实时录波装置制造方法及图纸

一种电力系统技术领域的实时录波装置，包括：消弧线圈调谐器、工业控制计算机、信号调理电路、数据采集卡，其中：工业控制计算机和消弧线圈调谐器相连接，信号调理电路的输入端分别与电网的三相电压互感器、中性点电压互感器、中性点电流互感器和支路馈线零序电流互感器相连接，信号调理电路的输出端与数据采集卡相连，数据采集卡的另一端与工业控制计算机相连。本实用新型专利技术能够对接地故障整体过程进行描述和分析，并且具有极高的精度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种电力系统
的装置，具体是一种用于中性点经消 弧线圈接地系统的实时录波装置及其信号调理电路。
技术介绍
伴随着中性点经消弧线圈接地系统的普及，系统运行的安全性也越来越受到重 视。消弧线圈挂入系统后，补偿了系统的接地电流，增加了系统运行可靠性。同时，因为在 中性点引入消弧线圈，极易造成系统串联谐振。谐振引起的过电压，将对系统的运行设备造 成严重影响，甚至出现烧毁电力运行设备的情况。因此，为了解电力系统实时运行情况，跟踪记录系统故障运行状态，需要安装监控 系统，该系统和中性点接地系统的消弧线圈成套装置搭配使用，可实时跟踪记录系统的实 时运行状态，并且可以自动记录故障时候系统的运行数据，进而通过分析故障时的电压电 流波形，判断产生故障的原因，找到并排除故障，为系统的安全运行奠定了基础。经过对现有技术的检索发现，目前国内外的故障录波装置产品种类繁多，但是专 用用于配合消弧线圈接地系统的故障录波装置还是空白，通用型的录波装置是通过波形录 取设备录取数据，提供给用户事后分析，并不能实时显示各线路波形，缺少对接地故障整体 的描述，录波精度也不能达到接地类故障所需的精度，本身也缺少分析功能，只能事后依靠 外部的分析软件，不能做到现场实时查看、分析。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种实时录波装置及其信号调理 电路，用于配合消弧线圈实时显示各线路运行波形、进行录波，能够对接地故障整体过程进 行描述和分析，并且具有极高的精度。本技术是通过以下技术方案实现的本技术涉及实时录波装置，包括消弧线圈调谐器、工业控制计算机、信号调 理电路、数据采集卡，其中工业控制计算机和消弧线圈调谐器相连接，信号调理电路的输 入端分别与电网的三相电压互感器、中性点电压互感器、中性点电流互感器和支路馈线零 序电流互感器相连接，信号调理电路的输出端与数据采集卡相连，数据采集卡的另一端与 工业控制计算机相连。本技术还涉及实时录波装置的信号调理电路，包括第一电流电压转换电路、 中性点电流调理电路、电压调理电路，其中第一电流电压转换电路的输入端与支路馈线零 序电流互感器相连接，第一电流电压转换电路的输出端与数据采集卡相连，中性点电流调 理电路与中性点电流互感器相连接，电压调理电路与中性点电压互感器、三相电压互感器 相连接。所述的中性点电流调理电路将电网中的中性点电流转换成为与电网隔离的小电 流信号，该中性点电流调理电路包括中性点电流预处理电路、第二电流电压转换电路以及第一二阶带通信滤波电路，其中中性点电流预处理电路的输入端与中性点电流互感器相 连，中性点电流预处理电路的输出端与第二电流电压转换电路的输入端相连，第二电流电 压转换电路的输出端与第一二阶带通信滤波电路的输入端相连，第一二阶带通信滤波电路 的输出端与数据采集卡相连。所述的电压调理电路将电网中的三相电压以及中性点电压转换成为与电网隔离 的低电压信号，该电压调理电路包括电压预调理电路、运算放大器电路以及第二二阶带通 信滤波电路，其中电压预调理电路的输入端与中性点电压互感器和三相电压互感器相连， 电压预调理电路的输出端与运算放大器电路的输入端相连，运算放大器电路的输出端与第 二二阶带通信滤波电路的输入端相连，第二二阶带通信滤波电路的输出端与数据采集卡相 连。所述的数据采集卡，用来将模拟信号转换为数字信号。所述的工业控制计算机录取并计算若干参数包括开口三角电压、电网母线电压、 中性点电压、中性点电流和支路馈线零序电流的数据，并且把录波数据保存为C0MTRADE标 准格式。本技术与现有技术相比，具有以下优点体积小，安装方便，可与消弧线圈调 谐器安装在同一个控制屏内，节省空间和走线。支持记录母线电压、开口三角电压、消弧线 圈端电压、消弧线圈电流、变电站馈线零序电流。可以实时查看、记录各线路波形、清楚的了 解系统的运行情况。录波数据存储为专用的C0MTRADE格式，通用性强。存储1万次以上的 接地数据，数据自动备份，不易丢失。附图说明图1是第一电流电压转换电路的电路图。图2是中性点电流调理电路的电路图。图3是电压调理电路的电路图。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限 于下述的实施例。本技术的实时录波装置包括消弧线圈调谐器、工业控制计算机、信号调理电 路、数据采集卡，其中工业控制计算机和消弧线圈调谐器相连接，信号调理电路的输入端 分别与电网的三相电压互感器、中性点电压互感器、中性点电流互感器和支路馈线零序电 流互感器相连接，信号调理电路的输出端与数据采集卡相连，数据采集卡的另一端与工业 控制计算机相连。本技术的实时录波装置的信号调理电路包括第一电流电压转换电路、中性 点电流调理电路、电压调理电路，其中第一电流电压转换电路与支路馈线零序电流互感器 相连接，中性点电流调理电路与中性点电流互感器相连接，电压调理电路与三相电压互感 器和中性点电压互感器相连接。如图1所示，所述的第一电流电压转换电路包括第一运算放大器TODTL084、第一反馈电阻R24和第一滤波电容C24，其中第一反馈电阻R24和第一滤波电容C24相并联， 其一端与第一运算放大器TODTL084的第13管脚连接，另一端与第一运算放大器TODTL084 的第14管脚连接，该第一电流电压转换电路TOD的第一输入端13作为电流电压转换电路 的电流信号输入与支路馈线零序电流互感器相连接，第一电流电压转换电路U6D的第二输 入端14作为电流电压转换电路的电流信号输入的接地端，所述的第一输入端13和第二输 入端14之间并联放大电阻R24和放大电感C24。所述的中性点电流调理电路包括中性点电流预处理电路、第二电流电压转换电 路以及第一二阶带通信滤波电路，其中中性点电流预处理电路的输入端与中性点电流互 感器相连，中性点电流预处理电路的输出端与第二电流电压转换电路的输入端相连，第二 电流电压转换电路的输出端与第一二阶带通信滤波电路的输入端相连，第一二阶带通信滤 波电路的输出端与数据采集卡相连。如图2所示，所述的中性点电流预处理电路包括电流互感器U16、第二运算放大 器U8A、第三运算放大器U8B、第四运算放大器U8C、第五运算放大器U8D、第一二极管D3、第 二二极管D4、第二反馈电阻R33、第一微调电阻R34、第一精密电阻R35、第二微调电阻R36、 第三反馈电阻R37、第三微调电阻R38、第一隔直电容C28、第二滤波电容C29、第三滤波电容 C30和第二电位计冊2，其中第一二极管D3与第二二极管D4反向并联并分别连接至电流 互感器U16的输出管脚3和输出管脚4之间，电流互感器U16的输出管脚4和第五运算放 大器U8D的第12管脚相连接，第二反馈电阻R33的一端与第五运算放大器U8D的第13管 脚相连接，另一端与第五运算放大器U8D的第14管脚相连接，第一隔直电容C28的一端与 第五运算放大器U8D的第14管脚相连接，第一隔直电容C28的另一端与第一微调电阻R34 的一端相串联，第一微调电阻R34的另一端与第二运算放大器U8A的第2管脚相连，第一精 密电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时录波装置，包括：消弧线圈调谐器、工业控制计算机、信号调理电路、数据采集卡，其特征在于：工业控制计算机和消弧线圈调谐器相连接，信号调理电路的输入端分别与电网的三相电压互感器、中性点电压互感器、中性点电流互感器和支路馈线零序电流互感器相连接，信号调理电路的输出端与数据采集卡相连，数据采集卡的另一端与工业控制计算机相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，魏立新，刘彬，张志英，
申请(专利权)人：上海思源如高科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]