[实用新型]一种用于高压级联型变流器的电流检测装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到高压大功率电力电子设备领域，特指一种用于高压级联型变流器的电流检测装置。

背景技术

随着高压大功率电力电子设备的不断发展，所应用场合的电压等级也越来越高，信号的检测必须要进行隔离传送，以免受到干扰，同时也是系统安全性的一种要求。比如在以H桥为基本功率单元的高压级联型变流器系统(比如10kV，35kV直挂式SVG，SVG为静止无功发生器Static Var Generator)中，就需要采集大量的电压和电流信号，而系统电磁环境复杂，电磁干扰对信号的影响十分强烈，若采集信号不可靠，就谈不上控制和系统的可靠运行。

目前，对高电位电流检测的应用研究很多，主要集中在信号的检测、转换、传输和解决高低压隔离等几个方面。信号的检测主要使用电流互感器或者电流传感器，由于级联型变流器对电流检测精度及频率响应要求比较高，所以一般需要使用电流传感器。电流传感器一般有普通电流传感器、霍尔电流传感器、高压电流传感器、光纤电流传感器。对信号的转换主要是指电光转换和光电转换两个方面。信号的传输方式一般有三种：屏蔽电缆传输、光纤传输、无线传输。高低压的隔离主要涉及到给检测装置供电的低压电源与处于高电位的检测装置的电压隔离。

现有的类似装置中，有的是直接采用光纤电流传感器采集信号；有的是将外部的高电压、或者电流的模拟信号，通过信号检测电路后，经过压频转换电路，将电压信号变成频率信号，然后再通过频压转换电路，将频率信号再变成电压信号，也就是信号的一种解调过程；或者通过光纤以一定的通信协议的方式发送给主控制器；或者通过压频转换电路，将频率信号通过无线传输，经过复杂的传输协议将信号发送出去，接收端再通过调制解调电路，将频率信号变换成电压信号，即使有现成的转换芯片，也会使整个系统变得很复杂，而且频率信号很容易受到复杂电磁环境的影响，采集到的数据不一定准确，增加了系统控制的不可靠性。

由上述分析可知，关于对应用于高压级联型变流器的高电位电流采集装置的研究方面目前存在的问题主要体现为：

(1)使用高电位电流传感器造价昂贵，同时目前也未有35kV电压等级的穿心式电流传感器。

(3)使用电流互感器进行电流采集的信号精度稍差，对频率的响应带宽较窄。

(3)对于给电流信号检测装置供电电源的高低压隔离技术研究不够。

(4)有些设计的装置安装不方便，价格较贵。

(5)采用无线传输信号容易受到干扰，可靠性稍差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、可靠性好、适用范围广的用于高压级联型变流器的电流检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于高压级联型变流器的电流检测装置，其包括：

三个电流传感器，电流传感器用来将高压一次电路的电流信号转换成弱电流信号传送至信号采集板；

信号采集板，与电流传感器相连；所述信号采集板包括电流电压转换电路、信号采集电路和电光转换及发送电路，其中电流电压转换电路用来将电流传感器送来的弱电流信号转换成电压信号、送至信号采集板内信号采集电路；信号采集电路中的处理器对送入的电压信号进行A/D转换并采集数据，然后通过电光转换及发送电路经过光纤传输发送给级联型变流器的控制器；

AC/DC电源模块，输入端连接隔离变压器的输出端，输出端用于对信号检测板以及电流传感器供电；

隔离变压器，用于隔离高压级联型变流器一次侧高压和AC220V低电压，输入端连接AC220V电源。

作为本实用新型的进一步改进：所述三个电流传感器分别安装在中性点处每一相的裸露的金属导体上。

作为本实用新型的进一步改进：所述电流传感器采用低压普通电流传感器。

作为本实用新型的进一步改进：所述信号采集板与电流传感器之间的信号传输采用屏蔽电缆。

作为本实用新型的进一步改进：所述信号采集板和AC/DC电源模块都安装在一个绝缘等级为连接高压级联型变流器母线电压等级的绝缘装置上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的用于高压级联型变流器的电流检测装置，结构简单、可靠性好、适用范围广，使用低压的电流传感器采集电流信号，穿过电流传感器的导体可以采用裸露的金属导体，这样可大大节省成本。