[發明專利]電子式電流互感器

有效

• 申請號: 200710053562.2
• 申請日: 2007-10-15
• 公開（公告）號: CN101183606A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 尹項根;張哲;陳德樹;陳衛;李偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01F38/32
• 分類號: H01F38/32;G01R15/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方放

1.一種電子式電流互感器，包括位于高壓側的傳感單元、位于低壓側的信號處理單元以及連接兩者的信號光纖；其特征在于：

所述高壓側傳感單元包括以電信號順序連接的羅氏線圈、取樣電阻、低通濾波電路、放大電路、壓頻變換電路、電光轉換電路；通過羅氏線圈和取樣電阻獲取的瞬時變化電流的微分信號，經過低通濾波電路、放大電路進行信號調理，再由壓頻變換電路轉換成反映瞬時變化電流微分信息的電脈沖信號，電脈沖信號經過電光轉換電路轉換成光脈沖信號，送入信號光纖；

所述信號光纖將光脈沖信號傳送給信號處理單元；

所述信號處理單元由光電轉換電路、脈沖計數器和微處理器組成，光電轉換電路將信號光纖的光脈沖信號轉換成電脈沖信號，送至脈沖計數器，微處理器初始化并啟動脈沖計數器后，脈沖計數器對電脈沖信號進行計數，微處理器對計數值進行數據處理，從而獲得被測電流的數字采樣值序列。

2.如權利要求1所述的電子式電流互感器，其特征在于：

所述微處理器初始化過程為：根據所需采樣率計算出每周波采樣次數預定值，置本周波積分初值變量i_s0為零，置微處理器輸出波形偏移量b為零，脈沖計數器初值預置為零；

初始化過程結束，啟動脈沖計數器；

所述微處理器對計數值進行數據處理包括下述步驟：

(1)在每個采樣時刻，讀取一次脈沖計數器的計數值N(k)，對計數值按下式進行數據處理：

i_s(k)＝R×(N(k)-f₀×(t_k-t₀))+i_s0

式中，微處理器輸出的第k個被測電流采樣值i_s(k)，單位為A；

輸出采樣值序號k；

標度變換系數R，用于將脈沖個數轉換為電流大小，單位為A/個；

脈沖計數器第k個計數值N(k)，單位為個；

與VFC芯片內自帶偏置電壓對應的脈沖頻率f₀，單位為Hz；

與第k個采樣值對應的時間值t_k，單位為秒；

脈沖計數的時間起點t₀，單位為秒；

本周波積分初值i_s0，單位為A；

(2)當本周波采樣次數達到每周波采樣次數預定值時，保存當前時刻微處理器輸出值i_s(k)作為下一個周波的積分初值i_s0，清零脈沖計數器；判斷本周波是否為程序開始后的第一個周波，是則順序進行，否則轉步驟(1)；

(3)計算本周波微處理器輸出值的平均值，計算結果記為微處理器輸出值的偏移量b，并按下式修正下一個周波的積分初值i_s0：

i_s0＝i_s0-b

修正完畢，轉步驟(1)。

3.如權利要求1或2所述的電子式電流互感器，其特征在于：所述高壓側傳感單元包括高壓側電源模塊，高壓側電源模塊為低通濾波電路、放大電路、壓頻變換電路及電光轉換電路提供電源；光供能模塊通過功率光纖連接高壓側電源模塊，為其提供光能量。