[实用新型]一种电子式互感器就地数字化模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子式互感器数字化装置，主要用在6kV以上、35kV以下的配电网自动化及测量系统中。

背景技术

在6～35kV配电网中，配电自动化设备（如FTU、DTU、TTU等）和高压电能计量设备等二次设备均需通过高压电压互感器和高压电流互感器将高压信号变为低压信号才能被正常采集。并且，传统的电磁式互感器已逐渐被电子式互感器替代。

电子式互感器按其二次输出的形式分为两类：一类是数字量输出式，一类是模拟量输出式。

数字量输出式电子式互感器需要通过一次转换器生成数字信号，数字信号通过电气隔离传输系统传输到合并单元（MU），合并单元进行时钟同步及多通道组帧，形成符合IEC60870-5-1相应协议格式的串行数据，最后发送至各类自动化装置和保护装置。由于数字量输出式电子式互感器需要一次侧电源、一次侧转换器、隔离传输系统、合并单元等环节，故而存在成本高和维护复杂的缺陷，仅适用于110kV以上电压级别的电力系统。

模拟输出式电子式互感器直接输出10V以下的模拟信号，例如：电压互感器输出10/kV/3.25/V的模拟电压信号，电流互感器输出600A/1V的模拟电流信号。由于信号电压较低，易受现场强电干扰。尤其是基于电阻分压或电容分压原理的电子式电压互感器，由于输出阻抗高，更容易受到传输线路传导参数的影响，并且难以通过互感器等进行电气隔离。如果在高压侧一次设备处设置有源器件进行阻抗变换并实现电气隔离，则需要在一次设备处增加大量的复杂电子器件，并且复杂电子器件通常寿命较短，二者融合在一起会影响到一次设备的整体寿命。

另一方面，在基于一二次融合的柱上开关自动化方案中，电子式互感器通常安装在柱上开关处，与二次设备之间通过十几米长的电缆相连接，长线传输所造成的误差非常显著。并且，当电力线路遭受雷击时，电子式互感器安装处与二次设备安装处的地线电压差将显著升高，没有有效的电气隔离将导致电子式互感及二次设备损坏。

实用新型内容

本实用新型提出了一种电子式互感器就地数字化模块，其目的是：（1）解决数字量输出式电子式互感器配合合并单元的方案中成本高和维护复杂的问题；（2）解决一二次融合方案中电子式互感器的二次模拟输出的长距离传输影响准确度的问题；（3）解决一二次融合方案中电子式互感器与二次设备之间的电气隔离问题；（4）解决复杂电子设备安装在一次设备本体内而难以进行后期维护的问题。

本实用新型技术方案如下：

一种电子式互感器就地数字化模块，包括外壳，所述外壳上设置有第一连接器，所述第一连接器上设有三相电流信号输入端、三相电压信号输入端和信号输出端；

所述外壳内设有转换编码模块，所述转换编码模块包括保护电流信号调理电路、测量电流信号调理电路、多通道模数转换器、传输报文编码器、曼彻斯特编码器、隔离发送器、阻抗变换器以及电压信号调理电路；

所述三相电流信号输入端与保护电流信号调理电路的输入端以及测量电流信号调理电路的输入端分别相连接；

所述三相电压信号输入端通过阻抗变换器与电压信号调理电路的输入端相连接；

所述保护电流信号调理电路的输出端、测量电流信号调理电路的输出端以及电压信号调理电路的输出端分通道与多通道模数转换器的输入端相连接以分别将调整后的信号发送至多通道模数转换器；

所述多通道模数转换器的输出端依次通过传输报文编码器、曼彻斯特编码器以及隔离发送器与信号输出端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述转换编码模块还包括第一模拟加法器和第二模拟加法器；

所述三相电流信号输入端还通过第一模拟加法器与多通道模数转换器的输入端相连接；

所述三相电压信号输入端还通过第二模拟加法器与多通道模数转换器的输入端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一连接器上还设有供电输入端，所述外壳内还设有用于为转换编码模块供电的供电模块，所述供电模块包括电源隔离电路和带电插拔缓冲电路，所述供电输入端通过带电插拔缓冲电路以及电源隔离电路与转换编码模块相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述隔离发送器包括RS422驱动电路和与RS422驱动电路相连接的信号隔离变压器。

作为本实用新型的进一步改进：所述转换编码模块还包括控制器，所述控制器与多通道模数转换器、传输报文编码器以及曼彻斯特编码器分别相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述控制器还连接有指示灯，所述指示灯设置在外壳上。