-SVC相比其他类型的SVC，具有损耗小、谐波小、响应速度快、耐高压、可靠性高、成本较低等优点，在现代电力系统动态无功补偿等场合应用地越来越广泛，具有更好地发展前景。
磁控电抗器的基本原理是通过控制磁控电抗器直流励磁电流的大小来调节磁控电抗器的饱和度，从而实现电抗器容量的平滑连续调节。当磁控电抗器直流励磁电流越大，饱和度越高，电抗器容量越大。而磁控电抗器的饱和度存在一个极限，当磁控电抗器达到极限饱和，直流励磁电流继续增加时，电抗器容量将不会增加，但如果直流励磁电流过大，会增加磁控电抗器的损耗，绕组温度升高，甚至影响电抗器的正常运行。而当磁控电抗器内部出现故障时也可能会使得励磁电流增大，从而影响其正常运行。
因此磁控电抗器的直流励磁电流是影响磁控电抗器正常运行的重要指标之一，通过检测和监控直流励磁电流的大小，可以在线评估磁控电抗器的运行状态和实现过励磁保护。而在我国现在还没有一套可以用于检测磁控电抗器的直流励磁电流大小的检测电路。而本检测电路针对上述问题开发出了一套用于检测磁控电抗器直流励磁电流大小的检测电路，检测精度高，抗干扰性强，能够很好地用于磁控电抗器的状态监控和过励磁保护。
发明内容
本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，该检测电路通过电信号-光信号-电信号的转换，从而实现了检测电路与高压电网的电气隔离，具有抗干扰性强，精度高的效果。
实现本实用新型目的采用的技术方案是一种用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，该检测电路包括：
分流器，串联于磁控电抗器的直流励磁回路中，用于将磁控电抗器的励磁电流信号转换为电压信号；
电压采集电路，包括两个分压电阻和仪表放大器，所述电压信号经过两个分压电阻分压后进入仪表放大器进行放大，得到放大后的电压信号；
伏频转换电路，包括J-FET双运算放大器和V/F转换器，放大后的电压信号经过J-FET双运算放大器缓冲和隔离后，然后经过V/F转换器进行伏频转换，将电压信号转换为频率信号；
光纤传输电路，包括光纤发射器、光纤接收器和光纤电缆，光纤发射器将有用频率信号转换为光信号，光信号通过光纤电缆传输至光纤接收器，光纤接收器将光信号转换为电压信号；
频伏转换电路，包括F/V转换器和放大电路TL084，光纤接收器输出的电压信号经过F/V转换器转换为单极性信号后再经过放大电路TL084转化得到双极性的电压信号，即得到经过转换处理后的磁控电抗器励磁电流信号。进一步地，所述用于磁控电抗器的励磁电流检测电路还包括：
光纤接收器与频伏转换电路之间连接有施密特反向器74HC14，施密特反向器74HC14用于对光纤接收器输出的电压信号进行数字信号整形处理得到方波信号。
在上述技术方案中，所述分流器的型号为75mV直流分流器。
在上述技术方案中，采用HFBR-1412TMZ光纤发射器和HFBR-2412TCZ光纤接收器。
本实用新型检测电路用于检测和监控磁控电抗器的励磁电流，通过电信号-光信号-电信号的转换，从而实现了检测电路与高压电网的电气隔离。同时，本检测电路的抗干扰性强，精度高。本励磁电流检测电路不仅可以用于磁控电抗器的状态监控和过励磁的保护，有利于磁控电抗器更好地应用于无功补偿等场合，还能应用于其他需要高精度的信号处理和采集的场合，因此具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型磁控电抗器励磁电流检测电路的结构示意图。
图2为本实用新型中电压采集电路的电路图。
图3为本实用新型中伏频转换电路的电路图。
图4为本实用新型中光纤传输电路的电路图。
图5为本实用新型中频伏转换电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型磁控电抗器励磁电流检测电路包括分流器、电压采集电路、伏频转换电路、光纤传输电路和频伏转换电路。
磁控电抗器的直流励磁回路为D1D2回路，因此要检测磁控电抗器的励磁电流则需在磁控电抗器的D1D2直流励磁回路串联一个分流器，分流器用于将磁控电抗器的励磁电流信号转换为电压信号。本实施例所用分流器的型号为75mV直流分流器，即在额定电流下分流器输出的电压为75mV。
通过分流器采集的电压信号输入到电压采集电路，电压采集电路如图2所示，
首先经过两个电阻进行分压，然后通过仪表放大器进行信号放大，仪表放大器的型号为AD620，具有高精度、低失调电压和低失调漂移等优点，仅需要一个外部电阻来设置增益。外部电阻Rg＝1k，通过计算得放大增益为50倍。此时即为电压采集电路得到的信号，传输至伏频转换电路。
伏频转换电路如图3所示，伏频转换电路包括通用的J-FET双运算放大器TL082和同步V/F转换器AD652，J-FET双运算放大器TL082组成的电压跟随器，起到信号缓冲和隔离作用。然后在经过同步V/F转换器AD652进行伏频转换，AD652为一种高速高精度高稳定性的单片V/F转换器，采用外部时钟驱动和电荷平衡转换技术，外部时钟由4M的无源晶振产生。其接法采用双电源、输入双极性V/F转换电路。将有用电压信号转换为频率信号，再经过一个SN75451B的与门驱动电路，用于提高驱动功率，然后把信号给光纤传输电路。
如图4所示，光纤传输电路包括光纤发射器、光纤接收器和光纤电缆，本实施例采用HFBR-1412TMZ光纤发射器和HFBR-2412TCZ光纤接收器，传输采用光纤电缆。其中HFBR-1412TMZ光纤发射器将有用电压信号转换为光信号。光信号通过光纤电缆传输后采用HFBR-2412TCZ光纤接收器进行接收，将光信号转换为电压信号，用于防止信号干扰。由于通过光纤传输后的数字信号可能存在上下沿较缓或畸变较大的情况，经过光纤接收器的信号再通过一个施密特反向器74HC14进行数字信号整形处理，因此通过施密特反向器74HC14可以变为方波形式，从而有利于频伏转换电路的信号识别。
如图5图示，频伏转换电路包括F/V转换器AD652和放大电路TL084，AD652的电源采用正负15V，因此可输出10V的电压，由于F/V转换器AD652的输出信号为0-10V的单极性信号，为了将其转化为一个双极性的信号，因此采用一个TL084的放大电路，将其转化为双极性的电压信号。最后得到的电压信号即为经过转换处理后的磁控电抗器励磁电流信号，将此信号传输给控制系统可以用于磁控电抗器的状态监控和过励磁保护。
Claims (4)
1.一种用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，其特征在于：包括
分流器，串联于磁控电抗器的直流励磁回路中，用于将磁控电抗器的励磁电流信号转换为电压信号；
电压采集电路，包括两个分压电阻和仪表放大器，所述电压信号经过两个分压电阻分压后进入仪表放大器进行放大，得到放大后的电压信号；
伏频转换电路，包括J-FET双运算放大器和V/F转换器，放大后的电压信号经过J-FET双运算放大器缓冲和隔离后，然后经过V/F转换器进行伏频转换，将电压信号转换为频率信号；
光纤传输电路，包括光纤发射器、光纤接收器和光纤电缆，光纤发射器将有用频率信号转换为光信号，光信号通过光纤电缆传输至光纤接收器，光纤接收器将光信号转换为电压信号；
频伏转换电路，包括F/V转换器和放大电路TL084，光纤接收器输出的电压信号经过F/V转换器转换为单极性信号后再经过放大电路TL084转化得到双极性的电压信号，即得到经过转换处理后的磁控电抗器励磁电流信号。
2.根据权利要求1所述用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，其特征在于：光纤接收器与频伏转换电路之间连接有施密特反向器74HC14，施密特反向器74HC14用于对光纤接收器输出的电压信号进行数字信号整形处理得到方波信号。
3.根据权利要求1或2所述用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，其特征在于：所述分流器的型号为75mV直流分流器。
4.根据权利要求1或2所述用于磁控电抗器的励磁电流检测电路，其特征在于：采用HFBR-1412TMZ光纤发射器和HFBR-2412TCZ光纤接收器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108845201A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-20 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 磁阀式可控电抗器及其励磁单元运行状态监测系统和方法 |
| CN109709385A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-03 | 杭州银湖电气设备有限公司 | 基于霍尔互感器的磁控电抗器励磁电流监测装置及方法 |
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