[實用新型]激光供電型110kV光電電流互感器

有效

• 申請號: 201020541756.4
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN201804701U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 金黎;曾光皙;王采堂
• 申請（專利權）人: 西安森寶電氣工程有限公司
• 主分類號: H01F38/28
• 分類號: H01F38/28;H01F38/32;G01R15/24
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本實用新型涉及電氣工程、電子技術、計算機技術、光學技術、自動化技術、通信技術應用、機械結構等領域，特別涉及一種激光供電型110KV光電電流互感器。

背景技術

隨著電力系統傳輸容量的不斷增加，電網電壓等級越來越高，隨之而來的問題是，對電網中電流測量設備的要求越來越高，目前我國一些地區正在進行1000kV電壓等級的輸電線路的研究和實踐。

到目前為止，我國電力系統中電流的測量設備主要還是采用電磁式電流互感器，然而隨著電壓等級的不斷升高，傳統的電磁式電流互感器在運行中暴露出越來越多的缺點：

1、電磁式結構的電流互感器的絕緣結構越來越復雜，且絕緣結構的造價成本隨著電壓等級的升高而呈指數關系上升，當系統電壓等級很高時，僅互感器絕緣部分的成本已經非常巨大；

2、電磁式電流互感器由于使用鐵芯運用電磁感應原理來實現電流的測量，而鐵芯所固有的鐵磁飽和、鐵磁諧振等問題難以解決，造成較大的測量誤差；

3、電磁式電流互感器在電力系統中易受到電磁信號的干擾，電磁兼容問題較為嚴重；

4、電磁式電流互感器進行電流測量時動態范圍小、響應時間慢、測量頻帶窄，對于電力系統諧波的測量較為困難；

5、電磁式電流互感器在測量時以模擬量輸出為5A或者1A的電流信號，這個電流信號與現代微機保護和電力系統自動化裝置不能直接相連，不便于電力系統的數字化和智能化發展；

6、電磁式電流互感器體積龐大、重量重，在運輸、安裝和維護等方面很不方便；

7、電磁式電流互感器在運行時不允許二次側開路，一旦開路將會感應出高電壓，從而對運行和維護人員的生命安全造成危險。

發明內容

鑒于以上現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種激光供電型110KV光電電流互感器，該互感器是通過Rogowski線圈將來自高壓側的電信號經過光電轉換處理之后變為光信號，經由光纖傳輸到地面側，再由光電轉換器件變為電信號在地面側進行處理的系統。由于光纖傳遞的信息損耗小、信息容量大、絕緣性能高、不受電磁干擾、重量輕等的影響，這樣既提高了可靠性，又降低了成本，并使安裝方便化。

為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案：

一種激光供電型110KV光電電流互感器，包括槽鋼，槽鋼上有底座，底座上有絕緣子，其特征在于：

在絕緣子上方設有線圈殼體，殼體內有Rogowski線圈，殼體中央有銅棒，該銅棒穿過Rogowski線圈從殼體兩側引出；

殼體的空間內還設有高壓側處理板，該高壓側處理板上有預處理電路、MSP430處理器、電光轉換器、光電轉換器、穩壓電路、光電池和激光器；

其中，Rogowski線圈和預處理電路連接，預處理電路與MSP430處理器、電光轉換器連接，所述的MSP430處理器還連接穩壓電路，穩壓電路通過光電池和激光器連接；電光轉換器和光電轉換器連接，光電轉換器通過光纖從絕緣子引出與地面的控制器連接。

本實用新型的其他特點是：

所述的Rogowski線圈是由雙面的PCB板采用多片串聯的方式制作而成。

所述的控制器包括至少有DSP處理器，在DSP處理器上分別連接有串口通信模塊、歷史數據存儲模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊，D/A轉換模塊和電源模塊。

所述的處理器為TI公司的DSP。

所述的激光器為半導體激光器。

所述的光電轉換器和電光轉換器之間使用光纖收發模塊進行連接。

所述的預處理電路包括積分放大模塊、濾波模塊。

所述的串口通信模塊選擇RS-232通信接口。

所述的液晶顯示模塊選擇LCD顯示器。

所述的濾波模塊為Butterworth濾波器。

本實用新型采用激光器和光電池組成高壓側的供電系統，以提供穩定可靠的功率輸出，對高壓側處理板進行電能供應，是一種可靠的電源供給方式。

本實用新型所采用的PCB型Rogowski線圈具有重量輕、精度高、易于制作、便于工業化規模化生產的優點。采用光纖進行傳輸，不僅使工程成本降低，使安裝過程簡單化、方便化，更重要的是，增加了裝置的可靠性。激光供電方式不受電力系統運行方式以及外界環境的影響，可以穩定可靠地提供電能。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖中標號分別表示：1、高壓母線；2、線圈殼體；3、控制器；4、光纖；5、槽鋼；6、底座；7、絕緣子；8、銅棒。

圖2為高壓側處理板的電路框圖。

圖3是DSP處理器電路框圖。