高壓行波檢測(cè)pt的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓行波檢測(cè)PT，包括高壓降壓部分，信號(hào)放大部分，所述高壓降壓部分包括放電管、多個(gè)無(wú)感電阻，所述多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)，在串聯(lián)電路的兩端接入高壓，多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)分壓，在分壓輸出端采用多個(gè)電阻進(jìn)行并聯(lián)，并在輸出端并聯(lián)接入一個(gè)放電管；所述信號(hào)放大部分將降壓后的信號(hào)分別送入兩個(gè)放大器的正輸入端進(jìn)行信號(hào)的同相差分放大。本發(fā)明采用電阻分壓方式傳變高頻電壓行波，由于電阻分壓能完整的保持降壓前后信號(hào)的真實(shí)度，有效的避免了降壓過(guò)程中信號(hào)失真的情況，實(shí)現(xiàn)了故障電壓行波的正確傳變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】局壓行波檢測(cè)PT
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PT，尤其涉及一種對(duì)高壓行波進(jìn)行檢測(cè)的PT，屬于電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓電網(wǎng)發(fā)生故障后，準(zhǔn)確迅速地找到故障點(diǎn)對(duì)及時(shí)修復(fù)線路，快速恢復(fù)供電具有重要意義。近年來(lái)，行波故障定位及測(cè)距技術(shù)迅速發(fā)展，行波信號(hào)的有效提取是高壓電網(wǎng)行波保護(hù)和行波故障定位的前提，而行波信號(hào)能否有效提取依賴(lài)于互感器是否能正確地傳變高頻暫態(tài)量。研究表明，電流互感器可以傳變高達(dá)IOOkHz的電流行波信號(hào)，但是對(duì)于高頻電壓行波的傳變是個(gè)難題，目前，在高壓電網(wǎng)上廣泛使用的電容式電壓互感器(CVT)由于截止頻率太低，行波傳變特性不佳，電壓行波定位及測(cè)距法的應(yīng)用受到極大限制。因此，研究一種能正確傳變電壓行波的高壓行波檢測(cè)PT(電壓互感器)，對(duì)行波故障定位及測(cè)距技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高壓行波檢測(cè)PT，實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻電壓行波的正確傳變。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種高壓行波檢測(cè)PT，包括高壓降壓部分1，信號(hào)放大部分2，所述高壓降壓部分I包括放電管、多個(gè)無(wú)感電阻，所述多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)，在串聯(lián)電路的兩端接入高壓，多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)分壓，在分壓輸出端采用多個(gè)電阻進(jìn)行并聯(lián)，并在輸出端并聯(lián)接入一個(gè)放電管；所述信號(hào)放大部分2將降壓后的信號(hào)分別送入兩個(gè)放大器的正輸入端進(jìn)行信號(hào)的同相差分放大。
[0006]本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn):
[0007]前述高壓行波檢測(cè)PT，其中高壓降壓部分I包括電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管D101，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無(wú)感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯(lián)電路，IOKV電壓接于所述串聯(lián)電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105并聯(lián)連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端ΡΤ1-1、ΡΤ2-1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同；其中信號(hào)放大部分2包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻RU、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調(diào)電阻VRl、可調(diào)電阻VR2，電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器U1B，所述運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器UlB的型號(hào)為T(mén)LC082AID ;所述電阻Rl —端與高壓降壓部分I的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 —端串聯(lián)連接，電阻R3的另一端接入運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯(lián)連接，電阻R4另一端接入運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，所述電阻RlO一端與運(yùn)算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 INlP ;所述電容C7與電阻R7并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運(yùn)算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調(diào)電阻VRl的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VRl的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源；所述電阻Rll —端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯(lián)連接，電阻R13的另一端接入運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯(lián)連接，電阻R14另一端接入運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，所述電阻R20 —端與運(yùn)算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 IN2P ;所述電容C9與電阻R17并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15—端與運(yùn)算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16—端與運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調(diào)電阻VR2的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VR2的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:采用電阻分壓方式傳變高頻電壓行波，由于電阻分壓能完整的保持降壓前后信號(hào)的真實(shí)度，有效的避免了降壓過(guò)程中信號(hào)失真的情況，實(shí)現(xiàn)了故障電壓行波的正確傳變，對(duì)行波故障定位及測(cè)距具有重要意義。采用無(wú)感電阻可以避免因高壓經(jīng)過(guò)一般電阻時(shí)產(chǎn)生的電感而影響輸出。采用多個(gè)小電阻串聯(lián)分壓，可以避免單個(gè)大電阻直接降壓容易出現(xiàn)的負(fù)荷過(guò)大的現(xiàn)象，保障產(chǎn)品的耐久性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的高壓降壓部分電路圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的信號(hào)放大部分電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]本發(fā)明高壓行波檢測(cè)PT，包括高壓降壓部分1，信號(hào)放大部分2，所述高壓降壓部分I包括放電管、多個(gè)無(wú)感電阻，所述多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)，在串聯(lián)電路的兩端接入高壓，多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)分壓，在分壓輸出端采用多個(gè)電阻進(jìn)行并聯(lián)，并在輸出端并聯(lián)接入一個(gè)放電管；所述信號(hào)放大部分2將降壓后的信號(hào)分別送入兩個(gè)放大器的正輸入端進(jìn)行信號(hào)的差分放大。
[0013]以下為應(yīng)用于IOKV電網(wǎng)線路的實(shí)施例，如圖1所示，高壓行波檢測(cè)PT的高壓降壓部分I包括電阻RlOl、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管DlOl，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無(wú)感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯(lián)電路，IOKV電壓接于所述串聯(lián)電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105并聯(lián)連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端PT1-1、PT2-1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同。[0014]高壓降壓電路中，電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104及電阻R105起到對(duì)IOKV輸入的分壓作用，采用兩個(gè)同樣大小的電阻并聯(lián)作為輸出端(本實(shí)施例采用電阻R104與電阻R105并聯(lián)采樣)，以確保在一個(gè)電阻損壞的情況下輸出端電壓穩(wěn)定，避免了只用一個(gè)電阻作為輸出端，電阻出現(xiàn)損壞時(shí)，輸出端電壓變高，造成輸入電壓過(guò)高而損壞電子PT的情況。進(jìn)一步地，放電管DlOl在電阻R104和電阻R105都損壞的情況下，保證輸出端電壓不會(huì)因大幅度增加而損壞負(fù)載器件。采用無(wú)感電阻可以避免因高壓經(jīng)過(guò)一般電阻時(shí)產(chǎn)生的電感而影響輸出。采用數(shù)量較多的小電阻串聯(lián)分壓，可以避免單個(gè)大電阻直接降壓容易出現(xiàn)的負(fù)荷過(guò)大的現(xiàn)象，保障產(chǎn)品的耐久性。由于采用多個(gè)電阻串聯(lián)分壓，為避免高壓在兩個(gè)電阻之間產(chǎn)生電弧效應(yīng)的情況，應(yīng)將電阻之間設(shè)置足夠的安全距離。
[0015]采用電阻分壓方式降壓，由于電阻分壓能完整的保持降壓前后信號(hào)的真實(shí)度，有效的避免了降壓過(guò)程中信號(hào)失真的情況。解決了現(xiàn)有的電容式電壓互感器不能正確地傳變電壓行波高頻暫態(tài)量的技術(shù)問(wèn)題。
[0016]本發(fā)明采用同相輸入，將降壓后的信號(hào)分別送入兩個(gè)放大器的正輸入端進(jìn)行信號(hào)的差分放大。
[0017]由于高壓降壓電路采用電阻分壓的方式，導(dǎo)致高壓分壓后輸出電流過(guò)小，如果將信號(hào)接入放大器負(fù)輸入端，此時(shí)放大器放大的公式為:V=-1R,其中V為輸入電壓，R為放大器輸入端接入的電阻，I等同于輸入電流。通過(guò)放大器的工作原理可知，負(fù)輸入端需要供給一定的電流才能工作，此電流是從輸入電流中分得的，由于此時(shí)信號(hào)的電流量很小，會(huì)出現(xiàn)由于輸入電流過(guò)小，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)放大功能的情況。本發(fā)明采用放大器由電源供電，將信號(hào)接入放大器正輸入端，此時(shí)放大器放大的公式為=Vout=Vin(1+Rf/R)，此時(shí)放大跟輸入電流無(wú)關(guān)，就可以很好的避免輸入電流過(guò)小而無(wú)法放大情況。
[0018]采用同相差分方式放大，可以使得信號(hào)中的干擾信號(hào)得到很好的濾除，最終得到的信號(hào)具有良好的線性度。
[0019]信號(hào)放大部分2的電路圖如圖2所示。
[0020]信號(hào)放大部分2包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻RU、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調(diào)電阻VRl、可調(diào)電阻VR2，電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器U1B，所述運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器UlB的型號(hào)為T(mén)LC082AID。
[0021]所述電阻Rl —端與高壓降壓部分I的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 一端串聯(lián)連接，電阻R3的另一端接入運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯(lián)連接，電阻R4另一端接入運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，所述電阻RlO —端與運(yùn)算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 INlP ;所述電容C7與電阻R7并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運(yùn)算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調(diào)電阻VRl的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VRl的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0022]所述電阻Rll —端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯(lián)連接，電阻R13的另一端接入運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯(lián)連接，電阻R14另一端接入運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，所述電阻R20 —端與運(yùn)算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 IN2P ;所述電容C9與電阻R17并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15 —端與運(yùn)算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16 —端與運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調(diào)電阻VR2的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VR2的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0023]兩電路組成同相差分放大電路，對(duì)高壓PT的輸出端PT1-1、PT2-1的輸出信號(hào)進(jìn)行差分放大。
[0024]本實(shí)施例采用電阻R101、電阻R102、電阻R103的阻值為10M，電阻R104及電阻R105的電阻阻值為IM Ω，阻值大小是針對(duì)輸入電壓為IOKV輸出電壓為160V左右的情況調(diào)配的。本發(fā)明可以依據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的電阻值調(diào)配，不拘于上述電阻阻值，具體調(diào)配方式參照電路電阻分壓原理。本發(fā)明使用的電阻個(gè)數(shù)也不拘于上述電阻個(gè)數(shù)，可依據(jù)需要增加串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)。
[0025]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓行波檢測(cè)PT，其特征在于，包括高壓降壓部分(I)，信號(hào)放大部分(2)，所述高壓降壓部分(I)包括放電管、多個(gè)無(wú)感電阻，所述多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)，在串聯(lián)電路的兩端接入高壓，多個(gè)無(wú)感電阻進(jìn)行串聯(lián)分壓，在分壓輸出端采用多個(gè)電阻進(jìn)行并聯(lián)，并在輸出端并聯(lián)接入一個(gè)放電管；所述信號(hào)放大部分(2)將降壓后的信號(hào)分別送入兩個(gè)放大器的正輸入端進(jìn)行信號(hào)的同相差分放大。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓行波檢測(cè)PT，其特征在于，所述高壓降壓部分(I)包括電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管D101，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無(wú)感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯(lián)電路，IOKV電壓接于所述串聯(lián)電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105并聯(lián)連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端PT1_1、PT2_1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同；其中信號(hào)放大部分(2)包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調(diào)電阻VR1、可調(diào)電阻VR2，電容C7、電容CS、電容C9、電容C10、運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器U1B，所述運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器UlB的型號(hào)為T(mén)LC082AID ;所述電阻Rl—端與高壓降壓部分(I)的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 —端串聯(lián)連接，電阻R3的另一端接入運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯(lián)連接，電阻R4另一端接入運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，所述電阻RlO —端與運(yùn)算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 INlP ;所述電容C7與電阻R7并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運(yùn)算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運(yùn)算放大器UlA的負(fù)輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調(diào)電阻VRl的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VRl的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源；所述電阻Rll一端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯(lián)連接，電阻R13的另一端接入運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯(lián)連接，電阻R14另一端接入運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，所述電阻R20一端與運(yùn)算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號(hào)放大部分2輸出端口 IN2P ;所述電容C9與電阻R17并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18并聯(lián)，該并聯(lián)電路一端連接運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端，另一端連接運(yùn)算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15—端與運(yùn)算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16 —端與運(yùn)算放大器UlB的負(fù)輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調(diào)電阻VR2的兩個(gè)非調(diào)節(jié)端相連，所述可調(diào)電阻VR2的調(diào)節(jié)端接地；所述運(yùn)算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK103884960SQ201310754044
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐文浩, 朱寅, 袁海燕 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江海貝信息科技有限公司