CN204631121U - 一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 - Google Patents
一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204631121U CN204631121U CN201520357561.7U CN201520357561U CN204631121U CN 204631121 U CN204631121 U CN 204631121U CN 201520357561 U CN201520357561 U CN 201520357561U CN 204631121 U CN204631121 U CN 204631121U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- voltage
- signal
- circuit
- current sensor
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
一种用于高压级联型变流器的电流检测装置，包括：三个电流传感器，用来将高压一次电路的电流信号转换成弱电流信号传送至信号采集板；信号采集板，包括电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路，电流电压转换电路用来将电流传感器送来的弱电流信号转换成电压信号后送至信号采集电路；信号采集电路对送入的电压信号进行A/D转换并采集数据，通过电光转换及发送电路发送给级联型变流器的控制器；AC/DC电源模块，输入端连接隔离变压器的输出端，输出端对信号检测板以及电流传感器供电；隔离变压器，用于隔离高压级联型变压器一次侧高压和AC220V低电压。本实用新型具有结构简单、可靠性好、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及到高压大功率电力电子设备领域，特指一种用于高压级联型变流器的电流检测装置。
背景技术
随着高压大功率电力电子设备的不断发展，所应用场合的电压等级也越来越高，信号的检测必须要进行隔离传送，以免受到干扰，同时也是系统安全性的一种要求。比如在以H桥为基本功率单元的高压级联型变流器系统(比如10kV，35kV直挂式SVG，SVG为静止无功发生器Static Var Generator)中，就需要采集大量的电压和电流信号，而系统电磁环境复杂，电磁干扰对信号的影响十分强烈，若采集信号不可靠，就谈不上控制和系统的可靠运行。
目前，对高电位电流检测的应用研究很多，主要集中在信号的检测、转换、传输和解决高低压隔离等几个方面。信号的检测主要使用电流互感器或者电流传感器，由于级联型变流器对电流检测精度及频率响应要求比较高，所以一般需要使用电流传感器。电流传感器一般有普通电流传感器、霍尔电流传感器、高压电流传感器、光纤电流传感器。对信号的转换主要是指电光转换和光电转换两个方面。信号的传输方式一般有三种：屏蔽电缆传输、光纤传输、无线传输。高低压的隔离主要涉及到给检测装置供电的低压电源与处于高电位的检测装置的电压隔离。
现有的类似装置中，有的是直接采用光纤电流传感器采集信号；有的是将外部的高电压、或者电流的模拟信号，通过信号检测电路后，经过压频转换电路，将电压信号变成频率信号，然后再通过频压转换电路，将频率信号再变成电压信号，也就是信号的一种解调过程；或者通过光纤以一定的通信协议的方式发送给主控制器；或者通过压频转换电路，将频率信号通过无线传输，经过复杂的传输协议将信号发送出去，接收端再通过调制解调电路，将频率信号变换成电压信号，即使有现成的转换芯片，也会使整个系统变得很复杂，而且频率信号很容易受到复杂电磁环境的影响，采集到的数据不一定准确，增加了系统控制的不可靠性。
由上述分析可知，关于对应用于高压级联型变流器的高电位电流采集装置的研究方面目前存在的问题主要体现为：
(1)使用高电位电流传感器造价昂贵，同时目前也未有35kV电压等级的穿心式电流传感器。
(3)使用电流互感器进行电流采集的信号精度稍差，对频率的响应带宽较窄。
(3)对于给电流信号检测装置供电电源的高低压隔离技术研究不够。
(4)有些设计的装置安装不方便，价格较贵。
(5)采用无线传输信号容易受到干扰，可靠性稍差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、可靠性好、适用范围广的用于高压级联型变流器的电流检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于高压级联型变流器的电流检测装置，其包括：
三个电流传感器，电流传感器用来将高压一次电路的电流信号转换成弱电流信号传送至信号采集板；
信号采集板，与电流传感器相连；所述信号采集板包括电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路，其中电流电压转换电路用来将电流传感器送来的弱电流信号转换成电压信号、送至信号采集板内信号采集电路；信号采集电路中的处理器对送入的电压信号进行A/D转换并采集数据，然后通过电光转换及发送电路经过光纤传输发送给级联型变流器的控制器；
AC/DC电源模块，输入端连接隔离变压器的输出端，输出端用于对信号检测板以及电流传感器供电；
隔离变压器，用于隔离高压级联型变流器一次侧高压和AC220V低电压，输入端连接AC220V电源。
作为本实用新型的进一步改进：所述三个电流传感器分别安装在中性点处每一相的裸露的金属导体上。
作为本实用新型的进一步改进：所述电流传感器采用低压普通电流传感器。
作为本实用新型的进一步改进：所述信号采集板与电流传感器之间的信号传输采用屏蔽电缆。
作为本实用新型的进一步改进：所述信号采集板和AC/DC电源模块都安装在一个绝缘等级为连接高压级联型变流器母线电压等级的绝缘装置上。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型的用于高压级联型变流器的电流检测装置，结构简单、可靠性好、适用范围广，使用低压的电流传感器采集电流信号，穿过电流传感器的导体可以采用裸露的金属导体，这样可大大节省成本。
2、本实用新型的用于高压级联型变流器的电流检测装置，将电流传感器、电流采集板安装在高压级联型变流器的中性点，并将其全部安装在一个绝缘体(电压绝缘等级大于等于高压级联型变流器所连接的母线电压Us)上，使用隔离变压器给电流传感器和电流信号检测板供电，这样可以很简单的实现高低压的隔离，同时也可使用于模拟传输信号线距离大大缩短；其信号采样不易受复杂电磁环境的影响，可做到准确采集信号，采用光纤进行信号的隔离传输，大大简化了高压系统控制的复杂程度。
3、本实用新型的用于高压级联型变流器的电流检测装置，所采用的数据采集和传输方式，没有复杂的压频转换，也没有数据的调制解调环节，也无需使用无线发送器来实现信号的隔离传送；可以同时采集多路信号，准确度高，为高压级联型变流器的精准控制和稳定运行提供保障。本实用新型可以适用于高压级联型变流器应用场合，也适用于其他高压大功率系统中进行电流信号的采集和隔离传送。
附图说明
图1是本实用新型的拓扑结构原理示意图。
图例说明：
1、信号采集板；2、AC/DC电源模块
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的用于高压级联型变流器的电流检测装置，包括：电流传感器(BC1～BC3)、信号采集板1、AC/DC电源模块2、隔离变压器T；其中信号采集板1内部主要由以下几个方面组成：电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路。
三个电流传感器(BC1～BC3)，分别安装在中性点处每一相的裸露的金属导体上；电流传感器用来将高压一次电路的电流信号转换成弱电流信号传送至信号采集板1；在具体应用实例中，电流传感器采用低压普通电流传感器即可，因为电流传感器安装与中性点处，此处在高压级联型变流器正常工作时对地电压为零，在变流器某处出现短路或者绝缘破损等故障时，中性点对地电压很高(最高可为Us)，但此时安装电流传感器的三相连接导线同处于一个等电位点，此处对地绝缘水平大于等于Us，供电用的隔离变压器高低压隔离等级也大于等于Us；因此不会造成对地放电的现象，能够可靠的实现检测装置的高低压隔离。
信号采集板1，与电流传感器相连。信号采集板1包括电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路，其中电流电压转换电路用来将电流传感器送来的弱电流信号转换成电压信号、送至信号采集板1内信号采集电路；信号采集电路中的处理器(如可编程逻辑芯片CPLD或者FPGA)指挥AD芯片对送入的电压信号进行A/D转换并采集数据，然后以一定的通信协议的方式通过电光转换及发送电路经过光纤传输发送给级联型变流器的控制器。在具体应用实例中，信号采集板1与电流传感器之间的信号传输采用屏蔽电缆。
AC/DC电源模块2，其输入端连接隔离变压器的输出端，两端之间连接的电缆或者使用电压绝缘等级大于等于Us的电缆，或者使用低压电缆，但低压电缆需悬空或者使用其他手段(如使电缆安装在绝缘子上)使电缆对地绝缘电压大于Us。AC/DC电源的直流输出端用于对信号检测板以及电流传感器供电。
隔离变压器，用于隔离高压级联型变流器一次侧高压和AC220V低电压，输入端连接AC220V电源。隔离变压器的一次二次侧隔离电压等级必须大于或者等于Us。在变流器某处出现短路或者绝缘破损等故障时，中性点对地电压很高(最高可为连接变流器的母线电压Us)，但此时安装电流传感器的三相金属导体同处于一个等电位点，此处对地绝缘水平为Us，供电用的隔离变压器高低压隔离也为Us，因此不会造成对地放电的现象；进一步能够可靠的实现电流检测装置的高低压隔离。
本实施例中，信号采集板1和AC/DC电源模块2都安装在一个绝缘等级为连接高压级联型变流器母线电压Us等级的绝缘装置上。
通过采用上述结构，本实用新型的电流采集装置，可实现对高压级联型变流器(高压级联型变频器，SVG等)三相电流的高速同步采集；尤其适用于高压大容量的级联型变流器，如35kV电压等级的大容量直挂式SVG。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于高压级联型变流器的电流检测装置，其特征在于，包括：
三个电流传感器，电流传感器用来将高压一次电路的电流信号转换成弱电流信号传送至信号采集板；
信号采集板，与电流传感器相连；所述信号采集板包括电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路，其中电流电压转换电路用来将电流传感器送来的弱电流信号转换成电压信号、送至信号采集板内信号采集电路；信号采集电路中的处理器对送入的电压信号进行A/D转换并采集数据，然后通过电光转换及发送电路经过光纤传输发送给级联型变流器的控制器；
AC/DC电源模块，输入端连接隔离变压器的输出端，输出端用于对信号检测板以及电流传感器供电；
隔离变压器，用于隔离高压级联型变流器一次侧高压和AC220V低电压，输入端连接AC220V电源。
2.根据权利要求1所述的用于高压级联型变流器的电流检测装置，其特征在于，所述三个电流传感器分别安装在中性点处每一相的裸露的金属导体上。
3.根据权利要求2所述的用于高压级联型变流器的电流检测装置，其特征在于，所述电流传感器采用低压普通电流传感器。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于高压级联型变流器的电流检测装置，其特征在于，所述信号采集板与电流传感器之间的信号传输采用屏蔽电缆。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于高压级联型变流器的电流检测装置，其特征在于，所述信号采集板和AC/DC电源模块都安装在一个绝缘等级为连接高压级联型变流器母线电压等级的绝缘装置上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520357561.7U CN204631121U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520357561.7U CN204631121U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204631121U true CN204631121U (zh) | 2015-09-09 |
Family
ID=54050138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520357561.7U Active CN204631121U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204631121U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107782988A (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-09 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 多路输出辅助变流器的测试系统及效率测试方法 |
-
2015
- 2015-05-29 CN CN201520357561.7U patent/CN204631121U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107782988A (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-09 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 多路输出辅助变流器的测试系统及效率测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103293443B (zh) | 一种配网架空线路接地故障定位方法 | |
| CN102590676A (zh) | 可检测直流供电系统直流环网故障的装置及方法 | |
| CN204495898U (zh) | 一种变压器过电压在线监测系统 | |
| CN101718817A (zh) | 场强式非接触测量高压线路电压相位的装置及方法 | |
| CN206411250U (zh) | 一种直流电子式电流互感器数字化实时校验装置 | |
| CN203479952U (zh) | 电缆型故障检测仪 | |
| CN104360215A (zh) | N600多点接地故障检测装置 | |
| CN203149066U (zh) | 集散式电网运行设备绝缘在线监测装置 | |
| CN203405561U (zh) | 直流电源接地故障查找装置 | |
| CN204631121U (zh) | 一种用于高压级联型变流器的电流检测装置 | |
| CN202583341U (zh) | 可检测直流供电系统直流环网故障的装置 | |
| CN104111402A (zh) | 一种电力电联交叉互联系统的接线检测方法和装置 | |
| CN102185360A (zh) | 一种高压带电显示闭锁装置 | |
| CN202975211U (zh) | 变电站暂态骚扰测试用光电触发装置 | |
| CN203550911U (zh) | 高压输电线路导线弧垂测距装置 | |
| CN104880646A (zh) | 电缆故障检测器 | |
| CN202885987U (zh) | 一机多点无线测温装置 | |
| CN201069469Y (zh) | 高压电流互感器计量误差实时在线监测装置 | |
| CN101359823A (zh) | 高压电网单相接地分级、整体选线装置 | |
| CN210954296U (zh) | 一种电缆线路接地故障检测装置及系统 | |
| CN211061633U (zh) | 一种基于交直流漏电流传感器的直流绝缘监测装置 | |
| CN202957660U (zh) | 一种无源无线传输系统 | |
| CN103033712B (zh) | 变电站暂态骚扰测试用光电触发装置及触发方法 | |
| CN210038043U (zh) | 一种基于高频脉冲电压的带电电缆绝缘状态检测装置 | |
| CN203101499U (zh) | 一种电压采集电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |