[實用新型]用于高頻電流監測的模數轉換裝置

有效

• 申請號: 201120561120.0
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN202433433U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 鄭益民;鄒曉漢;李揚勝;李長庚;劉洋海
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司韶關供電局
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H03M1/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及變電站高頻電流信號處理領域，具體涉及高電壓等級下變電站中用于高頻電流監測中模數轉換裝置。

背景技術

雷電是自然界經常發生的一種大氣放電現象，同樣也是人類極為關注的自然現象之一。雷電不僅對人畜的生命安全有威脅，而且在電力、電訊、航空航天以及建筑設施等國防和國民經濟諸多領域都存在危害。在我國雷擊多發地區因雷電侵入波引起的電氣設備內部絕緣被擊穿的事故時有發生，與此同時雷電流也是劣化設備絕緣的重要因素，每一次雷電侵入波都會對相關設備的絕緣性能造成一次沖擊，這種累積效應會逐步劣化設備的絕緣。有效監測變電站內雷電流，對于事故的記錄及分析、評估設備絕緣劣化水平、幫助提高設備絕緣配合水平，進而提高電網運行安全具有重大意義。

然而，雷電流的頻率高達上兆赫茲、幅值遠遠高于工頻電流大小，變電站內用來監測工頻電流的電流互感器由于頻率響應特性的制約，無法滿足監測雷電流的要求。通常情況下采取用羅氏線圈監測雷電流的方法，但是雷電流幅值大變化快，對微電子監測元件構成了嚴重的威脅，特別是當變電站處于雷暴強度高的地區，頻繁的雷電流侵入會使微電子保護元件失效。變電站還是一個強電磁干擾環境，經過模數轉換系統得到的數據中有大量的干擾信號，因此現階段無法實現對變電站中雷電侵入波電流有效的監測。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種用于高頻電流監測的模數轉換裝置，可實現對變電站中雷電侵入波電流有效的監測。

為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案如下：

一種用于高頻電流監測的模數轉換裝置，包括羅氏線圈測量模塊，其特征在于：還包括用于將羅氏線圈測量模塊測量的模擬電流信號轉換成模擬電壓信號的輸入信號轉換模塊、用于將所述模擬電壓信號轉換成數字信號的模數轉換模塊、用于處理所述數字信號的數據處理模塊、用于控制數據處理模塊的工作頻率的時鐘控制模塊、用于存儲處理后的數字信號的數據存儲模塊、用于輸出處理后的數字信號的傳輸模塊，所述輸入信號轉換模塊、模數轉換模塊、數據處理模塊依次相連，所述時鐘控制模塊與模數轉換模塊相連，所述數據處理模塊分別與數據存儲器、傳輸模塊相連，通過輸入信號轉換模塊將羅氏線圈測量模塊測量的模擬電流信號轉換成模擬電壓信號，模數轉換模塊在時鐘控制模塊的頻率控制下將所述模擬模擬電壓信號轉換為數字信號，再由數據處理模塊對該數字信號進行處理后存儲至數據存儲模塊，并通過傳輸模塊傳輸至外部。

本實用新型所述數字信號的數據處理模塊的信號輸入端連接有TVS管。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型實現了110kV以上電壓等級變電站雷電侵入波監測電流由模擬量向數字量的轉換，在輸入信號轉化模塊中有TVS管的保護元件，保證系統安全有效運行，在模數轉換模塊前加裝低通濾波器，有效抑制了變電站中的電磁干擾。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的模塊連接示意圖；

圖2是本實用新型輸入信號轉換模塊的電路圖；

圖3是本實用新型裝置在電容式電壓互感器回路的一個測量實例。

具體實施方式

如圖1所示的用于高頻電流監測的模數轉換系統，包括羅氏線圈測量模塊，還包括用于將羅氏線圈測量模塊測量的模擬電流信號轉換成模擬電壓信號的輸入信號轉換模塊、用于將模擬電壓信號轉換成數字信號的模數轉換模塊、用于處理數字信號的數據處理模塊、用于控制數據處理模塊的工作頻率的時鐘控制模塊、用于存儲處理后的數字信號的數據存儲模塊、用于輸出處理后的數字信號的傳輸模塊，輸入信號轉換模塊、模數轉換模塊、數據處理模塊依次相連，時鐘控制模塊與模數轉換模塊相連，數據處理模塊分別與數據存儲器、傳輸模塊相連，通過輸入信號轉換模塊將羅氏線圈測量模塊測量的模擬電流信號轉換成模擬電壓信號，模數轉換模塊在時鐘控制模塊的頻率控制下將模擬電壓信號轉換為數字信號，再由數據處理模塊對該數字信號進行處理后存儲至數據存儲模塊，并通過傳輸模塊傳輸至外部。

其中模數轉換模塊采用芯片AD9238，時鐘頻率調制采用10MHz，控制模數轉換模塊采樣信號的采樣率，數據處理模塊采用芯片EP1C144C8，數據存儲器采用IS61LV1024。