高壓交直流電壓變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種電壓隔離測(cè)量裝置，尤其涉及一種高壓交直流電壓變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行600MW及以上發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，需要對(duì)轉(zhuǎn)子電壓進(jìn)行高速錄波，但都面臨勵(lì)磁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子電壓可能達(dá)到或超過(guò)3000V的極高電壓測(cè)量問(wèn)題，而對(duì)于過(guò)高的勵(lì)磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子電壓測(cè)量，目前沒(méi)有很好的便利手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)的目的在于提出一種解決因600MW以上發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子電壓可能會(huì)出現(xiàn)的極高電壓而導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量問(wèn)題的高壓交直流電壓變送器。
[0004]本申請(qǐng)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：高壓交直流電壓變送器包括電源系統(tǒng)模塊，以及與其電路相連的信號(hào)隔離與傳送模塊，在信號(hào)隔離與傳送模塊輸入端前設(shè)置有兩組并聯(lián)的限流電阻R1~R6、R7~R9，兩組限流電阻前側(cè)分別與信號(hào)接入模塊內(nèi)的電壓信號(hào)輸入端子3、4相連，在信號(hào)隔離與傳送模塊輸出端連接轉(zhuǎn)換電阻R10，并相連運(yùn)算調(diào)零模塊，在運(yùn)算調(diào)零模塊后設(shè)置用于調(diào)節(jié)信號(hào)最后的輸出與輸入的比例關(guān)系的運(yùn)放放大電路，運(yùn)放放大電路后設(shè)置有濾波電路，運(yùn)放放大電路、濾波電路分別與信號(hào)輸出模塊內(nèi)的無(wú)濾波輸出信號(hào)端端子6，濾波輸出信號(hào)端端子7相連。
[0005]由于實(shí)施上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用了可以耐受6kV交流電壓的霍爾電壓變送器，依靠霍爾變送器將被測(cè)信號(hào)與測(cè)試設(shè)備之間進(jìn)行有效的電氣隔離，在霍爾電壓變送器輸入側(cè)設(shè)置了可以耐受IOkV高壓的功率電阻作為限流電阻;信號(hào)輸出設(shè)計(jì)了經(jīng)過(guò)低通濾波電路和不經(jīng)過(guò)低通濾波電路的端子，為測(cè)試設(shè)備提供了便利的測(cè)試條件;本變送器箱的外殼整體采用自身絕緣的工程塑料，可靠解決了變送器箱接線端子的耐壓?jiǎn)栴}，也很好的解決了變送器箱自身與大地之間的絕緣問(wèn)題，同時(shí)，變送器箱使用的安全性得到徹底的保障。
[0006]【附圖說(shuō)明】：本申請(qǐng)的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實(shí)施例給出：
[0007]圖I是高壓交直流電壓變送器電路原理圖；
[0008]圖2是高壓交直流電壓變送器電路圖。
[0009]圖例：1、電源系統(tǒng)模塊，2、信號(hào)接入模塊，3、限流電阻，4、信號(hào)隔離與傳送模塊，5、運(yùn)算調(diào)零模塊，6、運(yùn)放放大電路，7、濾波電路，8、信號(hào)輸出模塊。
[0010]【具體實(shí)施方式】：
[0011]本申請(qǐng)不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。
[0012]實(shí)施例：如圖I、2所示，高壓交直流電壓變送器包括電源系統(tǒng)模塊（I)，以及與其電路相連的信號(hào)隔離與傳送模塊(4)，在信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸入端前設(shè)置有兩組并聯(lián)的限流電阻R1~R6、R7~R9，兩組限流電阻前側(cè)分別與信號(hào)接入模塊(2)內(nèi)的電壓信號(hào)輸入端子3、4相連。在信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸出端連接轉(zhuǎn)換電阻R10，并相連運(yùn)算調(diào)零模塊(5)，在運(yùn)算調(diào)零模塊(5)后設(shè)置用于調(diào)節(jié)信號(hào)最后的輸出與輸入的比例關(guān)系的運(yùn)放放大電路(6)，運(yùn)放放大電路(6)后設(shè)置有濾波電路(7)，運(yùn)放放大電路(6)、濾波電路(7)分別與信號(hào)輸出模塊(8 )內(nèi)的無(wú)濾波輸出信號(hào)端端子6，濾波輸出信號(hào)端端子7相連。
[0013]電源系統(tǒng)模塊(I)由微型化高功率密度AC/DC電源模塊及輔助的濾波電容等組成，交流220V電源輸入后，輸出±15V的直流電源，此電源用于供給信號(hào)隔離與傳送模塊(4)，以及運(yùn)放放大電路(6)、濾波電路(7)。
[0014]信號(hào)接入模塊(2)包含1000V、3000V兩種輸入模式，可以根據(jù)不同的試驗(yàn)選用合適的輸入端子。
[0015]由于霍爾電壓變送器實(shí)際是采用電流感應(yīng)原理，要求原邊的電流在20mA以下，所以電壓信號(hào)輸入后，采用了 R1~R6或R7~R9功率電阻限流，使得輸入4000V電壓時(shí)通過(guò)霍爾電壓變送器原邊的電流也能夠限制在15mA以下。為保證限流電阻與印制板之間的絕緣，限流電阻都采用耐壓為IOkV的高耐壓功率電阻。
[0016]所述信號(hào)隔離與傳送模塊(4)采用CHV-100霍爾電壓變送器，其參數(shù)為額定輸入電流10mA，測(cè)量范圍為20mA，額定輸出電流為50mA，絕緣電壓為6kV。通過(guò)CHV-100將原邊與二次之間進(jìn)行了良好的電氣隔離，隔離電壓達(dá)到6kV。
[0017]霍爾電壓變送器的輸出電流通過(guò)電阻R10(阻值為50歐姆）轉(zhuǎn)換成電壓（額定
2.5V)，由于霍爾電壓變送器具有一定的零偏，所以在其后的回路中設(shè)置了運(yùn)算調(diào)零模塊
(5)，調(diào)節(jié)此模塊可以將零輸入時(shí)的輸出電壓調(diào)節(jié)為0V，此模塊為已有技術(shù)，其具體電路不做詳細(xì)描述。
[0018]由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓正常運(yùn)行時(shí)的電壓為三相可控全波整流輸出的三角波(脈動(dòng)型直流信號(hào)），為取得真實(shí)的直流電壓信號(hào)，所以本申請(qǐng)中設(shè)置了濾波電路，此電路的功能是將300Hz以上的交流分量濾除，獲得直流分量，其輸出的額定值與不濾波的額定值一致。
[0019]信號(hào)輸出模塊(8)還包括一地端端子8，該端子8—端接地，另一端分別與信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸出端和電源系統(tǒng)模塊(I)輸出端相連。
[0020]信號(hào)接入模塊(2)還包括零電壓基準(zhǔn)端口端子5，該端子5與信號(hào)隔離與傳送模塊
(4)輸入端相連。
[0021]使用時(shí)，根據(jù)接入測(cè)試設(shè)備不同的試驗(yàn)方案選用合適的輸入端子，輸入信號(hào)限流電路模塊根據(jù)霍爾電壓變送器的電流感應(yīng)原理，將霍爾電壓變送器原邊的電流控制在15mA以下，在輸入電壓信號(hào)接入后，采用R1~R9、或R7~R9功率電阻限流，其中R1~R9器件選型都為功率5瓦、阻值30000歐姆的高耐壓功率電阻，其中，當(dāng)接入信號(hào)為3000V時(shí)，使用R1~R9，當(dāng)接入信號(hào)為1000V時(shí)，使用R7~R9，使得輸入3000V電壓或1000V電壓時(shí)通過(guò)霍爾變送器原邊的電流限制在15mA以下，為保證限流電阻與印制板之間的絕緣，限流電阻都采用耐壓為IOkV的高耐壓功率電阻;通過(guò)霍爾電壓變送器將原邊與二次之間進(jìn)行了良好的電氣隔離，隔離電壓達(dá)到6kV;本申請(qǐng)將額定輸出(輸入為額定時(shí)的輸出）調(diào)節(jié)為6.667V，輸入范圍允許為額定輸入的1.333倍，也即最大輸入可以為4000V，對(duì)應(yīng)的輸出為10V。
[0022]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本申請(qǐng)的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需要。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓交直流電壓變送器，其特征在于:包括電源系統(tǒng)模塊（I)，以及與其電路相連的信號(hào)隔離與傳送模塊(4)，在信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸入端前設(shè)置有兩組并聯(lián)的限流電阻R1~R6、R7~R9，兩組限流電阻前側(cè)分別與信號(hào)接入模塊(2)內(nèi)的電壓信號(hào)輸入端子3、4相連，在信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸出端連接轉(zhuǎn)換電阻R10，并相連運(yùn)算調(diào)零模塊(5)，在運(yùn)算調(diào)零模塊(5)后設(shè)置用于調(diào)節(jié)信號(hào)最后的輸出與輸入的比例關(guān)系的運(yùn)放放大電路(6)，運(yùn)放放大電路(6)后設(shè)置有濾波電路(7)，運(yùn)放放大電路(6)、濾波電路(7)分別與信號(hào)輸出模塊(8)內(nèi)的無(wú)濾波輸出信號(hào)端端子6，濾波輸出信號(hào)端端子7相連。2.如權(quán)利要求I所述的高壓交直流電壓變送器，其特征在于：信號(hào)輸出模塊(8)還包括一地端端子8，該端子8—端接地，另一端分別與信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸出端和電源系統(tǒng)模塊(I)輸出端相連。3.如權(quán)利要求I所述的高壓交直流電壓變送器，其特征在于：信號(hào)接入模塊(2)還包括零電壓基準(zhǔn)端口端子5，該端子5與信號(hào)隔離與傳送模塊(4)輸入端相連。
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種高壓交直流電壓變送器，包括電源系統(tǒng)模塊，以及與其電路相連的信號(hào)隔離與傳送模塊，在信號(hào)隔離與傳送模塊輸入端前設(shè)置有兩組并聯(lián)的限流電阻R1~R6、R7~R9，兩組限流電阻前側(cè)分別與信號(hào)接入模塊內(nèi)的電壓信號(hào)輸入端子3、4相連，在信號(hào)隔離與傳送模塊輸出端連接轉(zhuǎn)換電阻R10，并相連運(yùn)算調(diào)零模塊，在運(yùn)算調(diào)零模塊后設(shè)置用于調(diào)節(jié)信號(hào)最后的輸出與輸入的比例關(guān)系的運(yùn)放放大電路，運(yùn)放放大電路后設(shè)置有濾波電路，運(yùn)放放大電路、濾波電路分別與信號(hào)輸出模塊內(nèi)的無(wú)濾波輸出信號(hào)端端子6，濾波輸出信號(hào)端端子7相連。本申請(qǐng)依靠霍爾變送器將被測(cè)信號(hào)與測(cè)試設(shè)備之間有效的電氣隔離，信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)濾波電路，為測(cè)試設(shè)備提供了便利的測(cè)試條件。
【IPC分類】G01R15/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205157619
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520916054
【發(fā)明人】于永軍, 方春明, 祁曉笑
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京同控電力系統(tǒng)技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日