电子取电互感器制造技术

本发明专利技术涉及配电自动化技术领域，提出了电子取电互感器，包括通过光纤通信的高压侧电路和低压侧电路，高压侧电路包括依次连接的罗氏线圈P1、积分电路、采集控制器和激光发射电路，二次侧电路包括依次连接的光电转换电路，放大电路和滤波电路，积分电路和采集控制器之间还连接有缓冲电路。通过上述技术方案，解决了现有技术中电子取电互感器测量精度差的问题。有技术中电子取电互感器测量精度差的问题。有技术中电子取电互感器测量精度差的问题。

【技术实现步骤摘要】
电子取电互感器


[0001]本专利技术涉及配电自动化
，具体的，涉及电子取电互感器。

技术介绍

[0002]随着光纤传感技术、光纤通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛，电子式互感器应运而生。电子式互感器是一种配电装置，用于测量线路中的电压电流等信息，电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，将逐渐取代传统的电磁式传感器，在数字化变电站中广泛应用。目前，电子式互感器的测量精度还有待提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出电子取电互感器，解决了现有技术中电子取电互感器测量精度差的问题。
[0004]本专利技术的技术方案如下：包括通过光纤通信的高压侧电路和低压侧电路，所述高压侧电路包括依次连接的罗氏线圈P1、积分电路、采集控制器和激光发射电路，所述二次侧电路包括依次连接的光电转换电路，放大电路和滤波电路，所述积分电路和所述采集控制器之间还连接有缓冲电路，
[0005]所述缓冲电路包括场效应管Q2和场效应管Q6，所述场效应管Q2的G极与所述积分电路的输出连接，所述场效应管Q2的S极、所述场效应管Q6的S极均与恒流源电路的输出端连接，所述场效应管Q2的D极、所述场效应管Q6的D极均与电源+15V连接，所述场效应管Q2的D极还与运放U2的反相输入端连接，所述场效应管Q6的D极还与运放U2的同相输入端连接，所述运放U2的输出端连接至所述场效应管Q6的G极，所述运放U2的输出端还与所述采集控制器连接。
[0006]进一步，所述恒流源电路包括三极管Q3和三极管Q4，所述三极管Q3的基极通过电阻R11接地，所述三极管Q3的射极通过电阻R10连接电源-15V，所述三极管Q3的集电极形成所述恒流源电路的输出端，
[0007]所述三极管Q4的基极和集电极均与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q4的射极通过电阻R9与电源-15V连接。
[0008]进一步，还包括串联的电阻R8和电容C4，所述电阻R8的一端与所述场效应管Q2的D极连接，所述电容C4的一端与所述场效应管Q6的D极连接。
[0009]进一步，所述激光发射电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极与所述采集控制器连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极依次通过电感L1与电源VCC连接，
[0010]所述三极管Q1的集电极还依次通过电容C1、激光二极管LD1接地，所述激光二极管LD1的两端反并联有二极管D1。
[0011]进一步，所述电感L1和电源VCC之间连接有二极管D2。
[0012]进一步，所述积分电路包括运放U1，所述罗氏线圈P1的输出端依次通过电容C3、电阻R1接入所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的同相输入端接地，所述运放U1的输出端通过电容C2连接至所述运放U1的反相输入端，所述电容C2的两端并联有电阻R2。
[0013]进一步，所述光电转换电路包括光电三极管Q5，所述光电三极管Q5用于接收所述激光二极管LD1发出的激光，所述光电三极管Q5的基极通过电阻R12接地，所述光电三极管Q5的射极通过电阻R14接地，所述光电三极管Q5的集电极通过电阻R13与电源VDD连接，所述三极管Q5的射极还与放大电路连接。
[0014]进一步，所述放大电路包括运放U3A，所述运放U3A的反相输入端通过电阻R15与所述光电三极管Q5的射极连接，所述运放U3A的同相输入端接地，所述运放U3A的输出端通过电阻R17连接至反相输入端。
[0015]进一步，所述滤波电路包括依次连接的高通滤波电路和带通滤波电路，所述高通滤波电路包括运放U3B，所述运放U3A的输出端依次通过电阻R18和电容C5与所述运放U3B的反相输入端连接，所述运放U3B的同相输入端接地，所述运放U3B的输出端通过电阻R20连接至反相输入端。
[0016]进一步，所述电阻R20的两端并联有电容C6。
[0017]进一步，所述带通滤波电路包括串联的电阻R22和电容C8、以及串联的电容C7和电阻R23，所述电阻R22的一端与所述运放U3B的输出端连接，所述电容C8的一端接地，所述电阻R22与所述电容C8的串联点与所述电容C7的一端连接，所述电阻R23的一端接地，所述电容C7和电阻R23的串联点与运放U4的同相输入端连接，所述运放U4的反相输入端接地，所述电阻R22和电容C8的串联点还通过电阻R24与所述运放U4的输出端连接，
[0018]所述运放U4的输出端还通过电阻R26连接至反相输入端。
[0019]进一步，所述滤波电路还包括比较电路，所述比较电路包括运放U5，所述运放U5的同相输入端与所述运放U4的输出端连接，所述运放U5的反相输入端与基准电压VREF连接，所述运放U5的输出端用于与二次设备连接。
[0020]进一步，还包括串联的电阻R19和电阻R27，所述电阻R19的一端与电源VDD连接，所述电阻R27的一端接地，所述电阻R27两端并联电容C9，所述电阻R19和所述电阻R27的串联点输出为所述基准电压VREF。
[0021]本专利技术的工作原理及有益效果为：
[0022]本专利技术中罗氏线圈P1套设在被测线路的外侧，罗氏线圈输出感应电势，感应电势经积分电路之后，得到与被测线路电流成比例的电压信号，采集控制器通过读取该电压信号即可得到被测线路的电流信号；采集控制器内部包含AD转换模块，积分电路输出的电压信号经AD转换模块转换为数字信号，采集控制器再将这些数字量转换为脉冲信号输出；采集控制器输出的脉冲信号驱动激光发射电路产生激光信号，激光信号经光纤传递至二次侧，二次侧设置有光电转换电路，用于将接收到的激光信号转换为电信号，再经放大电路放大、滤波电路滤波之后，输出脉冲信号，二次设备通过读取该脉冲信号，即可换算得到被测线路的电流值。
[0023]在积分电路和采集控制器之间设置缓冲电路，用于进行阻抗匹配和隔离，避免积分电路和采集控制器之间互相影响，有利于提高AD转换精度。具体工作原理如下：场效应管Q2和场效应管Q6连接成差动放大器，场效应管Q2的G极连接积分电路的输出端，场效应管Q2
的D极接入运放U2的反相输入端、场效应管Q5的D极接入运放U2的同相输入端，运放U2的输出端反馈至场效应管Q2的G极，当电路处于稳定状态时，运放U2的输出端与积分电路的输出端一致，保证电压信号的准确传输。
[0024]场效应管Q2的S极、所述场效应管Q6的S极均与恒流源电路连接，保证电路工作点的稳定，进一步保证信号的准确传输。
附图说明
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]图1为本专利技术电路原理框图；
[0027]图2为本专利技术中高压侧电路原理图；
[0028]图3为本专利技术中二次侧电路原理图；
[0029]图中：1-积分电路，2-采集控制器，3-激光发射电路，4-光电转换电路，5-放大电路，6-滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电子取电互感器，包括通过光纤通信的高压侧电路和低压侧电路，所述高压侧电路包括依次连接的罗氏线圈P1、积分电路(1)、采集控制器(2)和激光发射电路(3)，所述二次侧电路包括依次连接的光电转换电路(4)，放大电路(5)和滤波电路(6)，其特征在于，所述积分电路(1)和所述采集控制器(2)之间还连接有缓冲电路(7)，所述缓冲电路(7)包括场效应管Q2和场效应管Q6，所述场效应管Q2的G极与所述积分电路(1)的输出连接，所述场效应管Q2的S极、所述场效应管Q6的S极均与恒流源电路(8)的输出端连接，所述场效应管Q2的D极、所述场效应管Q6的D极均与电源+15V连接，所述场效应管Q2的D极还与运放U2的反相输入端连接，所述场效应管Q6的D极还与运放U2的同相输入端连接，所述运放U2的输出端连接至所述场效应管Q6的G极，所述运放U2的输出端还与所述采集控制器(2)连接。2.根据权利要求1所述的电子取电互感器，其特征在于，所述恒流源电路(8)包括三极管Q3和三极管Q4，所述三极管Q3的基极通过电阻R11接地，所述三极管Q3的射极通过电阻R10连接电源-15V，所述三极管Q3的集电极形成所述恒流源电路(8)的输出端，所述三极管Q4的基极和集电极均与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q4的射极通过电阻R9与电源-15V连接。3.根据权利要求1所述的电子取电互感器，其特征在于，还包括串联的电阻R8和电容C4，所述电阻R8的一端与所述场效应管Q2的D极连接，所述电容C4的一端与所述场效应管Q6的D极连接。4.根据权利要求1所述的电子取电互感器，其特征在于，所述激光发射电路(3)包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极与所述采集控制器(2)连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极依次通过电感L1与电源VCC连接，所述三极管Q1的集电极还依次通过电容C1、激光二极管LD1接地，所述激光二极管LD1的两端反并联有二极管D1。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞冬冬，郑存光，张策，
申请(专利权)人：保定市冀中电力设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：