[發明專利]電子式互感器冗余裝置

有效

• 申請號: 201410602620.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104330668B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王曉琪;余春雨;汪本進;吳士普;李璿;王玲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 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

技術領域

本發明涉及一種電器冗余裝置，具體涉及一種電子式互感器冗余裝置。

背景技術

電子式互感器由于其具有絕緣結構簡單、無磁飽和、暫態響應范圍大、體積小、輸出信號可直接輸入微機化計量及保護設備接口等優點得到了迅猛發展。其中特高壓電子式互感器作為特高壓變電站的重要組成部分，得到了越來越廣泛的應用。特高壓電子式互感器能夠直接連接在變電站的高壓母線和輸電線上，若特高壓電子式互感器失效或故障將會造成很大的損失，因此特高壓電子式互感器由于長期運行的可靠性差、壽命第、誤差和運行維護問題，影響了電子互感器在特高壓電網中的推廣應用。

電子式互感器的可靠性要求主要包括：

①：制造商應該供電子式互感器的可靠性指標：

不可修復產品的平均壽命(MTTF)；

可修復產品的平均壽命(MTBF)；

主要組成部分的故障模型及效應分析(FMEA)；

各組成部分間的關系和冗余設計的方框圖；

指明需要維護的部分，并提供相關的維護程序。

②：提供有效措施防止由于電源故障、供電不足、內部元件失效及元件制造不良導致的電子式互感器誤動作。

③：當電子式互感器的特定元件被更換后，應無需任何校準，還能維持其準確度等級。

電子式互感器的工作現場的干擾類別各不相同，由于當前的電子式互感器均采用單一原理結構，因此抗干擾能力受到限制。為了提高電子式互感器的可靠性主要包括：

①：提高電子式互感器的各元器件的可靠性和壽命；

②：增加冗余的數據采集通道。

因此，需要提供一種采用不同原理的冗余通道并通過多路光纖信號自適應連接到合并單元的電子式互感器冗余裝置，從而提高電子式互感器的可靠性。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種電子式互感器冗余裝置，所述裝置包括數據采集通道，所述裝置包括三個獨立的互感器；所述互感器均通過數據采集通道與多路信號控制模塊連接；所述數據采集通道包括依次連接的信號采樣模塊、數據處理模塊和誤差校準模塊；

所述數據采集通道對所述互感器輸出的測量信號進行采集和數據轉換后發送到所述多路信號控制模塊；

所述多路信號控制模塊對所述測量信號進行數據融合和處理后通過合并單元傳輸。

優選的，所述電子式互感器為電子式電壓互感器時，所述信號采樣模塊包括阻容分壓單元、電容分壓單元和pockels單元；所述阻容分壓單元、電容分壓單元和pockels單元分別與一個電子式電壓互感器的輸出端連接；

所述數據處理模塊包括第一處理模塊、第二處理模塊和第三處理模塊；

所述誤差校準模塊包括第一校準模塊、第二校準模塊和第三校準模塊；

優選的，所述阻容分壓單元包括阻容分壓電路和積分器，采集所述電子式電壓互感器輸出的測量信號，并將所述測量信號分別發送到第一處理模塊和誤差校準模塊；

所述電容分壓單元包括電容分壓電路和信號隔離電路；所述電容分壓電路包括串聯的電容C1和電容C2；所述電容分壓電路采集電子式互感器輸出的測量信號，所述信號隔離電路對所述測量信號耦合隔離后將其發送到第二處理模塊和誤差校準模塊；

所述pockels單元包括光源驅動電路、pockels晶體和光電轉換電路；所述光源驅動電路向pockels晶體施加光源，所述pockels晶體與電子式電壓互感器輸出端連接，所述光電轉換電路將所述pockels晶體折射出的光信號轉換為電信號后將其發送到第三處理模塊和誤差校準模塊；

優選的，所述第一處理模塊、第二處理模塊和第三處理模塊均包括信號放大電路，將電子式電壓互感器輸出的測量信號放大后發送到后發送到冗余裝置的多路信號控制模塊；

優選的，所述第一校準模塊將阻容分壓單元發送的數據分別與電容分壓單元發送的數據和pockels單元發送的數據進行比較，判斷所述阻容分壓單元發送的數據是否存在誤差，若存在誤差，則依據所述電容分壓單元或pockels單元發送的數據調整阻容分壓單元輸出信號的比例系數；

所述第二校準模塊將電容分壓單元發送的數據分別與阻容分壓單元發送的數據和pockels單元發送的數據進行比較，判斷所述電容分壓單元發送的數據是否存在誤差，若存在誤差，則依據所述阻容分壓單元或pockels單元發送的數據調整電容分壓單元輸出信號的比例系數；