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一种高压直流宽频域电晕电流测量系统发明内容

2022/07/16106 作者:佚名
导读:一种高压直流宽频域电晕电流测量系统专利目的 《一种高压直流宽频域电晕电流测量系统》具有测量频率范围宽、抗电磁干扰能力强等优点,可在特高压直流环境及各种恶劣自然环境条件下长期稳定运行,为深入研究高压直流电晕特性提供了有效的技术手段。 一种高压直流宽频域电晕电流测量系统技术方案 《一种高压直流宽频域电晕电流测量系统》所述系统包括取样电阻传感器、特高压当地端测量单元、光纤传输单元、安全位置测量端单元和上

一种高压直流宽频域电晕电流测量系统专利目的

《一种高压直流宽频域电晕电流测量系统》具有测量频率范围宽、抗电磁干扰能力强等优点,可在特高压直流环境及各种恶劣自然环境条件下长期稳定运行,为深入研究高压直流电晕特性提供了有效的技术手段。

一种高压直流宽频域电晕电流测量系统技术方案

《一种高压直流宽频域电晕电流测量系统》所述系统包括取样电阻传感器、特高压当地端测量单元、光纤传输单元、安全位置测量端单元和上位机;所述取样电阻传感器和特高压当地端测量单元均设于一体化特高压当地单元中,所述取样电阻传感器对高压直流线路的电晕电流信号进行取样,将所述电晕电流信号转化为电压信号,所述特高压当地端测量单元对所述电压信号进行采集,经光电转换得到光信号,所述光信号经所述光纤传输单元传送至所述安全位置测量端单元,所述安全位置测量端单元将所述光信号转换成电压信号,所述上位机对电压信号进行处理、存储和显示。

所述一体化特高压当地单元包括均压环A、取样电阻传感器、光纤防水插座、特高压当地端测量单元和屏蔽环;一体化特高压当地单元两侧分别设有取样电阻传感器和特高压当地端测量单元,所述取样电阻传感器和特高压当地端测量单元的外侧均设有屏蔽环,所述特高压当地端测量单元与其外侧的屏蔽环交接处设有光纤防水插座,用以引出光信号。

所述取样电阻传感器包括屏蔽罩、环氧树脂绝缘法兰、PE绝缘骨架、厢体和取样电阻;所述取样电阻的阻值相同,圆周均匀布置且采用并联形式;位于所述厢体内部,所述厢体使用所述PE绝缘骨架做受力支撑支架,在PE绝缘骨架的外侧设有屏蔽罩,所述取样电阻传感器两端分别通过所述环氧树脂绝缘法兰与特高压当地端测量单元和管母线连接。

所述特高压当地端测量单元包括高速宽频域数据采集单元、USB接口、光电转换单元A、串行接口、能源综合控制单元和独立供电单元;所述高速宽频域数据采集单元与所述取样电阻传感器连接,其对所述电压信号进行采集,所述电压信号通过所述USB接口输入所述光电转换单元A,经转换得到所述光信号;所述能源综合控制单元通过串行接口和光电转换单元A连接;所述独立供电单元为高速宽频域数据采集单元、能源综合控制单元和光电转换单元A供电。

所述独立供电单元包括蓄电池,所述蓄电池包括电池保护板,所述蓄电池采用磷酸铁锂材料。

所述蓄电池包括光纤充电单元,利用光纤对所述蓄电池进行光信号充电。

所述高速宽频域数据采集单元包括AD转换单元、FPGA单元、ARM控制单元、缓冲单元和网络传输单元;所述FPGA单元按照采样时钟控制所述AD转换单元将经取样电阻传感器获得的电晕电流信号转换为数字信号,并控制缓冲单元A对数字信号的进行缓存,所述ARM控制单元控制FPGA单元和缓冲单元B对所述数字信号的传输,所述网络传输单元将数字信号通过所述USB接口传输给所述光电转换单元A。

所述能源综合控制单元包括电源输入接口、电源转换单元、供电控制电路、中央控制单元、保护电路、电源输出接口A和电源输出接口B;所述电源转换单元通过所述电源输入接口连接所述独立供电单元,其一方面为所述中央处理单元和供电控制电路供电,另一方面控制所述电源输出接口A和电源输出接口B分别输出不同电压,所述中央控制单元控制所述保护电路和供电控制电路,通过所述供电控制电路的通断实现电源输出的控制,所述保护电路包括气体放电管和与其并联的TVS管,以使所述能源综合控制单元不被瞬时高压冲击。

所述光纤传输单元包括光纤和光纤绝缘子;所述光纤采用室外多模光缆,所述光纤绝缘子将所述光信号从特高压当地端测量单元传输到至所述安全位置测量端单元。

所述安全位置测量端单元包括光电转换单元B、USB接口、串行接口和电源单元;所述USB接口和串行接口分别与所述光电转换单元连接,所述电源单元为光电转换单元B供电。

所述上位机通过USB接口及串行接口与所述安全位置测量端单元连接,其接收、保存并处理所述电压信号,进而得到电晕电流信号。

所述电晕电流信号的取样频率为1千赫~1吉赫,取样深度为1千字节~128兆字节。

一种高压直流宽频域电晕电流测量系统有益效果

1.取样电阻传感器采用取样电阻圆周并联的形式,信号失真小、测量频率范围宽,可达到500兆赫,且在特高压环境下不产生电晕放电;该电阻传感器的排列形式可更有效的降低取样电阻的电感和分布电容参数,大大提高频响参数;

2.采用高速宽频域数据采集单元,采样频率高、存储深度大,可以更好的采集电晕电流信号;

3.将取样电阻传感器和特高压当地端测量单元统一安装在一体化特高压当地单元中,使得电晕电流信号的取样、采集和处理过程最大限度的不受外界特高压电磁环境的影响,具有很好的电磁屏蔽效果;

4.采用数字化光纤传输单元,频带宽、衰减少,抗干扰能力强,并且有效距离大,可满足远程测量需求;

5.光纤绝缘子对高低压有效隔离,保护光纤中的数据传输不受特高压特殊电磁环境的影响,保证电晕电流数据高速、安全、可靠的传输;

6.《一种高压直流宽频域电晕电流测量系统》所提出的宽频域电晕电流测量系统可在特高压直流环境及各种恶劣自然环境条件下长期稳定运行。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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