高壓行波檢測pt的製作方法
2023-04-25 22:35:41 2
高壓行波檢測pt的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓行波檢測PT,包括高壓降壓部分，信號放大部分，所述高壓降壓部分包括放電管、多個無感電阻，所述多個無感電阻進行串聯，在串聯電路的兩端接入高壓，多個無感電阻進行串聯分壓，在分壓輸出端採用多個電阻進行並聯，並在輸出端並聯接入一個放電管；所述信號放大部分將降壓後的信號分別送入兩個放大器的正輸入端進行信號的同相差分放大。本實用新型採用電阻分壓方式傳變高頻電壓行波，由於電阻分壓能完整的保持降壓前後信號的真實度，有效的避免了降壓過程中信號失真的情況，實現了故障電壓行波的正確傳變。
【專利說明】局壓行波檢測PT
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種PT，尤其涉及一種對高壓行波進行檢測的PT，屬於電力設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在高壓電網發生故障後，準確迅速地找到故障點對及時修複線路，快速恢復供電具有重要意義。近年來，行波故障定位及測距技術迅速發展，行波信號的有效提取是高壓電網行波保護和行波故障定位的前提，而行波信號能否有效提取依賴於互感器是否能正確地傳變高頻暫態量。研究表明，電流互感器可以傳變高達10kHz的電流行波信號，但是對於高頻電壓行波的傳變是個難題，目前，在高壓電網上廣泛使用的電容式電壓互感器(CVT)由於截止頻率太低，行波傳變特性不佳，電壓行波定位及測距法的應用受到極大限制。因此，研究一種能正確傳變電壓行波的高壓行波檢測PT(電壓互感器)，對行波故障定位及測距技術的應用具有十分重要的意義。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種高壓行波檢測PT，實現對高頻電壓行波的正確傳變。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現:
[0005]一種高壓行波檢測PT，包括高壓降壓部分1，信號放大部分2，所述高壓降壓部分I包括放電管、多個無感電阻，所述多個無感電阻進行串聯，在串聯電路的兩端接入高壓，多個無感電阻進行串聯分壓，在分壓輸出端採用多個電阻進行並聯，並在輸出端並聯接入一個放電管；所述信號放大部分2將降壓後的信號分別送入兩個放大器的正輸入端進行信號的同相差分放大。
[0006]本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現:
[0007]前述高壓行波檢測PT，其中高壓降壓部分I包括電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管D101，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯電路，1KV電壓接於所述串聯電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105並聯連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端ΡΤ1-1、ΡΤ2-1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同；其中信號放大部分2包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻RU、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調電阻VRl、可調電阻VR2，電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、運算放大器U1A、運算放大器U1B，所述運算放大器U1A、運算放大器UlB的型號為TLC082AID ;所述電阻Rl —端與高壓降壓部分I的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 —端串聯連接，電阻R3的另一端接入運算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯連接，電阻R4另一端接入運算放大器UlA的負輸入端，所述電阻RlO一端與運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號放大部分2輸出埠 INlP ;所述電容C7與電阻R7並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的負輸入端，另一端連接運算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運算放大器UlA的負輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調電阻VRl的兩個非調節端相連，所述可調電阻VRl的調節端接地；所述運算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源；所述電阻Rll —端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯連接，電阻R13的另一端接入運算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯連接，電阻R14另一端接入運算放大器UlB的負輸入端，所述電阻R20 —端與運算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號放大部分2輸出埠 IN2P ;所述電容C9與電阻R17並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的負輸入端，另一端連接運算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15—端與運算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16—端與運算放大器UlB的負輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調電阻VR2的兩個非調節端相連，所述可調電阻VR2的調節端接地；所述運算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:採用電阻分壓方式傳變高頻電壓行波，由於電阻分壓能完整的保持降壓前後信號的真實度，有效的避免了降壓過程中信號失真的情況，實現了故障電壓行波的正確傳變，對行波故障定位及測距具有重要意義。採用無感電阻可以避免因高壓經過一般電阻時產生的電感而影響輸出。採用多個小電阻串聯分壓，可以避免單個大電阻直接降壓容易出現的負荷過大的現象，保障產品的耐久性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的高壓降壓部分電路圖；
[0010]圖2是本實用新型的信號放大部分電路圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0012]本實用新型高壓行波檢測PT，包括高壓降壓部分1，信號放大部分2，所述高壓降壓部分I包括放電管、多個無感電阻，所述多個無感電阻進行串聯，在串聯電路的兩端接入高壓，多個無感電阻進行串聯分壓，在分壓輸出端採用多個電阻進行並聯，並在輸出端並聯接入一個放電管；所述信號放大部分2將降壓後的信號分別送入兩個放大器的正輸入端進行信號的差分放大。
[0013]以下為應用於1KV電網線路的實施例，如圖1所示，高壓行波檢測PT的高壓降壓部分I包括電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管D101，所述電阻RlOU電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯電路，1KV電壓接於所述串聯電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105並聯連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端PT1-1、PT2-1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同。
[0014]高壓降壓電路中，電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104及電阻R105起到對1KV輸入的分壓作用，採用兩個同樣大小的電阻並聯作為輸出端(本實施例採用電阻R104與電阻R105並聯採樣)，以確保在一個電阻損壞的情況下輸出端電壓穩定，避免了只用一個電阻作為輸出端，電阻出現損壞時，輸出端電壓變高，造成輸入電壓過高而損壞電子PT的情況。進一步地，放電管DlOl在電阻R104和電阻R105都損壞的情況下，保證輸出端電壓不會因大幅度增加而損壞負載器件。採用無感電阻可以避免因高壓經過一般電阻時產生的電感而影響輸出。採用數量較多的小電阻串聯分壓，可以避免單個大電阻直接降壓容易出現的負荷過大的現象，保障產品的耐久性。由於採用多個電阻串聯分壓，為避免高壓在兩個電阻之間產生電弧效應的情況，應將電阻之間設置足夠的安全距離。
[0015]採用電阻分壓方式降壓，由於電阻分壓能完整的保持降壓前後信號的真實度，有效的避免了降壓過程中信號失真的情況。解決了現有的電容式電壓互感器不能正確地傳變電壓行波高頻暫態量的技術問題。
[0016]本實用新型採用同相輸入，將降壓後的信號分別送入兩個放大器的正輸入端進行信號的差分放大。
[0017]由於高壓降壓電路採用電阻分壓的方式，導致高壓分壓後輸出電流過小，如果將信號接入放大器負輸入端，此時放大器放大的公式為:V=-1R,其中V為輸入電壓，R為放大器輸入端接入的電阻，I等同於輸入電流。通過放大器的工作原理可知，負輸入端需要供給一定的電流才能工作，此電流是從輸入電流中分得的，由於此時信號的電流量很小，會出現由於輸入電流過小，而無法實現放大功能的情況。本實用新型採用放大器由電源供電，將信號接入放大器正輸入端，此時放大器放大的公式為:Vout=Vin (1+Rf/R)，此時放大跟輸入電流無關，就可以很好的避免輸入電流過小而無法放大情況。
[0018]採用同相差分方式放大，可以使得信號中的幹擾信號得到很好的濾除，最終得到的信號具有良好的線性度。
[0019]信號放大部分2的電路圖如圖2所示。
[0020]信號放大部分2包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻RU、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調電阻VRl、可調電阻VR2，電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、運算放大器U1A、運算放大器U1B，所述運算放大器U1A、運算放大器UlB的型號為TLC082AID。
[0021]所述電阻Rl —端與高壓降壓部分I的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 一端串聯連接，電阻R3的另一端接入運算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯連接，電阻R4另一端接入運算放大器UlA的負輸入端，所述電阻RlO —端與運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號放大部分2輸出埠 INlP ;所述電容C7與電阻R7並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的負輸入端，另一端連接運算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運算放大器UlA的負輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調電阻VRl的兩個非調節端相連，所述可調電阻VRl的調節端接地；所述運算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0022]所述電阻Rll —端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯連接，電阻R13的另一端接入運算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯連接，電阻R14另一端接入運算放大器UlB的負輸入端，所述電阻R20 —端與運算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號放大部分2輸出埠 IN2P ;所述電容C9與電阻R17並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的負輸入端，另一端連接運算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15 —端與運算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16 —端與運算放大器UlB的負輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調電阻VR2的兩個非調節端相連，所述可調電阻VR2的調節端接地；所述運算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
[0023]兩電路組成同相差分放大電路，對高壓PT的輸出端PT1-1、PT2-1的輸出信號進行差分放大。
[0024]本實施例採用電阻R101、電阻R102、電阻R103的阻值為10ΜΩ，電阻R104及電阻R105的電阻阻值為IM Ω，阻值大小是針對輸入電壓為1KV輸出電壓為160V左右的情況調配的。本實用新型可以依據需要進行相應的電阻值調配，不拘於上述電阻阻值，具體調配方式參照電路電阻分壓原理。本實用新型使用的電阻個數也不拘於上述電阻個數，可依據需要增加串聯電阻和並聯電阻的個數。
[0025]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種高壓行波檢測PT，其特徵在於，包括高壓降壓部分(I)，信號放大部分(2)，所述高壓降壓部分(I)包括放電管、多個無感電阻，所述多個無感電阻進行串聯，在串聯電路的兩端接入高壓，多個無感電阻進行串聯分壓，在分壓輸出端採用多個電阻進行並聯，並在輸出端並聯接入一個放電管；所述信號放大部分(2)將降壓後的信號分別送入兩個放大器的正輸入端進行信號的同相差分放大。
2.如權利要求1所述的高壓行波檢測PT，其特徵在於，所述高壓降壓部分(I)包括電阻RlOl、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105、放電管DlOl，所述電阻RlOl、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電阻R105為無感電阻，所述電阻R101、電阻R102、電阻R103、放電管DlOl依次串接成串聯電路，1KV電壓接於所述串聯電路的兩端，所述電阻R104、電阻R105並聯連接在放電管DlOl兩端，從放電管DlOl的兩端引出輸出端PT1_1、PT2_1，所述電阻R104與電阻R105電阻值相同；其中信號放大部分(2)包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R20、可調電阻VR1、可調電阻VR2，電容C7、電容CS、電容C9、電容C10、運算放大器U1A、運算放大器U1B，所述運算放大器U1A、運算放大器UlB的型號為TLC082AID ;所述電阻Rl—端與高壓降壓部分(I)的輸出端PTl-1相連，電阻Rl另一端與電阻R3 —端串聯連接，電阻R3的另一端接入運算放大器UlA的正輸入端，所述電阻R2 —端接地，電阻R2另一端與電阻R4 —端串聯連接，電阻R4另一端接入運算放大器UlA的負輸入端，所述電阻RlO —端與運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO另一端為信號放大部分2輸出埠 INlP ;所述電容C7與電阻R7並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的正輸入端，另一端接地；所述電容CS與電阻R8並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlA的負輸入端，另一端連接運算放大器UlA的輸出端；所述電阻R5 —端與運算放大器UlA的正輸入端連接，所述電阻R6 —端與運算放大器UlA的負輸入端連接，所述電阻R5、電阻R6的另一端分別與可調電阻VRl的兩個非調節端相連，所述可調電阻VRl的調節端接地；所述運算放大器UlA的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源；所述電阻Rll一端與高壓降壓部分I的輸出端PT2-1相連，電阻Rll另一端與電阻R13 —端串聯連接，電阻R13的另一端接入運算放大器UlB的正輸入端，所述電阻R12 —端接地，電阻R12另一端與電阻R14 —端串聯連接，電阻R14另一端接入運算放大器UlB的負輸入端，所述電阻R20一端與運算放大器UlB的輸出端連接，電阻R20另一端為信號放大部分2輸出埠 IN2P ;所述電容C9與電阻R17並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的正輸入端，另一端接地；所述電容ClO與電阻R18並聯，該並聯電路一端連接運算放大器UlB的負輸入端，另一端連接運算放大器UlB的輸出端；所述電阻R15—端與運算放大器UlB的正輸入端連接，所述電阻R16 —端與運算放大器UlB的負輸入端連接，所述電阻R15、電阻R16的另一端分別與可調電阻VR2的兩個非調節端相連，所述可調電阻VR2的調節端接地；所述運算放大器UlB的VDD端接入+5V電源，VSS端接入-5V電源。
【文檔編號】G01R31/08GK204008957SQ201320891746
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】徐文浩, 朱寅, 袁海燕 申請人:鎮江海貝信息科技有限公司