專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置。
背景技術(shù)：
電流互感器(instrument transformer)是按比例變換電流的設(shè)備。其功能主要 是將大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)小電流，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電線路的電流檢測(cè)，以及為高壓 線路附近的電氣裝置供電。目前，現(xiàn)有的電流互感器只由感應(yīng)線圈和鐵芯組成，線圈的變比是固定不變的。因 此當(dāng)高壓電力輸電線路的電流引起鐵芯飽和改變時(shí)，互感器的輸出電流就會(huì)呈現(xiàn)復(fù)雜的尖 峰波形以及嚴(yán)重的非線性，這將很容易導(dǎo)致利用取電互感器作為電源的一些電氣設(shè)備的損 壞，并有可能造成很大的電網(wǎng)事故，給電力部門(mén)和人民財(cái)產(chǎn)造成不可估量的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供了一種用于適應(yīng)大范圍電流變 化的取能裝置，旨在解決現(xiàn)有電流互感器因飽和問(wèn)題而限制原邊工作電流范圍的問(wèn)題。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 一種適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置，該取能裝置包括，
利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出的電流互 感器采樣模塊；
接收電流互感器輸出的小電流信號(hào)并將其輸出的繼電器； 對(duì)接收的繼電器輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出的信號(hào)整形模塊； 對(duì)接收的信號(hào)整形模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并發(fā)送控制 信號(hào)給繼電器的嵌入式處理模塊。本發(fā)明還可以進(jìn)一步采用以下技術(shù)方案
繼電器的輸出還連接有對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源的電源管理模塊。電源管理模塊為具有降壓、穩(wěn)壓、濾波、信號(hào)放大功能的電源管理模塊。本發(fā)明通過(guò)采用繼電器、嵌入式處理模塊等結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的取電互感器相比，克服 了傳統(tǒng)互感器出廠后變比線圈無(wú)法改變，取電電流輸出值隨負(fù)載的變化而變化，無(wú)法控制 輸出電流穩(wěn)定性的先天缺陷。本發(fā)明將先進(jìn)的電力電子技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)在線檢 測(cè)和實(shí)時(shí)自動(dòng)控制電流互感器輸出電流的穩(wěn)定性。使得傳統(tǒng)的取電互感器具有了數(shù)字化、 一體化和智能化，保證了設(shè)備的安全，降低了電網(wǎng)發(fā)生事故的幾率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的電路圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的電源管理模塊的電路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)整形模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的嵌入式處理模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下施例，并配合附圖詳 細(xì)說(shuō)明如下
本發(fā)明電流互感器的多條輸出線通過(guò)繼電器和信號(hào)整形模塊，進(jìn)而輸出到嵌入式處理 模塊，由嵌入式處理模塊發(fā)出的信號(hào)來(lái)控制繼電器以實(shí)現(xiàn)間接改變互感器的線圈變比，來(lái) 維持輸出電流的穩(wěn)定。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的電路圖， 為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。該裝置主要包括電流互感器采樣模塊11、繼電器12、信號(hào)整形模塊13、嵌入式處 理模塊14等四部分。電流互感器采樣模塊11將高壓電線路中的大電流，按照比例降到標(biāo)準(zhǔn)的小電流 并形成小電流信號(hào)；
繼電器12接收電流互感器11輸出的小電流信號(hào)并將其輸出。信號(hào)整形模塊13對(duì)接收的繼電器輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出。 信號(hào)整形模塊13可以采用芯片AD8277或2NA2132 (此二芯片可以直接代換)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功 能。嵌入式處理模塊14對(duì)接收的信號(hào)整形模塊13輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析 并形成數(shù)字信號(hào)并發(fā)送控制信號(hào)給繼電器12。作為本發(fā)明的一實(shí)施例，該取能裝置還安裝有電源管理模塊15。電源管理模塊15 對(duì)接收的電流互感器采樣模塊12輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行處理，用于提供整機(jī)的工作電流。首先將一相高壓線路穿過(guò)電流互感器采樣模塊11的電流互感器，輸出端引出多 條不同變比的線路連接至繼電器12的輸入端；然后從繼電器12的輸出分別連接至電源管 理模塊15和信號(hào)整形模塊13的輸入端。信號(hào)整形模塊13對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行精密 整流并進(jìn)行輸出到嵌入式處理模塊14。電源管理模塊15輸出電流為負(fù)載供電.嵌入式處 理模塊14檢測(cè)輸入電流信號(hào)的變化，當(dāng)檢測(cè)到繼電器12的輸出電流即將引起鐵芯飽和時(shí)， 嵌入式處理模塊14通過(guò)與繼電器12的連接將控制信號(hào)傳遞給繼電器，通過(guò)改變線圈匝數(shù) 進(jìn)而適應(yīng)了原邊電流的變化，使互感器維持穩(wěn)定的輸出電流，避免了互感器飽和，從而避免 了由互感器飽和而引起的輸出電流非線性問(wèn)題和由于飽和引起的諧波對(duì)取能電路造成的 干擾。作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，電源管理模塊15可以采用圖3所示的結(jié)構(gòu)；信號(hào)整 形模塊13可以采用圖4所示的結(jié)構(gòu)；嵌入式處理模塊14可以采用圖5所示的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與傳統(tǒng)的取電互感器相比，克服了傳統(tǒng)互感器出廠后變比線圈無(wú)法改變， 取電電流輸出值隨負(fù)載的變化而變化，無(wú)法控制輸出電流穩(wěn)定性的先天缺陷。本方案將先 進(jìn)的電力電子技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)自動(dòng)控制電流互感器輸出電流上 的穩(wěn)定性。使得傳統(tǒng)的取電互感器具有了數(shù)字化、一體化和智能化，保證了設(shè)備的安全，降 低了電網(wǎng)發(fā)生事故的幾率。
以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制， 凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置，其特征在于，所述取能裝置包括利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出的電流互 感器采樣模塊；接收所述電流互感器輸出的小電流信號(hào)并將其輸出的繼電器； 對(duì)接收的所述繼電器輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出的信號(hào)整形模塊； 對(duì)接收的所述信號(hào)整形模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并發(fā)送 控制信號(hào)給所述繼電器的嵌入式處理模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的取能裝置，其特征在于，所述繼電器的輸出還連接有對(duì)接收的 小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源的電源管理模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的取能裝置，其特征在于，所述電源管理模塊為具有降壓、穩(wěn)壓、 濾波、信號(hào)放大功能的電源管理模塊。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置，所述取能裝置包括利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出的電流互感器采樣模塊；接收小電流信號(hào)并將其輸出的繼電器；對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出的信號(hào)整形模塊；對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并發(fā)送控制信號(hào)給所述繼電器的嵌入式處理模塊。本發(fā)明通過(guò)采用繼電器、嵌入式處理模塊等結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的取電互感器相比，克服了傳統(tǒng)互感器出廠后變比線圈無(wú)法改變，取電電流輸出值隨負(fù)載的變化而變化，無(wú)法控制輸出電流穩(wěn)定性的先天缺陷，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)自動(dòng)控制電流互感器輸出電流的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02M7/30GK102075103SQ201010578880
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者崔大鵬, 董強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津市翔晟遠(yuǎn)電力設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司