三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法制造方法及图纸

一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述装置由FPGA实现，所述FPGA中包括主控单元、测量单元、驱动单元；所述主控单元，与所述测量单元和所述驱动单元分别连接，用于接收所述测量单元的互感器三相测量信号，并基于所述信号实现对于驱动单元的驱动；所述测量单元，与互感器三相分别连接，用于获得所述互感器的三相测量信号；所述驱动单元，与继电器组连接，用于基于所述主控单元的驱动向所述继电器组发出控制信号，实现继电器组对所述互感器接线方式的自适应切换。本发明专利技术无需现场测试人员手工重新接线，减少了测量工作量，提高了测量效率，同时减小了带电接线的概率，提高了测量的安全性。提高了测量的安全性。提高了测量的安全性。

【技术实现步骤摘要】
三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电气设备领域，更具体地，涉及一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法。

技术介绍

[0002]互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，其能够将高电压变成低电压、大电流变成小电流，从而实现量测或保护。互感器的功能主要是将高电压或大电流按比例变换成低电压或小电流，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。另外，互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。
[0003]现有技术中，互感器的接线方式主要包括三相三线式和三相四线式两种。而标准的互感器校验仪，大多数则是针对三相四线式的互感器接线方式开发的，当这类互感器校验仪器需要对三相三线式连接的互感器实现校验时，就需要测试人员手工改变校验仪的端子接线。这种手工改变校验仪接线方式的方法，不仅效率低下，工作量大，而且会使得测试人员带电操作的危险几率大幅增加。
[0004]因此，本申请提供了一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法，通过主控单元、测量单元和驱动单元组成的FPGA实现对于三相三线和三相四线两种控制方法的切换和监测。
[0006]本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]本专利技术第一方面，涉及一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其中，装置由FPGA实现，FPGA中包括主控单元、测量单元、驱动单元；主控单元，与测量单元和驱动单元分别连接，用于接收测量单元的互感器三相测量信号，并基于信号实现对于驱动单元的驱动；测量单元，与互感器三相分别连接，用于获得互感器的三相测量信号；驱动单元，与继电器组连接，用于基于主控单元的驱动向继电器组发出控制信号，实现继电器组对互感器接线方式的自适应切换。
[0008]优选的，主控单元中包括NIOS ii处理器和DSP芯片；主控单元与输入输出装置连接，输入输出装置中内置有嵌入式软件，用于获得输入输出装置的信号，并基于信号实现对于互感器接线方式的自适应切换。
[0009]优选的，输入输出装置的信号为上位机下发的互感器的状态参数。
[0010]优选的，互感器的状态参数为互感器的额定电压。
[0011]优选的，测量单元中包括滤波电路、放大电路、模数转换电路、隔离电路和模拟电源电路；其中，滤波电路，分别与互感器、放大电路连接，并将互感器信号进行滤波后输出至放大电路中；放大电路，与模数转换电路连接，对滤波信号进行放大后，将放大信号输入至模数转换电路中；模数转换电路，与隔离电路连接，将多路放大信号进行模数转换后输出至
驱动单元；模拟电源电路，分别与滤波电路、放大电路和模数转换电路连接，用于实现对相应电路的供电。
[0012]优选的，驱动单元包括驱动电路和隔离电路；其中，驱动电路，分别与主控单元和隔离电路连接，用于接收来自所述主控单元的控制信号，并将控制信号发送至隔离电路中；隔离单元，分别与驱动电路和继电器组连接，基于控制信号驱动继电器组中继电器的闭合或断开。
[0013]优选的，装置中，驱动单元实现对16路控制信号的传输和对16个继电器的控制，测量单元实现对16路模拟量的测量和三相测量信号的传输。
[0014]优选的，装置采用2颗8通道模数转换芯片实现模数转换电路。
[0015]优选的，隔离电路采用SPI总线时序实现信号的串并转换和时钟同步。
[0016]本专利技术第二方面，涉及一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测方法，其中，方法采用如本专利技术第一方面中所述的一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置实现。
[0017]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置及方法，能够通过主控单元、测量单元和驱动单元组成的FPGA实现对于三相三线和三相四线两种控制方法的切换和监测。本专利技术可以同时兼容三相三线和三相四线式互感器的物理接线，无需现场测试人员手工重新接线，减少了测量工作量，提高了测量效率，同时减小了带电接线的概率，提高了测量的安全性。
[0018]本专利技术的有益效果还包括：
[0019]1、本专利技术中的所采用的运算放大器，可以为具有极小的低失调电压的运放，从而能够在分压器处于大增益工作状态下配合分压器的工作，同时保证零位输出电压较小，提高了测量的准确性。
[0020]2、本专利技术中的模拟电源采用隔离电源的方式为测量单元部分进行供电，不仅能够避免主控单元中数字噪声串入模拟电路部分，提高了测量精度，同时也保护了主控单元，降低了被测高压信号过大对主控单元造成损坏的风险。
[0021]3、本专利技术采用光耦合器、驱动芯片将继电器部分和处理电路有效的分离，并将继电器侧的高压信号与处理器的低压信号有效隔离，避免继电器侧的高压损坏处理器的电路。通过这种方式，可以有效的提升电路的电磁兼容性能，不会将非常易损的DSP等核心器件暴漏在高电压环境下，对DSP器件进行了合理的隔离与保护，降低了主动单元中核心器件受损的概率。
附图说明
[0022]图1为本专利技术中一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中测量单元的电路结构示意图；
[0024]图3为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中滤波电路的电路结构示意图；
[0025]图4为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中放大电路的
电路结构示意图；
[0026]图5为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中模数转换电路的电路结构示意图；
[0027]图6为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中隔离电路的电路结构示意图；
[0028]图7为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中模拟电源电路的电路结构示意图；
[0029]图8为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中驱动单元的电路结构示意图；
[0030]图9为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中继电器组的电路结构示意图；
[0031]图10为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置中互感器自适应切换接线方式的电路结构示意图；
[0032]图11为本专利技术一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0034]图1为本专利技术中一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置的结构示意图。如图1所示，一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述装置由FPGA实现，所述FPGA中包括主控单元、测量单元、驱动单元；其中，所述主控单元，与所述测量单元和所述驱动单元分别连接，用于接收所述测量单元的互感器三相测量信号，并基于所述信号实现对于驱动单元的驱动；所述测量单元，与互感器三相分别连接，用于获得所述互感器的三相测量信号；所述驱动单元，与继电器组连接，用于基于所述主控单元的驱动向所述继电器组发出控制信号，实现继电器组对所述互感器接线方式的自适应切换。2.根据权利要求1中所述的一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述主控单元中包括NIOS ii处理器和DSP芯片；所述主控单元与所述输入输出装置连接，所述输入输出装置中内置有嵌入式软件，用于获得输入输出装置的信号，并基于所述信号实现对于所述互感器接线方式的自适应切换。3.根据权利要求2中所述的一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述输入输出装置的信号为上位机下发的所述互感器的状态参数。4.根据权利要求3中所述的一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述互感器的状态参数为所述互感器的额定电压。5.根据权利要求4中所述的一种三相三线、三相四线互感器自适应切换监测装置，其特征在于：所述测量单元中包括滤波电路、放大电路、模数转换电路、隔离电路和模拟电源电路；其中，所述滤波电路，分别与所述互感器、所述放大电路连接，并将所述互感器信号进行滤波后输出至所述放大电路中；所述放大电路，与所述模数转换电路连...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪峰，黄奇峰，张亦苏，王忠东，卢树峰，徐敏锐，郭家豪，陈刚，陆子刚，欧阳曾恺，顾红波，陈行湖，龚文，曹晓冬，吴桥，尧赣东，尤文正，王少华，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：