[实用新型]一种高绝缘转子电压电流变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压电流变送器，尤其是涉及一种高绝缘转子电压电流变送器，用于励磁装置中励磁电压和励磁电流的采样电量转换变送。

背景技术

在电站自动化中要求对励磁设备的转子电压电流信号进行实时采样监控，而按照励磁设备对电量变送器选型要求来看，普通电量变送器的绝缘、隔离能力水平达不到技术要求，特别是励磁电压高的场合，目前市场上供选型的电压变送器绝缘耐压能力标称为输入/输出/电源对外壳之间2KV AC 1min IEC688，如果在绝缘能力上有特殊要求去跟厂家联系定制，会使产品整体成本大幅上升，另外因产量导致生产周期长以及没有厂家愿意接受订单研发和生产。而励磁装置与发电机转子绕组在电气上相连的部件，按照GB/T7409.3-1997《大、中型同步发电机励磁系统技术条件》规定出厂试验电压为：发电机额定励磁电压不大于350V时，10倍额定励磁电压，且最低不得小于1500V；励磁电压大于350V、小于500V时，2倍额定励磁电压加2800V；额定励磁电压大于500V时，为2倍额定励磁电压加4000V。此高绝缘转子电压电流变送器的研制可以为大部分励磁系统提供符合要求的电量变送器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以提高电气绝缘能力的高绝缘转子电压电流变送器，能满足电站励磁系统这些励磁电压高的场合。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现，一种高绝缘转子电压电流变送器，包括用于提供工作电压的电源电路、转子电压电流采样电路、滤波放大电路，采样电路将转子电压电流分压处理输出电压信号，经滤波放大电路放大处理；其特征在于还包括压频-频压转换电路和电压-电流转换电路，所述的压频-频压转换电路中设有光耦隔离器，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频变换，经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电压信号各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。

本实用新型的电源电路输出分别连接三路独立的DC-DC转换电路，其中两路转换工作电压输出各自对应作为提供每路电压-电流转换电路的工作电压，另外一路转换工作电压输出作为提供其他组成电路的工作电压。

本实用新型采用各自独立的DC-DC转换电路来提高各组成部分的供电电压，在压频-频压转换电路中设有光耦隔离，测试结果显示，本实用新型有较高的电气绝缘能力，电气绝缘能力达5KVAC，1min耐压水平；有较高的测量精度和小的响应时间、纹波量，满足国标的技术要求；满足电站励磁系统对电量变送器的技术选型要求。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型变送器的电源电路；

图2a为本实用新型采样电路原理图；

图3为本实用新型变送器的滤波放大电路原理图；

图4为本实用新型变送器的压频-隔离-频压电路原理图；

图5为本实用新型变送器的其中一路电压电流转换电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型变送器包括电源电路、转子电压电流采样电路、滤波放大电路、压频-隔离-频压电路和两路相同的电压电流转换电路，在压频-频压转换电路中设有光耦隔离器。采样电路将转子电压电流分压处理输出电压信号，经滤波放大电路放大处理，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频变换，经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电压信号各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。电源电路输出分别连接三路独立的DC-DC转换电路，其中两路转换工作电压输出各自对应作为提供每路电压-电流转换电路的工作电压，另外一路转换工作电压输出作为提供其他组成电路的工作电压。

如图2中所示，采用AC-DC电源模块U1直接接收AC220V电源后转换为24VDC，然后通过三路高绝缘能力的DC-DC电源U2、U3和U4分别给采样电路、滤波放大电路、压频-隔离-频压电路这些输入级电路和两路电压-电流转换电路输出级电路供电，这样可以保证输入级电路和两路输出级电路在电源设计上有较强的绝缘能力。

转子电压电流采样回路，如图2a所示，将转子电压信号采样后首先通过分压电路R1～R9将输入归一为定值VIN(取37.5mV)，送入到后级放大电路。

滤波放大电路如图3所示，前级分压电路获得的VIN小电压信号通过同相放大器U1放大后再通到U2、U3组成的巴特沃思滤波器，将信号滤波并放大为V_OUT，范围在0～1V。