[實(shí)用新型]一種高絕緣轉(zhuǎn)子電壓電流變送器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820206203.6
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN201359620Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦茂;蘆家兵
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州擎天實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/22
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 宣國華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電壓電流變送器，尤其是涉及一種高絕緣轉(zhuǎn)子電壓電流變送器，用于勵磁裝置中勵磁電壓和勵磁電流的采樣電量轉(zhuǎn)換變送。

背景技術(shù)

在電站自動化中要求對勵磁設(shè)備的轉(zhuǎn)子電壓電流信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣監(jiān)控，而按照勵磁設(shè)備對電量變送器選型要求來看，普通電量變送器的絕緣、隔離能力水平達(dá)不到技術(shù)要求，特別是勵磁電壓高的場合，目前市場上供選型的電壓變送器絕緣耐壓能力標(biāo)稱為輸入/輸出/電源對外殼之間2KV?AC?1min?IEC688，如果在絕緣能力上有特殊要求去跟廠家聯(lián)系定制，會使產(chǎn)品整體成本大幅上升，另外因產(chǎn)量導(dǎo)致生產(chǎn)周期長以及沒有廠家愿意接受訂單研發(fā)和生產(chǎn)。而勵磁裝置與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組在電氣上相連的部件，按照GB/T7409.3-1997《大、中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件》規(guī)定出廠試驗(yàn)電壓為：發(fā)電機(jī)額定勵磁電壓不大于350V時(shí)，10倍額定勵磁電壓，且最低不得小于1500V；勵磁電壓大于350V、小于500V時(shí)，2倍額定勵磁電壓加2800V；額定勵磁電壓大于500V時(shí)，為2倍額定勵磁電壓加4000V。此高絕緣轉(zhuǎn)子電壓電流變送器的研制可以為大部分勵磁系統(tǒng)提供符合要求的電量變送器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以提高電氣絕緣能力的高絕緣轉(zhuǎn)子電壓電流變送器，能滿足電站勵磁系統(tǒng)這些勵磁電壓高的場合。

本實(shí)用新型的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)，一種高絕緣轉(zhuǎn)子電壓電流變送器，包括用于提供工作電壓的電源電路、轉(zhuǎn)子電壓電流采樣電路、濾波放大電路，采樣電路將轉(zhuǎn)子電壓電流分壓處理輸出電壓信號，經(jīng)濾波放大電路放大處理；其特征在于還包括壓頻-頻壓轉(zhuǎn)換電路和電壓-電流轉(zhuǎn)換電路，所述的壓頻-頻壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)有光耦隔離器，將上述濾波放大處理的電壓信號輸入進(jìn)行壓頻變換，經(jīng)兩路光耦隔離器隔離后再進(jìn)行兩路頻壓轉(zhuǎn)換輸出兩路電壓信號，每路電壓信號各自接到一路獨(dú)立的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路處理輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號。

本實(shí)用新型的電源電路輸出分別連接三路獨(dú)立的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中兩路轉(zhuǎn)換工作電壓輸出各自對應(yīng)作為提供每路電壓-電流轉(zhuǎn)換電路的工作電壓，另外一路轉(zhuǎn)換工作電壓輸出作為提供其他組成電路的工作電壓。

本實(shí)用新型采用各自獨(dú)立的DC-DC轉(zhuǎn)換電路來提高各組成部分的供電電壓，在壓頻-頻壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)有光耦隔離，測試結(jié)果顯示，本實(shí)用新型有較高的電氣絕緣能力，電氣絕緣能力達(dá)5KVAC，1min耐壓水平；有較高的測量精度和小的響應(yīng)時(shí)間、紋波量，滿足國標(biāo)的技術(shù)要求；滿足電站勵磁系統(tǒng)對電量變送器的技術(shù)選型要求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型變送器的電源電路；

圖2a為本實(shí)用新型采樣電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型變送器的濾波放大電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型變送器的壓頻-隔離-頻壓電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型變送器的其中一路電壓電流轉(zhuǎn)換電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型變送器包括電源電路、轉(zhuǎn)子電壓電流采樣電路、濾波放大電路、壓頻-隔離-頻壓電路和兩路相同的電壓電流轉(zhuǎn)換電路，在壓頻-頻壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)有光耦隔離器。采樣電路將轉(zhuǎn)子電壓電流分壓處理輸出電壓信號，經(jīng)濾波放大電路放大處理，將上述濾波放大處理的電壓信號輸入進(jìn)行壓頻變換，經(jīng)兩路光耦隔離器隔離后再進(jìn)行兩路頻壓轉(zhuǎn)換輸出兩路電壓信號，每路電壓信號各自接到一路獨(dú)立的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路處理輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號。電源電路輸出分別連接三路獨(dú)立的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中兩路轉(zhuǎn)換工作電壓輸出各自對應(yīng)作為提供每路電壓-電流轉(zhuǎn)換電路的工作電壓，另外一路轉(zhuǎn)換工作電壓輸出作為提供其他組成電路的工作電壓。

如圖2中所示，采用AC-DC電源模塊U1直接接收AC220V電源后轉(zhuǎn)換為24VDC，然后通過三路高絕緣能力的DC-DC電源U2、U3和U4分別給采樣電路、濾波放大電路、壓頻-隔離-頻壓電路這些輸入級電路和兩路電壓-電流轉(zhuǎn)換電路輸出級電路供電，這樣可以保證輸入級電路和兩路輸出級電路在電源設(shè)計(jì)上有較強(qiáng)的絕緣能力。

轉(zhuǎn)子電壓電流采樣回路，如圖2a所示，將轉(zhuǎn)子電壓信號采樣后首先通過分壓電路R1～R9將輸入歸一為定值VIN(取37.5mV)，送入到后級放大電路。

濾波放大電路如圖3所示，前級分壓電路獲得的VIN小電壓信號通過同相放大器U1放大后再通到U2、U3組成的巴特沃思濾波器，將信號濾波并放大為V_OUT，范圍在0～1V。