专利名称：一种串补电容器保护用避雷器信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于避雷器检测和保护领域，涉及ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，实现串补电容器保护用避雷器泄漏电流、导通电流等模拟量信号的在线捕捉和采集。
背景技术：
数字技术几乎已经覆盖电カ二次系统的各个领域。控制、保护和测量功能已由微处理器为核心设计的数字系统来实现。二次系统的这种技术变化要求开发新型的低电流输出的电压和电流变换系统。串补电容器保护用避雷器采用多只并联，并联时要求避雷器阀片特性一致，若某 只避雷器阀片特性不一致或者发生老化，该柱将可能引发事故，为避免发生类似的事故，需对串补电容器保护用避雷器状态进行监测。研制串补电容器保护用避雷器的信号采集装置，实现串补平台避雷器泄漏电流、导通电流的采集，经过数字信号处理和光纤通信，完成了避雷器大、小电流的测量和采集。

实用新型内容本实用新型提供了 ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，通过LPCT低功耗线圈采集避雷器的导通电流、泄漏电流等模拟量信号，经低通滤波进入模数转换回路，将避雷器的电流信号转换为有效的光信号，通过光纤传送数据到后端接收单元使用。本实用新型所采用的技术方案是ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，包括主处理器CPU模块、A/D采样电路、运放/滤波处理电路、光纤收发电路、同步时钟电路，以及电源模块，所述主处理器CPU模块通过CAN总线连接所述A/D采样电路，同时连接所述电源模块、同步时钟电路和光纤收发电路，所述A/D采样电路连接所述运放/滤波处理电路，所述运放/滤波处理电路的输入端连接LPCT线圈，该LPCT线圈用于采集避雷器的模拟量信号。所述采集装置进ー步包括激光功能模块，该激光功能模块与A/D采样电路连接；所述采集装置进ー步包括看门狗及复位电路，该看门狗及复位电路与所述主处理器CPU模块连接；所述光纤收发电路包括进行光/电转换的光纤接收电路以及进行电/光转换的光纤发射电路，其中，所述光纤接收电路的光纤头的型号为HFBR2412T，所述光纤发射电路的光纤头的型号为HFBR1414T。本实用新型串补电容器保护用避雷器信号采集装置至少具有以下优点本实用新型采集装置通过LPCT低功耗线圈采集待测量电流信号。当变电站发生雷击导致避雷器动作，避雷器上会产生高达几百至几千安培的导通电流，而当避雷器受潮原因等发生故障吋，避雷器上会产生几毫安甚至几微安的泄漏电流。串补电容器保护用避雷器与传统避雷器一端处于低电位的情况不同，串补平台的避雷器处于高电位下，强磁场情況。这样设计出的采集装置不但可对ー相电缆上的大、小电流信号进行捕捉和采集，完成后端监测装置数字接口中需要2路单一式采集装置才能完成的任务，同时又具有较高的监测灵敏度和较好的抗干扰能力。本实用新型采集装置的供电问题上，一方面以光纤传输的方式，通过低电位端的激光电源向采集装置供电，光纤作为数字信号、激光能源的载体，有效的隔离了高、低压两侧的设备，并且抵御了外界交流噪声的干扰；另一方面还可采用外部220V交流电供电接入端子进行供电。本实用新型监测灵敏度高、电磁兼容性好、抗震动能力强，工作温度范围宽，特别适用于智能化变电站中对避雷器电流信号在线监测和捕捉。

图I是本实用新型串补电容器保护用避雷器信号采集装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型串补电容器保护用避雷器信号采集装置做详细描 述本实用新型属于有源型采集装置，是利用电磁感应原理，使用LPCT低功耗线圈实现对大小电流的捕捉，主要适用于150A 1500A大电流等级和IOOuA-IOmA小电流等级的传变。根据IEC国际组织对于电子式互感器中采集装置提出的结构特征、数字接ロ等要求，结合有源式光电互感器測量电カ參数的具体方式和特点进行设计。如图I所示，本实用新型采集装置包括主处理器CPU模块、A/D采样电路、激光供能模块、运放/滤波处理电路、光纤收发电路、同步时钟电路、看门狗及复位电路和电源模块。所述主处理器CPU模块通过CAN总线连接所述A/D采样电路，同时连接所述看门狗及复位电路、电源模块、同步时钟电路和光纤收发电路。所述A/D采样电路连接所述激光供能模块和运放/滤波处理电路。所述运放/滤波处理电路的输入端连接LPCT线圈，该LPCT线圈用于采集避雷器的导通电流、漏电电流等模拟量信号。所述采集装置还包括LPCT低功耗线圈和采样电阻；所述LPCT低功耗线圈连接所述采样电阻；所述采样电阻连接在LPCT低功耗线圈与运放/滤波处理电路之间。所述光纤收发电路包括光纤接收模块和光纤发射模块；所述主控芯片连接所述光纤接收模块和光纤发射模块。如图I所示，采集装置通过LPCT低功耗线圈采集到电流模拟量信号输入到采集装置的输入端，经运放/滤波电路进行处理，然后再输入A/D采样电路。A/D采样电路对电流模拟量进行高精度信号转化为数字量输入到主处理器CPU模块，主处理器CPU模块再通过处理，通过光纤收发电路传输出去。如图I所示，电源模块对本实用新型采集装置进行供电，供电方式有激光供电和220V交流电供电两种方式，可以根据现场的实际状况合理选择供电方式，具有很大的灵活性。所述看门狗模块和复位电路在主CPU处理器的程序运行出错时自动对CPU进行复位,保证其正常运行。电路中所使用的光纤头共有两种，分别是HFBR2412T以及HFBR1414T两种型号，前者进行光/电转换，用于接收光纤传来的光信号，将其转换为电路板上存在的电信号；后者进行电光转换，将电信号转换成光信号发出。以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。权利要求1.ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，其特征在于包括主处理器CPU模块、A/D采样电路、运放/滤波处理电路、光纤收发电路、同步时钟电路，以及电源模块，所述主处理器CPU模块通过CAN总线连接所述A/D采样电路，同时连接所述电源模块、同步时钟电路和光纤收发电路，所述A/D采样电路连接所述运放/滤波处理电路，所述运放/滤波处理电路的输入端连接LPCT线圈，该LPCT线圈用于采集避雷器的模拟量信号。
2.如权利要求I所述的ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，其特征在于所述采集装置进ー步包括激光功能模块，该激光功能模块与A/D采样电路连接。
3.如权利要求I所述的ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，其特征在于所述采集装置进ー步包括看门狗及复位电路，该看门狗及复位电路与所述主处理器CPU模块连接。
4.如权利要求I所述的ー种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，其特征在于所述光纤收发电路包括进行光/电转换的光纤接收电路以及进行电/光转换的光纤发射电路，其中，所述光纤接收电路的光纤头的型号为HFBR2412T，所述光纤发射电路的光纤头的型号为 HFBR1414T。
专利摘要本实用新型提供了一种串补电容器保护用避雷器信号采集装置，包括主处理器CPU模块、A/D采样电路、运放/滤波处理电路、光纤收发电路、同步时钟电路，以及电源模块，所述主处理器CPU模块通过CAN总线连接所述A/D采样电路，同时连接所述电源模块、同步时钟电路和光纤收发电路，所述A/D采样电路连接所述运放/滤波处理电路，所述运放/滤波处理电路的输入端连接LPCT线圈，该LPCT线圈用于采集避雷器的模拟量信号。本实用新型电磁兼容性好、抗震动能力强，工作温度范围宽，特别适用于数字化变电站中对避雷器模拟量信号的测量和采集。
文档编号G01R19/25GK202393824SQ20112056990
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者严结实, 刘吕娜, 张杭 申请人:中国西电电气股份有限公司