[发明专利]一种行波保护采集电路

说明书

本发明公开了一种行波保护采集电路，包括电流互感器、精密运放跟随器电路、精密运放反向比例衰减器电路、双极性单端转单极性差分电路、单通道单极差分高精度AD采集电路，其特征在于：所述电流互感器输出端与精密运放跟随器电路正输入端连接，所述精密运放跟随器电路输出端与双极性单端转单极性差分电路输入端连接，所述双极性单端转单极性差分电路的输出端与单通道单极差分高精度AD采集电路的输入端连接，所述精密运放反向比例衰减器电路输出端与双极性单端转单极性差分电路连接，驱动负载能力强，采样精度高，采样率快，适合行波保护采集具有较高的实用价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，具体涉及一种行波保护采集电路设计方法。

背景技术

电力系统中的高压长距离输电线路属于分布参数电路，电力系统状态切换或者扰动时的电磁能量会在其中引发波过程。行波是以近似光速传播的暂态分量，即使是在1000km长的线路上，其存在时间不超过5ms。以往的保护装置不能精确捕捉和分析这种信号，从而无法用于生产实践。

国内外学者1950年代就开始了基于行波的保护、测距研究，遇到困难集中在：行波只存在于很短的时间窗口内，难以充当主保护；早先用运放搭建采集电路，虽然不存在采集密度不足的问题，但是在差分信号提取时遇到缓存、对齐问题；GPS/北斗大面积推广之前，缺乏广域对时手段。此外装置的调试运行仪器特殊也限制了行波保护的推广。

近年来，将行波原理用于故障测距的工程实践已经逐渐开展，但是行波采集电路的设计还不成熟，如何实现高精度高采样的采集行波信号成为亟需解决的问题，为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种行波保护采集电路。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种行波保护采集电路，通过设置了电流互感器、精密运放跟随器电路、精密运放反向比例衰减器电路、双极性单端转单极性差分电路、单通道单极差分高精度AD采集，解决了不能精确捕捉和分析这种信号，导致无法用于生产实践的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种行波保护采集电路包括电流互感器、精密运放跟随器电路、精密运放反向比例衰减器电路、双极性单端转单极性差分电路、单通道单极差分高精度AD采集电路，所述电流互感器输出端与精密运放跟随器电路正输入端连接，所述精密运放跟随器电路输出端与双极性单端转单极性差分电路输入端连接，所述双极性单端转单极性差分电路的输出端与单通道单极差分高精度AD采集电路的输入端连接，所述精密运放反向比例衰减器电路输出端与双极性单端转单极性差分电路连接。

优选的，所述电流互感器的输出端连接有第一电阻R1，所述第一电阻R1与所述精密运放跟随器电路连接。

优选的，所述精密运放一的输出端连接第二电阻R2，所述精密运放一的反向输入端与精密运放的输出端连接。

优选的，所述精密运放反向比例衰减器电路包括精密运放二、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，所述精密运放二的同相输入端通过第五电阻R5接地，所述精密运放二反相输入端通过第三电阻R3连接至正电压端，所述精密运放二反相输入端通过第四电阻R4连接至精密运放二的输出端，所述精密运放二的输出端连接至双极性单端转单极性差分电路。

优选的，所述双极性单端转单极性差分电路包括全差分衰减放大器和低通滤波电路、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，所述全差分衰减放大器的偏置电压VOCM端与精密运放二的输出端连接，所述全差分衰减放大器同相输入端与所述精密运放跟随器电路的第二电阻R2输出端连接，全差分衰减放大器反相输入端接地，全差分衰减放大器的负输出端通过第六电阻R6连接至单通道单极差分高精度AD采集电路，全差分衰减放大器的正输出端通过第七电阻R7连接至单通道单极差分高精度AD采集电路，第一电容C1与第二电容C2串联后联接在第六电阻R6的输出端与第七电阻R7的输出端之间，第三电容C3同时联接在第六电阻R6的输出端与第七电阻R7的输出端之间。