电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路制造技术

一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中：包括保护单元，保护单元用于与电子式电流互感器高压侧传感头、模拟通道接口相并联；保护单元包括至少一个二极管组，二极管组是由两个二极管反向并联构成。保护单元是通过二极管组中反并联的两个二极管，在过载时，将高压侧传感头与模拟通道接口上所连接的取样单元上的输出电流进行分流，从而保护取样单元以及用于连接在取样单元上的后端采集板；进一步的，通过保护电容削弱故障电流情况下的工频电流的高次谐波对二极管的导通反应。如上可见，本实用新型专利技术的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路可有效保护电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路
本技术涉及高压电子式电流互感器，尤其涉及电子式电流互感器高压侧传感 头与模拟通道接口保护电路。
技术介绍
电流互感器是电力系统中进行电能计量和继电保护的重要设备，其精度及可靠性 与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关。然而随着电力工业的发展，电力传输系统容 量不断增加，传统的电磁式电流互感器暴露出一系列严重的缺点而不能满足电力系统的要 求。与此同时，电子式电流互感器以其突出的优点脱颖而出，其取代传统电磁式互感器已经 成为一种必然的趋势，并成为人们研究的热点。然而由于有电子线路在高压侧的存在，在高 压大电流的环境下，如何能保证电子部分安全可靠的运行成为首要任务。目前，电子式电流互感器的传感头主要采用低功率电流互感器(LPCT)及空心互 感器(即Rogowski线圈，又称罗氏线圈)，在遭受过电压、过电流等极端情况时，电子式互感 器的传感头易受冲击而导致性能下降或损坏。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口 保护电路。一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中包括保护 单元，保护单元用于与电子式电流互感器高压侧传感头、模拟通道接口相并联；保护单元包 括至少一个二极管组，二极管组是由两个二极管反向并联构成。所述的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中保护单 元包括至少两个二极管组，各二极管组相串联。所述的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中保护单 元包括十个二极管组。所述的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中保护单 元的两端并联有保护电容。本技术采用上述技术方案后将达到如下的技术效果本技术的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，通过保 护单元对高压侧传感头与模拟通道接口连接的取样单元进行保护，保护单元是通过反并联 的二极管组，在过载时，将高压侧传感头与模拟通道接口上所连接的取样单元上的输出电 流进行分流，从而保护取样单元以及用于连接在取样单元上的后端采集板；进一步的，通过 保护电容削弱故障电流情况下的工频电流的高次谐波对二极管的导通反应。如上可见，本 技术的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路可有效保护电子式 电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口。附图说明图1为本技术一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电 路的电路原理图。具体实施方式本技术的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其中 包括保护单元，保护单元用于与电子式电流互感器高压侧传感头、模拟通道接口相并联；保 护单元包括至少一个二极管组，二极管组是由两个二极管反向并联构成的。保护单元的两 端并联有保护电容。见图1所示，本实施例中，保护单元由十个二极管组串联构成，每个二极管组均是 由两个二极管反向并联构成，保护单元的两端并联有保护电容Cl ；图中穿过低功率电流互 感器LPCT线圈的是高压电力母线，取样电阻Rl并接在低功率电流互感器LPCT线圈的二次 侧，额定状态下流过低功率电流互感器LPCT线圈二次侧的电流是100mA，这样取样电阻Rl 的压降是0. 7伏，低功率电流互感器LPCT线圈一次侧通额定电流情况下保护单元中的二极 管Dl D20是不导通的，IOOmA电流基本完全流过取样电阻R1，而保护单元中二极管组的 漏电流非常小，利用万用表34401测试为10微安以下，对并接在取样电阻Rl两端A、B端的 后级采集板上的测量通道影响不大；本实施例中，保护电容Cl取10nF、220V，起到抑制低功 率电流互感器LPCT线圈二次侧故障电流上升速度的作用，保护单元中的二极管Dl D20 是保护二极管用于获得高的正向导通压降，减小正常的额定工作状态下由于二极管Dl D20的分流作用对取样电阻Rl造成的影响。比如做型式试验时动热稳定实验中可能的最大 一次电流为100KA，则二次电流最大为16A，二极管Dl D20采用额定电流为IOA的二极管 (故障电流是短时的，而二极管在短时工作时可有一定的过载能力)。如果低功率电流互感器LPCT线圈二次侧输出电流增加，取样电阻Rl上的电压也 将加大，取样电阻Rl的功耗也将加大，这个趋势直至二极管组的正向导通的门槛电压，10 个二极管组串联的门槛电压为IOV左右；也就是说，当低功率电流互感器LPCT线圈二次侧 输出电流大于1. 4A后，取样电阻Rl两端电压将箝制在IOV (峰值)，取样电阻Rl的功耗不 再增加，最大瞬时功耗为10X10/7 = 14. 28W.低功率电流互感器LPCT线圈二次侧输出电 流一部分将由保护单元中的二极管组分流，如此将保护取样电阻Rl和后端的采集板。保 护单元中二极管的正向开通时间较短，小于1微秒，而故障电流虽然是工频电流的高次谐 波，但二极管的反应时间也是足够的，通过并联保护电容Cl的方式削弱这种影响。利用取样电阻Rl和后级采集板对图1的保护电路进行试验，试验电路中电流为 220/30 = 7. 33A (模拟热稳定)、220/15 = 14. 67A (模拟动稳定)。试验过程中采集板工作， 配合示波器进行监测。试验中，从处理器(MU)后台和示波器上都可以监测到保护单元中二 极管组保护的瞬态波形为削顶波。试验间隔时间为2分钟，模拟试验各进行5次共10次。保护单元中10个二极管组并联，其门槛电压为IOV左右，取样电阻Rl的最大功耗 为10X10/7 = 14. ^W，在试验过程中，取样电阻和采样板完好。考虑模拟试验和型式试验的差异，留取裕度，还可以由四个相同的取样电阻构成 的取样单元来代替图1中单一的取样电阻R1，该取样单元中的其中两个电阻构成的并联电 路与另外两个电阻构成的并联电路相串联，如此，取样单元中每个取样电阻瞬时功耗将变为 14. 28/4 = 3. 57ff0采取该保护电路后，重新进行温度循环试验，在-15度和40度时，相对于室温17 度，其误差分别为-0. 02%和0.01%，符合项目的需要。模拟试验后，将保护电路组装在互感器头部，在武汉国家高压计量站做动热稳定 实验，试验中额定动稳定一次电流100KA，时间为1秒，额定短时热电流40KA，时间为3秒， 实验结束后对被测互感器进行复试，下面的表1所示为对被测互感器进行复试的结果数 据，由表1可见，测量精度没有损失，符合要求。表1 额定一 次电流二次 端子级 别. 误差额定电流百分比1520100120600A测量0.2S比例误差 (%)-0.16-0.04+0.04 ·+0.04+0.06相位误差’ C )+16+8+5+4+4保护5P比值误差 (%)■ ///-0.28/相位误差 C )！//+13/‘ 温度18°C相对湿度，‘ 70%权利要求1.一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其特征在于包括 保护单元，保护单元用于与电子式电流互感器高压侧传感头、模拟通道接口相并联；保护单 元包括至少一个二极管组，二极管组是由两个二极管反向并联构成。2.如权利要求1所述的电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其 特征在于保护单元包括至少两个二极管组，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式电流互感器高压侧传感头与模拟通道接口保护电路，其特征在于：包括保护单元，保护单元用于与电子式电流互感器高压侧传感头、模拟通道接口相并联；保护单元包括至少一个二极管组，二极管组是由两个二极管反向并联构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘韶林，阎东，孙新良，林烽，刘昊，王少俊，沈强，李建三，王英杰，时晨，乔利红，杨晓辉，谢凯，石光，郭耀珠，孔圣立，刘巍，赵勇，刘磊，
申请(专利权)人：河南电力试验研究院，河南恩湃电力技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]