专利名称：保护用电子互感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能变电站采样领域，特别涉及一种保护用电子互感器。
背景技术：
电子互感器或光互感器是智能变电站和关键技术之一，它完全取代了常规的 电磁互感器，电子互感器输出的不再是电流、电压模拟量信号，而是满足IEC61850-9和 IEC60044-8标准的数字信号，这些数字信号在光纤中传输而不是电缆中传输，这个高速传 输的网络就是在过程总线，传输的采样数据可以为系统所有IED设备所共享。
目前国内外推出了许多光电子互感器，在数字化变电站中试运行。主要有如下集 中模式电压光学互感器，电流光学互感器，电子式电压互感器，电子式电流互感器，电子式 电流电压组合互感器；这些模式只针对某相的电压或电流，而电力系统保护或者测量装置 需要的是三相或者更多相电流电压的同一时刻的采样值，因此这些数字化采样信号存在采 样同步问题，现在要依靠合并单元解决。电力系统中，发电机、变压器、母线等保护往往需要 利用不同地点的电流互感器统一时刻的采样数据进行差动计算，而现有互感器需要依靠合 并单元同步解决，存在许多不确定的因素，直接制约了保护装置的研发和使用。同时，目前 尚无专门用于保护的电子互感器。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种保护用电子互感器，解决现有技 术中没有保护电子互感器的问题。 本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是设计和制造一种保护用电子互感 器，包括电源、主控单元、电流互感器、A/D模数转换模块；所述主控单元通过所述A/D模数 转换模块与所述电流互感器连接；所述主控单元内设高通滤波HPF模块、数字积分模块以 及数字量输出口 ；所述主控单元输出数字保护电流采样信号。 本发明进一步的改进是所述主控单元同步采集多组电流互感器的采样信号并完 全同步接收该采样信号。 本发明进一步的改进是所述电流互感器为统一电压等级的三相电流互感器；所 述电流互感器为空芯线圈。 本发明进一步的改进是所述高通滤波HPF模块提供高通滤波；所述数字积分模 块提供数字积分；所述A/D模数转换模块进行模拟数字信号的转换；所述电流互感器采用 差分信号输入，经信号调制后进行A/D采样，然后对A/D转化的数字信号进行高通滤波HPF 处理，再使用数字积分的方法还原信号并输出标准数字信号。 本发明进一步的改进是所述电源为直接供能电源；所述电源采用直流电源或交 流电源直接给电流互感器提供工作电源。 本发明进一步的改进是所述数字保护电流采样信号为频带宽、无饱和，线性好以 及电磁兼容性好的保护电流信号。
本发明进一步的改进是所述主控单元还设有同时采样信号模块；所述同时采样 信号模块为硬件采样模块；所述同时采样信号模块可采集多相电流同一时刻的采样值。
本发明进一步的改进是所述同时采样信号模块采集的采样同步信号通过专用光 纤传递。 本发明的有益效果是本发明符合智能变电站要求，对解决主保护问题具有重要 意义，可应用于发电机、变压器和母线差动保护。
图1是本发明保护用电子互感器示意框图。
图2是本发明保护用电子互感器使用示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。 如图1所示，一种保护用电子互感器，包括电源、主控单元1、电流互感器2、A/D模 数转换模块3 ;所述主控单元1通过所述A/D模数转换模块3与所述电流互感器2连接；所 述主控单元l内设高通滤波HPF模块4、数字积分模块5以及数字量输出口 ；所述主控单元 l输出数字保护电流采样信号。 所述电流互感器2为统一电压等级的三相电流互感器；所述电流互感器2为空芯 线圈。 所述高通滤波HPF模块4提供高通滤波；所述数字积分模块5提供数字积分；所述 A/D模数转换模块3进行模拟数字信号的转换；所述电流互感器2采用差分信号输入，经信 号调制后进行A/D采样，然后对A/D转化的数字信号进行高通滤波HPF处理，再使用数字积 分的方法还原信号并输出标准数字信号。 所述电源为直接供能电源；所述电源采用直流电源或交流电源直接给电流互感器 提供工作电源。 所述数字保护电流采样信号为频带宽、无饱和，线性好以及电磁兼容性好的保护 电流信号。 所述主控单元1还设有同时采样信号模块6 ;所述同时采样信号模块6为硬件采 样模块；所述同时采样信号模块6可采集多相电流同一时刻的采样值。 所述同时采样信号模块6采集的采样同步信号通过专用光纤传递。这样能够保持
多组互感器的采样同步。既不依赖合并单元和插值算法达到采样同步的目的。 所述主控单元1同步采集多组电流互感器2的采样信号并完全同步接收该采样信号。 在实际应用中时，按不同电压等级采用组合电流互感器的方法。将统一电压等级 的三相电流作为一组组合在一个电子互感器中，采用硬件同步采样的方法采集数据，集中 输出符合IE61850-9标准和IEC60044-8标准的数字信号。采用一种空芯线圈作为电流传 感器，采用积分AD进行采样，使电流采样输出数字信号同时满足0. 2S和5P30的要求。同 时，采用直接供能的方法，即采用直流电源或交流电源直接给电子互感器提供工作电源，这 样非常可靠方便。输出采样信号至少包括有保护电流，其具有频带宽(大2M HZ)，无饱和，线性好，电磁兼容性好，可靠性高，为光机电一体化设计成型的特点。在采集数据过程中，所
述主控单元同步采集多组电流互感器的采样信号并完全同步接收该采样信号，以保证采样
数据完全同步，从而取代采用合并单元保持同步的方式，降低了生产成本。 又如图2，将本发明应用于实际中，保护电子互感器的使用，实现差动保护。其对解
决主保护问题具有很大意义，尤其用于发动机、变压器和母线差动保护。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种保护用电子互感器，其特征在于，包括电源、主控单元、电流互感器、A/D模数转换模块；所述主控单元通过所述A/D模数转换模块与所述电流互感器连接；所述主控单元内设高通滤波HPF模块、数字积分模块以及数字量输出口；所述主控单元输出数字保护电流采样信号。
2. 根据权利要求1所述保护用电子互感器，其特征在于所述主控单元同步采集多组 电流互感器的采样信号并完全同步接收该采样信号。
3. 根据权利要求1所述保护用电子互感器，其特征在于所述电流互感器为统一电压 等级的三相电流互感器；所述电流互感器为空芯线圈。
4. 根据权利要求1所述保护用电子互感器，其特征在于所述高通滤波HPF模块提供 高通滤波；所述数字积分模块提供数字积分；所述A/D模数转换模块进行模拟数字信号的 转换；所述电流互感器采用差分信号输入，经信号调制后进行A/D采样，然后对A/D转化的 数字信号进行高通滤波HPF处理，再使用数字积分的方法还原信号并输出标准数字信号。
5. 根据权利要求l所述保护用电子互感器，其特征在于所述电源为直接供能电源；所 述电源采用直流电源或交流电源直接给电流互感器提供工作电源。
6. 根据权利要求1所述保护用电子互感器，其特征在于所述数字保护电流采样信号 为频带宽、无饱和，线性好以及电磁兼容性好的保护电流信号。
7. 根据权利要求1-6任意所述保护用电子互感器，其特征在于所述主控单元还设有 同时采样信号模块；所述同时采样信号模块为硬件采样模块；所述同时采样信号模块可采 集多相电流同一时刻的采样值。
8. 根据权利要求7所述保护用电子互感器，其特征在于所述同时采样信号模块采集 的采样同步信号通过专用光纤传递。
全文摘要
本发明涉及智能变电站采样领域，其公开了一种保护用电子互感器，其特征在于，包括电源、主控单元、电流互感器、A/D模数转换模块；所述主控单元通过所述A/D模数转换模块与所述电流互感器连接；所述主控单元内设高通滤波HPF模块、数字积分模块以及数字量输出口；所述主控单元输出数字保护电流采样信号。本发明的有益效果是本发明符合智能变电站要求，对解决主保护问题具有重要意义，可应用于发电机、变压器和母线差动保护。
文档编号G01R15/18GK101770861SQ20101004283
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者郭鸿 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司