一种环网柜用数字化电流传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种环网柜用数字化电流传感器，本发明专利技术涉及环网柜用电子式计量装置技术领域，本发明专利技术公开的一种环网柜用数字化电流传感器，包括ABC三相超微晶线圈、零序电流负载电阻、相电流负载电阻、数字化模块；ABC三相超微晶线圈由A相超微晶线圈、B相超微晶线圈和C相超微晶线圈组成。本发明专利技术与现有公开的技术相比，设置有数字化处理模块，能够将电流传感器的二次模拟小电压信号就地转化为数字化信号，同时通过数字化模块将数字信号传输至终端设备，使得一二次设备相互隔离，避免了电流二次回路开路而导致故障，同时采用数字信号和国网标准的FT3，IEC61850

【技术实现步骤摘要】
一种环网柜用数字化电流传感器


[0001]本专利技术涉及环网柜用电子式计量装置
，具体为一种环网柜用数字化电流传感器。

技术介绍

[0002]电力是关系国计民生的基础产业，事关国家战略安全和经济社会发展全局，在电力系统运行过程中，故障诊断的准确性和及时性对于保证电力系统的运行安全及稳定性有着积极的意义。目前在电力系统故障诊断过程中，首先需要对系统运行数据进行采集，如电压、电流、频率、功率等，传统的采集过程中，主要是应用到电磁式传感器，由于其存在磁饱和、铁磁谐振、动态范围小及频带窄等诸多缺点，所以无法满足日益提高的电力系统运行需求。随着数字式传感器技术的不断发展，目前可应用于电力系统的数字式传感器主要包括光学式和混合式两种，前者采用光学元件作为传感单元，后者则是采用Rogowski线圈、霍尔器件、电阻分压器、电容分压器等作为传感单元。由于材料工艺问题，目前仅在高压特高压上有部分应用。目前常用的配网小信号电流传感器采用LPCT原理，相电流和零序电流线圈相互独立，零序电流有磁势合成和三相电流合成两种原理。近两年出现相电流与零序电流线圈合为一体的交流传感器，其原理是零序电流采用三相相电流二次信号合成，但是由于模拟信号的特征，合成的零序电流二次信号与相电流二次信号反极性，需要对零序二次电流加装转换线圈进行转换，转换线圈存在于互感器中会带来新的干扰信号。传感器输出信号范围为1V～5V,而10kV系统中电磁干扰是比较严重的，这些干扰易于叠加到这种弱电压、小信号上，不仅会带来测量误差，而且可能使保护系统误动作。因此对这种小信号的传输和配电终端对其采样上提出了更高的要求及难点。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种环网柜用数字化电流传感器，以解决现有技术不足。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括ABC三相超微晶线圈、零序电流负载电阻、相电流负载电阻、数字化模块；ABC三相超微晶线圈由A相超微晶线圈、B相超微晶线圈和C相超微晶线圈组成，将A相超微晶线圈的正极性端与A相超微晶线圈的相序电流负载电阻的一端连接，并引出a+信号线，将B相超微晶线圈的正极性端与B相超微晶线圈的相序电流负载电阻的一端连接，并引出b+信号线，将C相超微晶线圈的正极性端与C相超微晶线圈的相序电流负载电阻的一端连接，并引出c+信号线，将ABC三相超微晶线圈的负极性端并成一点与零序电流负载电阻的一端连接，并引出0
‑
信号线，将四个负载电阻(A、B、C、三个相超微晶线圈的相电流负载电阻和零序电流负载电阻)的另一端并成一点，并引出a
‑
、b
‑
、c
‑
、0+四根信号线，将所有引出的信号线焊接于与数字化模块对接的8针接线端子上，将ABC三相超微晶线圈、零序电流负载电阻和相电流负载电阻按序放入传感器外壳，并在传感器外壳的内部注满环氧树脂，静置24小时常温固化。
[0005]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的数字化模块能够把测量到的
电压信号转化为数字量并将数字量进行传输；数字化模块具备信号幅值大小比例换算功能，信号相位调节功能，信号温度系数补偿功能；经过数字化模块处理过的三相相电流和零序电流信号满足0.2S级测量需求，满足IEC
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2数字协议输出需求。
[0006]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的数字化模块的信号幅值大小比例换算功能，信号相位调节功能，信号温度系数补偿功能均通过定值配置软件实现；定值配置软件具有各项通道的系数配置窗口，换算按误差比例系数计算；温度补偿功能具有两段补偿系数，分别为高温段和低温段。
[0007]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的数字化模块由电源模块、光耦隔离模块、CPU模块、通讯模块和AD采样模块组成；电源模块由隔离电源单元和逻辑电源单元组成，隔离电源单元为光耦隔离模块和AD采样模块供电，逻辑电源单元为CPU模块和通讯模块供电。
[0008]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的数字化电流传感器有三个LPCT线圈，同时承担A、B、C三相相电流测量和零序电流的测量，相电流负载电阻和零序电流负载电阻负责把LPCT线圈检测到的二次电流信号转换为二次小电压信号。
[0009]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的ABC三相超微晶线圈需经过调节匝数来改变输出值，保证ABC三相超微晶线圈两两之间误差满足要求。
[0010]如上所述的一种环网柜用数字化电流传感器，所述的ABC三相超微晶线圈为了方便调节精度，额定相电流为600A，额定零序电流为20A的线圈的骨架绕线匝数设计为2400匝，相电流负载电阻选择4Ω、25W；零序电流负载电阻选择24Ω、10W，负载电阻选择低温漂系数的电阻，取得的相电流二次电压小信号为1V，取得的零序电流二次电压小信号为0.2V。
[0011]所述一种环网柜用数字化电流传感器的制造方法为：
[0012]S1:开发环网柜用数字化电流传感器外壳模具，生产外壳；
[0013]S2：按设计匝数绕制LPCT线圈，按原理图接上相应负载电阻，调节线圈匝数，使得传感器输出模拟量满足精度要求，最后将各器件焊接连接固定；
[0014]S3：将LPCT线圈装入电流传感器外壳内，焊接信号端子，测试无误后，注入环氧树脂，静置24小时常温固化；
[0015]S4:将数字化模块印制电路板装入数字化模块外壳内，烧入程序，进行数字化模块单机测试；
[0016]S5：将数字化模块安装与电流传感器外壳安装孔对接，用四个M5螺丝固定数字化模块；
[0017]S6：将组装好的数字化电流传感器进行整体联调，根据标准进行出厂测试，测试合格出厂安装。
[0018]本专利技术的优点在于：本专利技术公开的一种环网柜用数字化电流传感器，与现有公开的技术相比，设置有数字化处理模块，能够将电流传感器的二次模拟小电压信号就地转化为数字化信号，同时通过数字化模块将数字信号传输至终端设备，使得一二次设备相互隔离，避免了电流二次回路开路而导致故障，同时采用数字信号和国网标准的FT3，IEC61850
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2协议，使信号传输更稳定，适用范围更广；
[0019]相比于现有技术采用的LPCT线圈加转换线圈加负载电阻模式取得零序电流原理，减取消了转换线圈，使得回路更加简洁，减少了杂散磁场的干扰，性能更加稳定，相比于现
有技术模拟量输出，采用数字量输出增加了更多的调节手段，定值配置软件的有各项通道系数配置功能，温度补偿功能，能够将传感器的误差提高到0.1S级，能够满足高精度特殊场合的使用；
[0020]数字化模块和外壳环氧浇筑体为一体化结构，小信号传输均在内部完成，消除了传输引线的电磁干扰，且体积更小，安装更方便，性能更优越；通过改变数字化传感器的外形结构，能够作为柱上开关使用。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环网柜用数字化电流传感器，其特征在于：包括ABC三相超微晶线圈(1)、零序电流负载电阻(2)、相电流负载电阻(3)、数字化模块(4)；ABC三相超微晶线圈由A相超微晶线圈、B相超微晶线圈和C相超微晶线圈组成，将A相超微晶线圈的正极性端与A相超微晶线圈的相序电流负载电阻(3)的一端连接，并引出a+信号线，将B相超微晶线圈的正极性端与B相超微晶线圈的相序电流负载电阻(3)的一端连接，并引出b+信号线，将C相超微晶线圈的正极性端与C相超微晶线圈的相序电流负载电阻(3)的一端连接，并引出c+信号线，将ABC三相超微晶线圈的负极性端并成一点与零序电流负载电阻(2)的一端连接，并引出0
‑
信号线，将四个负载电阻的另一端并成一点，并引出a
‑
、b
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、c
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、0+四根信号线，将所有引出的信号线焊接于与数字化模块(4)对接的8针接线端子上，将ABC三相超微晶线圈(1)、零序电流负载电阻(2)和相电流负载电阻(3)按序放入传感器外壳(5)，并在传感器外壳(5)的内部注满环氧树脂(6)，静置24小时常温固化。2.根据权利要求1所述的一种环网柜用数字化电流传感器，其特征在于：所述的数字化模块(4)能够把测量到的电压信号转化为数字量并将数字量进行传输；数字化模块(4)具备信号幅值大小比例换算功能，信号相位调节功能，信号温度系数补偿功能；经过数字化模块(4)处理过的三相相电流和零序电流信号满足0.2S级测量需求，满足IEC
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2数字协议输出需求。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海峰，于青松，胡立伟，王维娜，周玉凤，
申请(专利权)人：北京和信瑞通电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：