一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置的制作方法

文档序号:11374924阅读:372来源:国知局

本实用新型具体涉及一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置,属于智能电网技术领域。



背景技术:

随着经济的发展,各电力用户对10kV配电网的要求也越来越高,国家也不断加大了对10kV配网领域的投入,配网自动化技术也随之取得了进步与突破。随着配网自动化水平的不断提高,对配点终端在可靠性,经济性、低成本等方面提出了更高的要求,其竞争也越来越激烈。

目前 10kV/600A等级的一次开关设备的电流互感器(CT)普遍采用保护、测量一体化的电流互感器,此类电流互感器大多采用如下参数:

CT变比参数:600:5或;600:1;

测量精度:0.5级或1级;

保护精度: 5P10 或10P25;

容量:10VA。

以电流互感器参数600:5,0.5 、5P10计算,则要求二次电流 在20%-120%负荷范围内即1A-6A范围内(测量)满足0.5%的精度要求,在10倍额定电流时即50A(保护测量)时,满足5%的精度要求。

因此对集保护、测控一体化的配电终端设备来说,既要保证小电流(1A-6A)的精度,又要确保在故障时大电流的可靠性,目前终端设备常规的做法是采用双电流变送器方式,一只额定电流小的用于测量,一只额定电流大的用于保护。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷,提供一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置,可用于正常的负荷电流采集,也可用于故障状态下的故障电流采集,变送精度高,实用范围广,电路大大简单化,比采用双电流变送器成本大大降低,可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:

本实用新型提供一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置,包括电流变送器、精密采样电阻、CPU数据处理单元、外围保护电路和AD转换集成电路,所述电流变送器与所述精密采样电阻、外围保护电路、AD转换集成电路、CPU数据处理单元相互之间彼此电连接,所述电流变送器与电流互感器电连接,且所述电流变送器用于将10KV开关一次设备的电流互感器输出的电流变换成可采集的小电流信号,所述精密采样电阻将所述电流变送器输出的小电流信号转换成电压信号,所述AD转换集成电路将所述电压信号转换成数字信号,所述CPU数据处理单元将数字信号计算出具体电流值供配电网自动化终端测量、保护使用。

优选的,所述电流变送器采用宽范围变送器,额定变比5A:2.5mA,线性范围:0~100A,线性度<0.1%。

优选的,所述外围保护电路主要是由EMC保护器件组成。

优选的,所述精密采样电阻选用精度0.1%,10PPM的高精度、低温漂的电阻,其阻值选择110欧姆。

优选的,所述AD转换集成电路的参考电压单端+5V DC,16位采样精度。

本实用新型所达到的有益效果是:可用于正常的负荷电流采集,也可用于故障状态下的故障电流采集,变送精度高,实用范围广,电路大大简单化,比采用双电流变送器成本大大降低。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。

在附图中:

图1是本实用新型实施例所述的一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置电路示意图;

图中标号:1、CPU数据处理单元;2、AD转换集成电路;3、精密采样电阻;4、电流变送器;5、电流互感器;6、外围保护电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例:请参阅图1,本实用新型一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置,包括电流变送器4、精密采样电阻3、CPU数据处理单元1、外围保护电路6和AD转换集成电路2,所述电流变送器4与所述精密采样电阻3、外围保护电路6、AD转换集成电路2、CPU数据处理单元1相互之间彼此电连接,所述电流变送器4与电流互感器5电连接,所述电流变送器4采用宽范围变送器,额定变比5A:2.5mA,线性范围:0~100A,线性度<0.1%,既保证正常负荷电流的采样精度,有保证大故障电流的可靠性及保护精度,且所述电流变送器4用于将10KV开关一次设备的电流互感器5输出的电流变换成可采集的小电流信号,所述精密采样电阻3将所述电流变送器4输出的小电流信号转换成电压信号,所述精密采样电阻3选用精度0.1%,10PPM的高精度、低温漂的电阻,其阻值选择110欧姆,使转化的最大电压信号控制在DC5V的参考电压范围内,如果太低则影响测量精度,如果阻值太高则影响采样范围,所述AD转换集成电路2将所述电压信号转换成数字信号,所述CPU数据处理单元1将数字信号计算出具体电流值供配电网自动化终端测量、保护使用,所述外围保护电路6主要是由EMC保护器件组成,在防止外部非干扰信号及非常电流对AD转换集成电路2的影响及损坏,所述AD转换集成电路2的参考电压单端+5V DC,16位采样精度,AD转换集成电路2负责将电压模拟型号,固本采集电路里理论上最大能采集约64A, 分辨率为1mA。

需要说明的是,本实用新型为一种用于配网终端的保护测控一体化电流变送装置:所述电流变送器4用于将10KV开关一次设备的电流互感器5输出的电流变换成可采集的小电流信号,此电流变送器4跟普通的电流变送器不一样,普通的电流变送器线性范围小,一般只有0~4Ie,而线路在故障状态时,故障电流一般能达到3000A线路一次电流,按照开关设备CT变比600:5 计算,则二次电流达到50A,达到10Ie大小,因此普通的电流变送器在故障时可能无法保证故障状态的电流精度,甚至饱和,电流变送值远远小于实际值,无法完成保护功能的实现,宽范围电流变送器能在0~100A20Ie的电流范围内保证0.1%的变送精度,远远满足一次设备故障短路电流的二次值50A10Ie的变送范围,再配合一定电阻值的精密电阻,使转换成的最大电压信号限制在参考电压DC5V内;实际效果为20%~120Ie时,采用精度能达到0.1%,10Ie时,采样精度能达到3%的,应用效果非常好。

本实用新型即可用于正常的负荷电流采集,也可用于故障状态下的故障电流采集,变送精度高,实用范围广,电路大大简单化,比采用双电流变送器成本大大降低。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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