【技术实现步骤摘要】
本申请涉及配电网，具体涉及一种用于配电网线路故障记录的电气量采集装置。
技术介绍
1、配电网一般仅配备配网自动化装置(简称ftu)，仅能完成简单过流等电气量保护以及执行调度控制分闸/合闸指令，并且ftu没有电压、电流、开关/刀闸变位信息记录的功能。当配电网发生故障时，因无相应的故障态电压、电流等记录文件及数据，给后续故障分析，问题排查带来极大困难。因此配电网安装专门的电压、电流等模拟量信息，开关、刀闸位置等开关量信息记录的在线电气量记录装置势在必行。
2、现行的故障波形记录装置，主要针对输变电网络(发电厂，变电站)，其配置的电压、电流模拟量记录通道以及开关量通道数量众多，并且装置体积庞大，一般需要单独的机柜安装，因此仅适用于输变电网络。另外此类型波形记录装置电压、电流输入一般都使用专用电压互感器以及电流互感器转成模拟量小信号(0～10v交流)输入到装置模拟量输入插件，互感器一般多单独安装于互感器箱内。而大部分配电网设备安装与户外环网柜内，一方面面临高温、高湿的环境，另外，环网柜内空间狭小，可供额外设备安装空间有限，因此针对配电网的波形记录装置不适合采用互感器箱的形式进行模拟量采集。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提出一种用于配电网线路故障记录的电气量采集装置，适用于环网柜内环境。
2、为实现上述目的，本申请提供一种用于配电网线路故障记录的电气量采集装置，包括电压采集电路和电压信号处理电路；
3、所述电压采集电路用于采集配电网线路的三相电压模拟
4、所述电压信号处理电路用于对所述三相电压模拟信号进行采样存储；
5、所述电压信号输入模块包括a相电压测量单元、b相电压测量单元和c相电压测量单元；所述a相电压测量单元、b相电压测量单元和c相电压测量单元均包括第一电压测量接线端子、第二电压测量接线端子、第一分压电阻、第二分压电阻、电压运算放大器和第一输出负载电阻；所述第一电压测量接线端子与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第二电压测量接线端子与所述第二分压电阻的第一端连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第二端连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第二端的连接处连接所述电压运算放大器的同相输入端，所述电压运算放大器的反相输入端连接所述电压运算放大器的输出端，所述电压运算放大器的输出端连接所述第一输出负载电阻的第一端，所述第一输出负载电阻的第二端接地，所述电压运算放大器的输出端连接所述电压信号处理电路。
6、进一步地，所述电压信号处理电路包括第一输入信号调理模块、第一模数转换器、第一数字隔离器、第一fpga处理模块以及第一隔离电源；
7、所述输入信号调理模块用于对所述三相电压模拟信号进行调理后送入所述模数转换器；
8、所述模数转换器用于根据所述第一fpga处理模块的控制信号，对调理后的三相电压模拟信号进行采样和模数转换得到三相电压数字信号，并通过所述数字隔离器将所述三相电压数字信号送入所述fpga处理模块；
9、所述fpga处理模块用于对所述三相电压数字信号进行处理分析，并将所述处理分析后的数据存储到存储设备或发送到其他电子设备；
10、所述第一隔离电源用于为所述第一输入信号调理模块、第一模数转换器、第一数字隔离器和第一fpga处理模块提供工作电源。
11、进一步地，还包括电流采集电路和电流信号处理电路；
12、所述电流采集电路用于采集配电网线路的三相电流模拟信号；
13、所述电流信号处理电路用于对所述三相电流模拟信号进行采样存储；
14、所述电流信号输入模块包括a相电流测量单元、b相电流测量单元和c相电流测量单元；所述a相电流测量单元、b相电流测量单元和c相电流测量单元均包括电流互感器、第一电流测量接线端子、第二电流测量接线端子、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电流运算放大器和第二输出负载电阻，所述电流互感器内嵌采样电阻，所述采样电阻的两端分别连接所述第一电流测量接线端子和所述第二电流测量接线端子，所述第一电流测量接线端子还连接所述第一电阻的第一端，所述第二电流测量接线端子还连接所述第三电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述二电阻的第一端，所述二电阻的第二端连接所述电流运算放大器的输出端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述电流运算放大器的输出端连接所述第二输出负载电阻的第一端，所述第二输出负载电阻的第二端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接处连接所述电流运算放大器的反向输入端，所述第三电阻和所述第四电阻的连接处连接所述电流运算放大器的同向输入端；所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻形成一个差分放大器。
15、进一步地，所述第一电流测量接线端子、第二电流测量接线端子和所述电流互感器之间还设置有共模差模滤波电路，所述共模差模滤波电路包括共模电感、双向二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述共模电感的第一端连接所述第一电流测量接线端子，所述共模电感的第二端连接所述第二电流测量接线端子，所述共模电感的第三端连接所述第五电阻的第一端，所述共模电感的第四端连接所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述双向二极管的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述双向二极管的第二端，所述双向二极管与所述第一电容并联，所述第一电容的第一端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地，所述第一电容的第二端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端接地，所述第七电阻与所述第一电容并联；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接。
16、进一步地，所述电流信号处理电路包括第二输入信号调理模块、第二模数转换器、第二数字隔离器、第二fpga处理模块以及第二隔离电源；
17、所述输入信号调理模块用于对所述三相电流模拟信号进行调理后送入所述模数转换器；
18、所述模数转换器用于根据所述第二fpga处理模块的控制信号，对调理后的三相电流模拟信号进行采样和模数转换得到三相电流数字信号，并通过所述数字隔离器将所述三相电流数字信号送入所述fpga处理模块；
19、所述fpga处理模块用于对所述三相电流数字信号进行处理分析，并将所述处理分析后的数据存储到存储设备或发送到其他电子设备；
20、所述第二隔离电源用于为所述第二输入信号调理模块、第二模数转换器、第二数字隔离器和第二fpga处理模块提供工作电源。
21、进一步地，所述电流互感器为开口式电流互感器。
22、本申请的电气量采集装置具有以下优点：
23、本申请的电压采集电路采用分压电阻直接输入的形式，简化了信号采集过程，避免了使用电压互感器而需要设置互感器箱，使得采集电路设计更为紧凑，适合安装在空间有限的环网柜内。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于配电网线路故障记录的电气量采集装置，其特征在于，包括电压采集电路和电压信号处理电路；
2.根据权利要求1所述的电气量采集装置，其特征在于，所述电压信号处理电路包括第一输入信号调理模块、第一模数转换器、第一数字隔离器、第一FPGA处理模块以及第一隔离电源；
3.根据权利要求1所述的电气量采集装置，其特征在于，还包括电流采集电路和电流信号处理电路；
4.根据权利要求3所述的电气量采集装置，其特征在于，所述第一电流测量接线端子、第二电流测量接线端子和所述电流互感器之间还设置有共模差模滤波电路，所述共模差模滤波电路包括共模电感、双向二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述共模电感的第一端连接所述第一电流测量接线端子，所述共模电感的第二端连接所述第二电流测量接线端子，所述共模电感的第三端连接所述第五电阻的第一端，所述共模电感的第四端连接所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述双向二极管的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述双向二极管的第二端，所述双向二极管与所述第一电容并联，所述第一电容的第一端与所述
5.根据权利要求4所述的电气量采集装置，其特征在于，所述电流信号处理电路包括第二输入信号调理模块、第二模数转换器、第二数字隔离器、第二FPGA处理模块以及第二隔离电源；
6.根据权利要求5所述的电气量采集装置，其特征在于，所述电流互感器为开口式电流互感器。
...【技术特征摘要】
1.一种用于配电网线路故障记录的电气量采集装置，其特征在于，包括电压采集电路和电压信号处理电路；
2.根据权利要求1所述的电气量采集装置，其特征在于，所述电压信号处理电路包括第一输入信号调理模块、第一模数转换器、第一数字隔离器、第一fpga处理模块以及第一隔离电源；
3.根据权利要求1所述的电气量采集装置，其特征在于，还包括电流采集电路和电流信号处理电路；
4.根据权利要求3所述的电气量采集装置，其特征在于，所述第一电流测量接线端子、第二电流测量接线端子和所述电流互感器之间还设置有共模差模滤波电路，所述共模差模滤波电路包括共模电感、双向二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述共模电感的第一端连接所述第一电流测量接线端子，所述共模电感的第二端连接所述第二电流测量接线端子，所述共模电感的第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，黄荣辉，李国栋，李冠霖，杨键权，曾睿哲，伍燕青，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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