[發明專利]一種基于無源磁光玻璃電流互感器原理的行波測距裝置

無效

• 申請號: 201110262171.8
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102323516A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 李冰;覃劍;郭寧明;申仲濤;王冬青;宋合志;劉潤花;李剛;鹿洪剛;汪一;王化鵬
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于無源磁光玻璃電流互感器原理的行波測距裝置，其特征在于所述裝置通過基于磁光玻璃電流互感器原理獲得正比于一次電流的小電壓信號，通過運算放大器將該小電壓信號調制后分為兩路，一路用于高速AD采樣，其采樣數據用于實時刷新靜態存儲器SRAM中的數據，另一路用于低速AD采樣，其數據用于故障啟動條件判斷，當判斷輸電線路發生故障后，啟動高速采樣部分進行采樣數據存儲與轉發；轉發的高速采樣數據用于雙端故障測距，從而使得定位誤差與輸電線路長度無關，且定位誤差小于500米。

2.如權利要求1所述的行波測距裝置，其特征在于采用磁光玻璃電流互感器將反映一次側電流的光信號，采用硬件運算電路直接輸出成小電壓信號，對該小電壓信號的采集處理方式采用硬件采樣原理設計，由可編程邏輯器件CPLD控制對同一信號進行采集，一部分為高速采集，其原理為硬件實時采樣、實時存儲，存儲器件為大容量RAM；另一部分為低速采樣，用于啟動判斷，實時采樣、實時存儲，存儲器件為FIFO。

3.如權利要求2所述的行波測距裝置，其特征在于采用GPS的秒脈沖信號作為雙端測距裝置同步信號，采用GPS的秒脈沖信號每秒同步一次高速采樣脈沖，使得雙端高速采樣脈沖信號的最大時差小于0.8微妙。

4.如權利要求1-3任一所述的行波測距裝置，其特征在于采用脈沖電流驅動GaAs雙異質結構的發光二極管作光源，光源發出的光耦合入長距離多模光纖，脈沖電流從20～100mA自動可調，通過控制器把光電電流傳感器MOCT的直流輸出信號反饋給發光二極管的驅動源，自動調節光源的電流達到光電電流傳感器MOCT直流信號的穩定輸出；采用方形塊狀SF-6玻璃，具有全反射相位補償的雙層光路結構，通過載流導線，通過起偏器把光纖傳輸出來的光變成線偏振光，入射到傳感頭，經6次全反射后，線偏振光繞載流導體一周，完成法拉第效應環路積分；

檢偏器把入射光分為兩個正交光，把線偏振調制光轉換為振幅調制光后，通過兩路多模光纖傳輸至地面的光電轉換部分，光電轉換部分將振幅調制光轉換為小電壓信號；由于電流信號通過光學系統和檢測儀器會產生一個位相延遲，從而該小電壓信號與一次交流電流存在一個相位差，需要通過硬件運算電路來補償該相位差，使得小電壓信號與一次交流電流的相位同步；最后通過放大調制電路整形后輸出至信號采樣部分；

信號采樣部分包括三大部分：模擬信號調理電路、高速采集部分、和低速采樣啟動部分；

模擬信號調理電路包括多級運放，將電流互感器的輸出電流調整為適合AD采樣的0～5V電壓波形，提供給高速采樣與低速采樣的AD；

高速采樣部分包括CPLD和單片機，CPLD控制根據外部提供的采樣脈沖控制AD進行采樣，并實時刷新RAM1中的數據，當收到低速采樣啟動信號后，繼續采樣一定點后將RAM1的數據總線交給單片機，在單片機的控制下將存儲的數據拷貝至數據緩存區RAM2，拷貝完成后CPLD繼續用高速采樣數據刷新RAM1中的數據；

低速采樣啟動部分通過讀取采樣數據判讀是否啟動，啟動判據有正序、負序和零序的突變量啟動和穩態值越限啟動；

GPS同步部分通過CPLD將10M的晶振分頻后輸出625K的采樣頻率，提供給AD板采樣用，同時實現10M的計數器，GPS秒脈負責清零該計數器，當接收AD板的啟動信號，鎖存10M計數器以及啟動的AD板通道號，存入雙口RAM中；單片機在收到AD板的啟動信號，將上述數據標定為高速采樣數據的啟動點時刻。