高压交直流电压变送器制造技术

本申请涉及一种高压交直流电压变送器，包括电源系统模块，以及与其电路相连的信号隔离与传送模块，在信号隔离与传送模块输入端前设置有两组并联的限流电阻R1~R6、R7~R9，两组限流电阻前侧分别与信号接入模块内的电压信号输入端子3、4相连，在信号隔离与传送模块输出端连接转换电阻R10，并相连运算调零模块，在运算调零模块后设置用于调节信号最后的输出与输入的比例关系的运放放大电路，运放放大电路后设置有滤波电路，运放放大电路、滤波电路分别与信号输出模块内的无滤波输出信号端端子6，滤波输出信号端端子7相连。本申请依靠霍尔变送器将被测信号与测试设备之间有效的电气隔离，信号输出经过或不经过滤波电路，为测试设备提供了便利的测试条件。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种电压隔离测量装置，尤其涉及一种高压交直流电压变送器。
技术介绍
在进行600MW及以上发电机组励磁系统的转子过电压保护试验测试时，需要对转子电压进行高速录波，但都面临励磁系统的转子电压可能达到或超过3000V的极高电压测量问题，而对于过高的励磁系统转子电压测量，目前没有很好的便利手段。
技术实现思路
本申请的目的在于提出一种解决因600MW以上发电机组励磁系统的转子电压可能会出现的极高电压而导致无法测量问题的高压交直流电压变送器。本申请的目的是这样实现的：高压交直流电压变送器包括电源系统模块，以及与其电路相连的信号隔离与传送模块，在信号隔离与传送模块输入端前设置有两组并联的限流电阻R1~R6、R7~R9，两组限流电阻前侧分别与信号接入模块内的电压信号输入端子3、4相连，在信号隔离与传送模块输出端连接转换电阻R10，并相连运算调零模块，在运算调零模块后设置用于调节信号最后的输出与输入的比例关系的运放放大电路，运放放大电路后设置有滤波电路，运放放大电路、滤波电路分别与信号输出模块内的无滤波输出信号端端子6，滤波输出信号端端子7相连。由于实施上述技术方案，本申请结构简单，采用了可以耐受6kV交流电压的霍尔电压变送器，依靠霍尔变送器将被测信号与测试设备之间进行有效的电气隔离，在霍尔电压变送器输入侧设置了可以耐受10kV高压的功率电阻作为限流电阻；信号输出设计了经过低通滤波电路和不经过低通滤波电路的端子，为测试设备提供了便利的测试条件；本变送器箱的外壳整体采用自身绝缘的工程塑料，可靠解决了变送器箱接线端子的耐压问题，也很好的解决了变送器箱自身与大地之间的绝缘问题，同时，变送器箱使用的安全性得到彻底的保障。附图说明：本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：图1是高压交直流电压变送器电路原理图；图2是高压交直流电压变送器电路图。图例：1、电源系统模块，2、信号接入模块，3、限流电阻，4、信号隔离与传送模块，5、运算调零模块，6、运放放大电路，7、滤波电路，8、信号输出模块。具体实施方式：本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。实施例：如图1、2所示，高压交直流电压变送器包括电源系统模块（1），以及与其电路相连的信号隔离与传送模块（4），在信号隔离与传送模块（4）输入端前设置有两组并联的限流电阻R1~R6、R7~R9，两组限流电阻前侧分别与信号接入模块（2）内的电压信号输入端子3、4相连。在信号隔离与传送模块（4）输出端连接转换电阻R10，并相连运算调零模块（5），在运算调零模块（5）后设置用于调节信号最后的输出与输入的比例关系的运放放大电路（6），运放放大电路（6）后设置有滤波电路（7），运放放大电路（6）、滤波电路（7）分别与信号输出模块（8）内的无滤波输出信号端端子6，滤波输出信号端端子7相连。电源系统模块（1）由微型化高功率密度AC/DC电源模块及辅助的滤波电容等组成，交流220V电源输入后，输出±15V的直流电源，此电源用于供给信号隔离与传送模块（4），以及运放放大电路（6）、滤波电路（7）。信号接入模块（2）包含1000V、3000V两种输入模式，可以根据不同的试验选用合适的输入端子。由于霍尔电压变送器实际是采用电流感应原理，要求原边的电流在20mA以下，所以电压信号输入后，采用了R1~R6或R7~R9功率电阻限流，使得输入4000V电压时通过霍尔电压变送器原边的电流也能够限制在15mA以下。为保证限流电阻与印制板之间的绝缘，限流电阻都采用耐压为10kV的高耐压功率电阻。所述信号隔离与传送模块（4）采用CHV-100霍尔电压变送器，其参数为额定输入电流10mA，测量范围为20mA，额定输出电流为50mA，绝缘电压为6kV。通过CHV-100将原边与二次之间进行了良好的电气隔离，隔离电压达到6kV。霍尔电压变送器的输出电流通过电阻R10（阻值为50欧姆）转换成电压（额定2.5V），由于霍尔电压变送器具有一定的零偏，所以在其后的回路中设置了运算调零模块（5），调节此模块可以将零输入时的输出电压调节为0V，此模块为已有技术，其具体电路不做详细描述。由于发电机转子电压正常运行时的电压为三相可控全波整流输出的三角波（脉动型直流信号），为取得真实的直流电压信号，所以本申请中设置了滤波电路，此电路的功能是将300Hz以上的交流分量滤除，获得直流分量，其输出的额定值与不滤波的额定值一致。信号输出模块（8）还包括一地端端子8，该端子8一端接地，另一端分别与信号隔离与传送模块（4）输出端和电源系统模块（1）输出端相连。信号接入模块（2）还包括零电压基准端口端子5，该端子5与信号隔离与传送模块（4）输入端相连。使用时，根据接入测试设备不同的试验方案选用合适的输入端子，输入信号限流电路模块根据霍尔电压变送器的电流感应原理，将霍尔电压变送器原边的电流控制在15mA以下，在输入电压信号接入后，采用R1~R9、或R7~R9功率电阻限流，其中R1~R9器件选型都为功率5瓦、阻值30000欧姆的高耐压功率电阻，其中，当接入信号为3000V时，使用R1~R9，当接入信号为1000V时，使用R7~R9，使得输入3000V电压或1000V电压时通过霍尔变送器原边的电流限制在15mA以下，为保证限流电阻与印制板之间的绝缘，限流电阻都采用耐压为10kV的高耐压功率电阻；通过霍尔电压变送器将原边与二次之间进行了良好的电气隔离，隔离电压达到6kV；本申请将额定输出（输入为额定时的输出）调节为6.667V，输入范围允许为额定输入的1.333倍，也即最大输入可以为4000V，对应的输出为10V。以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压交直流电压变送器，其特征在于：包括电源系统模块（1），以及与其电路相连的信号隔离与传送模块（4），在信号隔离与传送模块（4）输入端前设置有两组并联的限流电阻R1~R6、R7~R9，两组限流电阻前侧分别与信号接入模块（2）内的电压信号输入端子3、4相连，在信号隔离与传送模块（4）输出端连接转换电阻R10，并相连运算调零模块（5），在运算调零模块（5）后设置用于调节信号最后的输出与输入的比例关系的运放放大电路（6），运放放大电路（6）后设置有滤波电路（7），运放放大电路（6）、滤波电路（7）分别与信号输出模块（8）内的无滤波输出信号端端子6，滤波输出信号端端子7相连。

【技术特征摘要】
1.一种高压交直流电压变送器，其特征在于：包括电源系统模块（1），以及与其电路相连的信号隔离与传送模块（4），在信号隔离与传送模块（4）输入端前设置有两组并联的限流电阻R1~R6、R7~R9，两组限流电阻前侧分别与信号接入模块（2）内的电压信号输入端子3、4相连，在信号隔离与传送模块（4）输出端连接转换电阻R10，并相连运算调零模块（5），在运算调零模块（5）后设置用于调节信号最后的输出与输入的比例关系的运放放大电路（6），运放放大电路（6）后设置有滤波电路（7），运放...

【专利技术属性】
技术研发人员：于永军，方春明，祁晓笑，
申请(专利权)人：国网新疆电力公司电力科学研究院，国家电网公司，北京同控电力系统技术有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65