[发明专利]压流互感器及其测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电子行业检测用互感器及其测量系统，具体涉及一种将电压和电流测量集成于一体的压流互感器及其测量系统。

背景技术

在电力电子行业中，电压、电流互感器作为常用的电子器件应用于各种相应的检测系统中，传统上电压、电流互感器是两个独立的实体，即要在线测量电流需用电流互感器，而要在线测量电压得用电压互感器，这样在测量三相电压、电流时得用三套电压、电流互感器，不仅设备成本高、维护量大，而且，由于要保证绝缘距离，避免互相干扰，还导致多个系统占用大量的空间。

此外，现有的各自独立的电压、电流互感器对后续的测量回路与测量系统来说，还一定程度地影响测量效果。例如，测量电流时需要把互感器输出电流先转换为电压再进行后续处理，采样电阻大小的选取须兼顾到互感器及其系统测量的灵敏度和系统测量的动态范围，因此两方面都难以达到最佳。还例如，当在线电压、电流频谱较宽且相应中心频率超过千赫兹时，采样转换电阻及互感器漏感还会造成互感器变比的微小变动。

现有技术下也存在同时包含电压互感器和电流互感器的组合式电压电流互感器，但通常在这种组合式电压电流互感器的内部，电压感应和电流感应两部分在结构设计上仍然是分开的，仅仅是一种机械上的集成，一定程度上节省了安装空间，但成本仍然很高，其测量回路与测量系统仍然存在前述的一系列影响测量效果的问题。

发明内容

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种压流互感器及其测量系统，在结构上把电压、电流感应部分真正地集成于一体,有效地扩大了测量范围。

本发明的技术方案是：一种压流互感器，包括：一个闭环磁芯、电压互感原边、电流互感原边和压流互感副边，所述电压互感原边缠绕在所述闭环磁芯的一侧，所述压流互感副边缠绕在所述闭环磁芯的与所述电压互感原边位置相对应的另一侧，所述电流互感原边设在所述闭环磁芯的中心且与所述闭环磁芯的中心线重合。

一种采用所述压流互感器的压流互感器测量系统，包括所述压流互感器以及顺序联接的采样单元、可控增益放大器、抗混低通滤波器、A/D模块和DSP数字信号处理器，所述压流互感器的副边联接在所述采样单元的输入端，所述压流互感器的电压互感原边和电流互感原边分别联接在被测电路上。

所述压流互感器测量系统还可以包括供电单元，所述供电单元的输出端可以分别联接所述可控增益放大器、抗混低通滤波器、A/D模块和DSP数字信号处理器的电源输入端。

优选地，所述DSP数字信号处理器自动地对采样并经过后续FFT处理后的电参数进行信号补偿。 

进行信号补偿的步骤优选包括：（1）预先对比设定模型参数；（2）将检测参数与模型参数带入求解方程计算出在线电压与电流值；（3）对计算出的被检测电参数进行相谱与频谱综合补偿计算。

所述步骤（1）优选包括：为一致性好的互感器设定模型参数和为一致性不好的互感器设定模型参数。

为一致性好的互感器设定模型参数的方法优选为：在LCR测试仪允许使用的条件下，用LCR测试仪测出任意一个互感器在相应频点下的漏感、变比、耦合参数后录入系统，作为模型参数。

为一致性不好的互感器设定模型参数的方法优选为：驱动测试系统进入测试状态，将实验信号源接入互感器，对各频点进行压流信号在各插值点上扫描输出，采用相应软件或程序自动计算并自动录入模型参数。

所述步骤（2）的方法为：对比录入的模型参数，对各个频点的测试数据进行三点插值曲线拟合，求出整个测试频段内频响特性。

所述步骤（3）的方法优选为：对各个频点的测试数据进行FFT变换处理，并针对相位进行补偿，再进行反FFT处理，得到正确的采集数据。

本发明的有益效果为：

1. 在结构上把电压和电流的测量集于一身, 克服了电压或电流互感器是两个独立的实体，测量电流或电压需要分别采用多个互感器的不足，扩大了仪器的测量范围，节约了硬件开销；

2. 在结构上把电压和电流的测量集于一身, 克服了多个系统占用大量空间的不足；

3. 对采样电阻和互感器漏感造成的互感器变比的微小变动进行信号补偿，保证了检测数据的正确；

4. 本发明还附加了更多有益效果：节约磁芯、测量电路简单、混合测量方便，以及在测量的同等灵敏度上有了较大的测量范围等。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的示意图。

具体实施方式