[实用新型]基于DSP的有源型光电式电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流互感器，尤其是一种用于110KV及以下电力系统中的电流参数的测量装置，供电力系统的电气测量、继电保护装置、自动控制装置之用。

背景技术

目前电力系统大多采用传统的电磁式电流互感器对电压、电流信号测量。电磁式电流互感器在过去很长的时间内适应了电力系统的要求。但是随着电力系统中电压等级的不断提高以及传输容量的的不断增大，传统的电磁式电流互感器的一些问题也就日益暴露出来，如：体积大、动态范围小、使用频带窄，电磁式电流互感器存在铁磁谐振，二次侧不能开路，采用变压器油绝缘的互感器还存在爆炸危险。过去为了便于继电保护自动装置和测量仪表等二次设备在设计制造时的标准化与系列化，通常规定电压互感器的二次侧额定电压为100V，电流互感器二次侧额定电流为5A或1A。然而随着微机保护技术和现代测量装置的发展，继电保护装置和二次测量及其自动装置不需要大功率驱动，传统电磁式电流互感器的输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。上述问题说明，传统的电磁式电流互感器已经难以满足现代电力系统在线检测、高准确度故障诊断、计算机控制与管理等发展需要，寻求更理想的新型电流互感器势在必行。

随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，电子式电流互感器与传统的电磁式电流互感器比较主要有以下几个优点：⑴优良的绝缘性能以及低廉的价格。⑵不含铁芯消除了铁磁谐振和磁饱和等问题。⑶抗电磁干扰性能好以及低压端无开路高压危险。⑷动态范围大，测量精度高。⑸频率响应范围宽。⑹没有因充油而产生的易燃和易爆炸等危险。⑺体积小、重量轻，节约空间。⑻适应了计量和保护数字化以及微机化和自动化发展的潮流。⑼便于实现变电站自动化系统。

现有的电子式电流互感器存在的不足：1、仅仅采用一个电流测量线圈，当被测线路电流过小时，采集的信号过小，导致测量精度不能保证；2、当被测线路电流过小时，高压电源的输出电压过小，不能满足二次侧的供电需求，进一步导致不能正常测量。

发明内容

为了克服已有的电子式电流互感器的不能适应被测线路电流过小的情况、适用性差的不足，本实用新型提供一种能有效适应被测线路电流过小的情况、适用性强的基于DSP的有源型光电式电流互感器。并采用悬浮电源和激光补充电源相结合的形式.

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于DSP的有源型光电式电流互感器，包括套装在待测线路上的电流测量线圈和取能线圈，所述电流测量线圈连接积分放大模块，所述积分放大模块连接A/D转换模块，所述A/D转换模块连接第一E/O转换模块，所述第一E/O转换模块通过光纤连接第一O/E转换模块，所述第一O/E转换模块连接电流运算模块，所述电流运算模块连接同步控制模块，所述同步控制模块连接第二E/O转换模块，所述第二E/O转换模块通过光纤连接第二O/E转换模块，所述第二O/E转换模块连接所述A/D转换模块，所述取能系线圈连接所述悬浮电源，所述悬浮电源连接所述积分放大模块、A/D转换模块和第一E/O转换模块；所述电流测量线圈由至少两个，所述电流测量线圈并列布置，所述悬浮电源设有激光电源输入端，所述激光电源输入端与激光电源连接。

进一步，所述电流运算模块为DSP控制器，所述同步控制模块为CPLD控制器。

本实用新型的有益效果主要表现在：能有效适应被测线路电流过小的情况、适用性强。并采用悬浮电源和激光补充电源相结合的形式，保证轻载、重载和短路条件下高压端电路的正常供能。

附图说明

图1是基于DSP的有源型光电式电流互感器的示意图。

图2是电流测量线圈的结构示意图。

图3是电流测量线圈的等效电路图。

图4是积分放大电路的示意图。

图5是AD7894-10内部结构图。

图6是模数转换控制系统图。

图7是模数控制硬件连接图。

图8是光纤收发电路图。

图9是TMS320F2812内部结构图。

图10是DSP的程序流程图。

图11是TMS320F2812与SED1335的接口电路示意图。

图12是SED1335的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。