CN204241545U - 一种测量全量程范围电流的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量全量程范围电流的装置，所述装置包括电流传感系统、对所述电流传感系统输出的总二次回路电流信号进行采样和数据存储的数据采集仪、接受所述数据采集仪发出的二次回路电流信号的总控系统和通过所述综控系统给出的指令控制支路的投入情况的回路选择开关；所述电流传感系统通过双路供电系统为其供电。所述装置可以实现对数值远超其内部电流传感器量程的电流进行测量,并可实现全测量范围高精度输出。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种测量电流的装置，更具体涉及一种测量全量程范围电流的装置。
背景技术：
能源危机的加剧促进着新能源行业和大功率电力电子技术的进步，分布式发电在电力系统中的比重也逐年增加，而此中的关键设备为并网变流器，比如风电变流器、光伏逆变器和储能双向变流器等，这些并网设备在并网前都需要通过相关认证测试，精确测量大量程范围电流信号成为测试结果评估的关键。
现有的电流测量装置有以下几种，第一种为分流器装置，该装置为电流信号直采方案，电流测量信号与主功率回路之间无电气隔离，分流器实质为一个低阻值线性电阻，电流流经分流器后形成压降，该压降信号与流经分流器电流成线性比例关系。
第二种电流测量装置使用感应原理，又称电流互感器或电流传感器，其中前者为无源元件，仅能测量交流信号，后者为有源元件，可测量交直流信号，该装置可实现主功率回路和测量回路之间的电气隔离，传感器将功率回路电流转换为二次信号传输至数据采集仪，二次信号可为电压或电流信号，该信号与功率回路电流成线性比例关系，该测量装置通常使用一个电流传感器对应一个数据采集仪的信号采集通道，在更大的电流测量场合，需要使用量程很大的电流传感器，其价格往往是指数关系倍增，性价比较低，并且很难保证全量程范围的精度，部分超大量程 电流很难选择相对应量程的传感器。
部分电流测量装置使用多个电流传感器测量大电流信号，测量装置将功率回路分成了多个支路，由多个电流传感器测量各个支路的电流，数据采集仪采集每个电流传感器的二次电流信号，在后台对数据进行计算再合并成总的功率回路电流，该方法需要数据采集仪具备较多的隔离型数据采集通道，对数据采集仪的要求较高。
故需要提出一种测量全量程范围电流的装置以解决上述缺陷。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种测量全量程范围电流的装置，所述装置实现对数值远超其内部电流传感器量程的电流进行测量,并可实现全测量范围高精度输出。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种测量全量程范围电流的装置，所述装置包括电流传感系统、对所述电流传感系统输出的总二次回路电流信号进行采样和数据存储的数据采集仪、接受所述数据采集仪发出的二次回路电流信号的总控系统和通过所述综控系统给出的指令控制支路的投入情况的回路选择开关；所述电流传感系统通过双路供电系统为其供电。
本实用新型提供的一种测量全量程范围电流的装置，所述电流传感系统包括若干设置在被测量的功率回路上的电流传感器；所述功率回路中的每个支路均设有一个电流传感器。
本实用新型提供的一种测量全量程范围电流的装置，所述电流传感器的量程按照功率回路总电流与支路数之比选取；当多个支路的电流不均等时，需选择一次二次变比相同的电流传感器。
本实用新型提供的另一优选的一种测量全量程范围电流的装置，所述回路选择开关设置在每个支路上。
本实用新型提供的再一优选的一种测量全量程范围电流的装置，所述双路供电系统通过电源母线为所述电流传感器提供正负两路电源。
本实用新型提供的又一优选的一种测量全量程范围电流的装置，所述供电电源包括两个独立的开关电源；所述两个开关电源的输出串联，形成的三个输出节点分别对应供电电源的正电位、负电位和零电位。
本实用新型提供的又一优选的一种测量全量程范围电流的装置，所述数据采集仪包括电流型数据采集仪和电压型数据采集仪。
和最接近的现有技术比，本实用新型提供技术方案具有以下优异效果
1、本实用新型的装置广泛应用于全量程高精度电流测量场合，通过同一套测量装置实现对较宽范围内的电流进行高精度测量；
2、本实用新型的装置的电流传感系统为模块化设计，可自由选择电流传感器数量和型号，使用小量程电流传感器实现大电流测量，有效降幅测量系统的成本，可大大提高测量装置的利用率和适用性；
3、本实用新型装置中的综控系统可手动或自动对测量支路进行投入或切出，配以相应的支路投切逻辑，实现测量装置平配置的自动优化；
4、本实用新型的装置中功率回路和测量系统间具有有效电气隔离，安全性能高，测量回路中的多个传感器二次电流汇集成单路总二次电流信号输送至数据采集仪，可大大提高数据采集仪使用效率，降低数据采集通道占用率；
5、本实用新型的装置装置可适用于市场上主流的数据采集仪、功率分析仪和电能质量分析仪，可满足电力系统和电力电子设备电流测量场 合需求。
附图说明
图1为本实用新型的装置电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对实用新型作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本例的实用新型提供的所述电流测量装置如图1所示，所述装置包括电流传感系统，双路供电系统、综控系统、回路选择开关和数据采集仪；此处选择的电流传感器为有源型，可适用于交流电流和直流电流测量，双路供电系统通过电源母线为测量装置的电流传感系统提供电源，电流传感器将一次功率回路电流转换为二次信号传送至数据采集仪，此处的数据采集仪可以为示波器、电能质量分析仪或录波仪等仪器；数据采集仪将电流数值传送至综控系统，综控系统可控制回路选择开关的闭合状态。
所述供电系统通过电源母线为电流传感器提供正负两路电源，供电电源可以使用两个独立的开关电源搭建，两个开关电源的输出为串联结构，形成的三个输出节点分别对应供电电源的正电位、负电位和零电位；
所述电流传感系统包括多个独立的电流传感器，每个电流传感器对应测量回路中一个支路的电流，作用为将支路中的一次电流转换为二次电流信号，多个电流传感器的二次电流汇集成总二次回路电流信号传送至数据采集仪；支路的电流传感器的量程按照功率回路总电流/支路数来评估选取，当多个支路的电流不均等时，需选择一次二次变比相同的 电流传感器。
所述回路选择开关为依据综控系统给出的指令控制支路的投入情况，依照功率回路电流大小选择合适的支路数量，将多余的支路从测量回路中断开，使得回路中的电流传感器均工作在最佳精度状态。
所述数据采集仪为对电流传感系统输出的总二次回路电流信号进行采样和数据存储，并将总二次回路电流大小反馈给综控系统，数据采集仪可以使用电流型和电压型两种采样方式，对于电流型采样，则可对总二次回路电流进行直采，对于电压型采样则需将总二次回路电流转换为电压信号后输入数据采集仪。
所述综控系统为接受数据采集仪发出的二次回路电流信号，并依据二次回路电流大小控制各个支路上的开关动作，亦可对测量电流数值进行人工预判，手动设置支路数量，将多余的电流传感器从回路中切出，获得最优的电流传感精度。综控系统可选用电力系统中的综保装置，如国网电瑞继保有限公司的LSA2111线路保护测控装置，可采样回路电流二次信号并实现遥测和遥控功能。
下面将结合图1对本实用新型做使用方法描述，将装置的功率回路串联进需测量电流的电路中，此处假定装置的每个支路通过电流相等，均为Ip，若回路电流峰值小于Ip，则仅需闭合开关K1，投入电流传感器1；若回路电流峰值小于2Ip，则仅需闭合开关K1、K2，投入电流传感器1和电流传感器2；同理若回路电流峰值小于m*Ip，则仅需闭合开关K1、…、Km，投入电流传感器1、电流传感器2至电流传感器m；此处回路选择开关的闭合可有如下两种：一为在电流测量前对功率回路电 流进行估算，手动或自动闭合部分开关，若总二次回路电流数值到达已投入电流传感器二次电流额定值之和则继续闭合其余的回路选择开关，直至总二次回路电流数值比已投入电流传感器二次电流额定值小即可；另一种方法是在电流测量前将所有的回路选择开关闭合，若总二次回路电流数值小于已投入电流传感器二次电流额定值之和则开始断开多余的回路选择开关，直至已投入电流传感器二次电流额定值和总二次回路电流数值之差在一个电流传感器的额定电流范围之内即可。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述装置包括电流传感系统、对所述电流传感系统输出的总二次回路电流信号进行采样和数据存储的数据采集仪、接受所述数据采集仪发出的二次回路电流信号的总控系统和通过综控系统给出的指令控制支路的投入情况的回路选择开关；所述电流传感系统通过双路供电系统为其供电。
2.如权利要求1所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述电流传感系统包括若干设置在被测量的功率回路上的电流传感器；所述功率回路中的每个支路均设有一个电流传感器。
3.如权利要求2所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述电流传感器的量程按照功率回路总电流与支路数之比选取；当多个支路的电流不均等时，需选择一次二次变比相同的电流传感器。
4.如权利要求2或3所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述回路选择开关设置在每个支路上。
5.如权利要求2或3所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述双路供电系统通过电源母线为所述电流传感器提供正负两路电源。
6.如权利要求5所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述供电电源包括两个独立的开关电源；所述两个开关电源的输出串联，形成的三个输出节点分别对应供电电源的正电位、负电位和零电位。
7.如权利要求1所述的一种测量全量程范围电流的装置，其特征在于：所述数据采集仪包括电流型数据采集仪和电压型数据采集仪。
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| CN201420736689.XU CN204241545U (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | 一种测量全量程范围电流的装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105891591A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种大功率储能逆变器电流检测控制系统 |
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2014
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| CN105891591B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-08-31 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种大功率储能逆变器电流检测控制系统 |
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