[实用新型]电流量程判定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流量程判定装置，特别是涉及一种变压器中性点的、大范围的电流量程判定装置。

背景技术

高压直流系统单极大地回线运行时，巨大的直流电流经直流接地极流入大地，并在较大范围内造成地电位的明显变化，这种地电位的变化，对于同一地区的交流系统可能产生影响。两个处于不同直流电位的变电站经输电线路构成回路，将直流电流引入变压器中性点和变压器绕组，使得变压器出现直流偏磁现象，造成变压器噪声增大，振动加剧等，还可能发生过热以及交流电网的谐波畸变增大。这种直流单极运行或经大地运行对交流的影响在严重时甚至可能造成变压器的损坏或保护的误动。根据上述情况，变压器中性点通过的直流电流要实时检测，如有异常可快速及时地向调度反映，通过这种方式来掌握及控制直流对变压器的影响。

变压器中性点的电流变化范围很大，通常在50A以内，但是有些突然情况，可能会达到100A以上，这就给中性点电流的测量带来了很大的困难，中性点的电流由直流电流和交流电流组成，现有技术中对中性点电流的测量通采用霍尔电流传感器测量，然而量程范围大的霍尔电流传感器通常都是1％F.S.精度，在测量较小电流时，带来的误差太大。因此，为了保证大范围测量的精度，通常需采用多个不同量程的霍尔电流传感器一起测量，采样到其输出结果后，通过控制器比较，选择精度高的测量结果。然而，这种情况下，多个霍尔电流传感器必须一直处于工作状态，如果较大电流出现的时间较长，量程小的霍尔电流传感器很容易损坏，且采样后判定结果，采样电路较为复杂，采样结果到控制器内部，判定量程也较为复杂，消耗大量的控制器资源，需要较长的处理时间。

综上所述，可知先前技术中对变压器中性点电流的测量存在量程小的霍尔电流传感器容易损坏、采样电路及判定量程较为复杂以及需较长处理时间等问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种电流量程判定装置，其通过将电流采样电路中量程最大的霍尔电流传感器的测量结果通入比较电路，比较结果经过隔离电路直接输入到控制器的I/O端口，通过读取I/O端口的电平直接判定出电流测量的量程，解决了现有技术存在的量程小的霍尔电流传感器容易损坏、采样电路及判定量程较为复杂以及需较长处理时间等问题。

为达上述及其它目的，本实用新型一种电流量程判定装置，应用于一对变压器中性点的电流测量的电流采样电路，其中，该电流量程判定装置至少包括：

预处理电路，连接于该电流采样电路中量程最大的霍尔电流传感器，该预处理电路将该霍尔电流传感器输出的单极信号处理成双极信号并隔离放大或将该霍尔电流传感器输出的双极信号隔离放大后输出至一绝对值电路；

绝对值电路，连接于该预处理电路的输出端，该绝对值电路将预处理后的该双极信号取绝对值仅要幅度信号后输出绝对值信号至比较电路；

N个比较电路，均连接于该绝对值电路的输出端，每个比较电路将该绝对值信号和相应基准进行比较后获得N个初级量程信号输出；以及

N个隔离电路，对应连接于该N个比较电路，每个隔离电路将该N个初级量程信号和后续处理电路隔离获得适合后续处理电路电平的N个次级量程信号。

进一步地，该预处理电路至少包括第一运算放大器、第一电阻以及第三电阻，其中，该量程最大的霍尔电流传感器的输出电压经该第一电阻与该第一运算放大器的负相相连，一偏置电压与该第一运算放大器的正相相连，该第一运算放大器的负相与输出之间接该第三电阻。

进一步地，该偏置电压经过一第二电阻与该第一运算放大器的正相相连。

进一步地，该绝对值电路包括第二运算放大器、第三运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一快速二极管以及第二快速二极管，该预处理电路的输出经该第四电阻与该第二运算放大器的负相相连，该第二运算放大器的正相接地，负相与输出之间接该第五电阻；该预处理电路的输出同时经该第九电阻与该第三运算放大器的正相相连，该第七电阻与该第一快速二极管反串联，该第八电阻与该第二快速二极管反串联，两个串联电路并联接于该第三运算放大器的负相与输出之间，该第一快速二极管与该第二快速二极管的方向相反；该第七电阻与该第一快速二极管的接点或该第八电阻与该第二快速二极管的接点经该第六电阻与该第二运算放大器的负相相连。

进一步地，该第六电阻的阻值为该第四电阻阻值的一半。