專利名稱：一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量直流電流的方法，特別涉及一種基于交流檢測(cè)的直流大電流 間接測(cè)量的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)向規(guī)模化方向發(fā)展，在直流輸電、化工、冶金等行業(yè)中應(yīng)用的變流系 統(tǒng)的容量越來越大，其中直流電流也在不斷增大，特別是在一些電解行業(yè)，直流電流可高達(dá) 數(shù)十萬安培，而直流大電流的準(zhǔn)確測(cè)量一直以來都是尚未有效解決的技術(shù)難題之一，其也 直接關(guān)系到變壓器、變流器等部件的效率核算的精度和可信度。目前對(duì)直流大電流的測(cè)量 方法主要分為兩大類一是根據(jù)被測(cè)電流在電阻上的壓降來計(jì)算直流電流，二是根據(jù)被測(cè) 電流所建立的磁場(chǎng)，通過測(cè)量其磁密、磁通或磁勢(shì)等來測(cè)量電流大小。第一種方法的代表測(cè) 試儀器是分流器，但是其功耗消耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，測(cè)量電流不超過10kA，且精度較低，已經(jīng)很 少被采用。取而代之的第二種方法的代表儀器主要有直流互感器、直流比較儀、霍爾電流 傳感器與光電直流傳感器等幾種，其中直流互感器體積較大，價(jià)格較高，需要外接電源，精 度也較低；直流比較儀低端性能差，初始電流大，且易產(chǎn)生電流過沖；霍爾電流傳感器體積 大、價(jià)格高以及安裝不便，且受磁場(chǎng)影響嚴(yán)重，測(cè)量精度不高；光電直流傳感器不受干擾電 磁場(chǎng)的影響，但是線性雙折射、長(zhǎng)期可靠性、溫度穩(wěn)定性等困擾了其實(shí)用化。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有直流大電流測(cè)量裝置體積龐大以及測(cè)量精度低的技術(shù)問題，本發(fā)明 提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟
1)采用交流電流傳感器采集整流變壓器閥側(cè)多路電流信號(hào)；
2)采集單元對(duì)交流電流傳感器采集到的電流信號(hào)進(jìn)行同步采樣； 3 )采樣數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)絇C機(jī)；
4) PC機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，計(jì)算被測(cè)直流電流的大小。一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的方法及裝置包括整流變壓器、交流 傳感器、采集單元和PC機(jī)，所述的交流傳感器置于整流變壓器側(cè)繞組與整流晶閘管之間的 聯(lián)接母排上，采集單元一端與交流傳感器連接，另一端與PC機(jī)連接。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用交流電流傳感器檢 測(cè)整流變壓器閥側(cè)電流波形去計(jì)算直流電流的大小，省去了體積龐大的直流傳感器，大大 減小了測(cè)量裝置的體積，且交流電流傳感器容易被準(zhǔn)確校驗(yàn)，不受直流強(qiáng)磁場(chǎng)影響，不易飽 和而具有良好的線性度，大大提高了測(cè)量的精度。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為本發(fā)明的原理框圖。圖2為典型6脈波整流系統(tǒng)閥側(cè)繞組及整流器接線圖。圖3為本發(fā)明12脈波系統(tǒng)測(cè)試電路原理圖。
具體實(shí)施例方式一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的方法，包括以下步驟 1)交流電流傳感器采集整流變壓器閥側(cè)多路電流信號(hào)；
2 )采集單元對(duì)交流電流傳感器采集到的電流信號(hào)進(jìn)行同步采樣，采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于采集 單元內(nèi)；
3)將采樣數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)絇C機(jī)；
4)PC對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，實(shí)現(xiàn)直流電流的實(shí)時(shí)計(jì)算與波形的實(shí)時(shí)顯 示，同時(shí)實(shí)現(xiàn)閥側(cè)交流電流測(cè)量與諧波分析。實(shí)現(xiàn)基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的裝置如圖1所示。圖中，1為交流電流 傳感器，2為多通道采集單元，3為PC機(jī)，4為整流變壓器，5為直流負(fù)載，6為閥側(cè)繞組。本 裝置包括整流變壓器4、交流傳感器1、晶閘管、直流負(fù)載5、6通道采集單元2和PC機(jī)3，所 述的交流傳感器1置于置于整流變壓器側(cè)繞組與整流晶間管之間的聯(lián)接母排上，直流負(fù)載 5與接晶閘管連接，6通道采集單元2 —端與交流傳感器1連接，另一端與PC機(jī)3連接；6通 道采集單元2的通道個(gè)數(shù)可以為6個(gè)或6的倍數(shù)個(gè)，且采集單元通道每個(gè)通道相互獨(dú)立、相 互隔離且保持每個(gè)通道同時(shí)采樣，所述的PC機(jī)3上設(shè)有實(shí)現(xiàn)直流電流的實(shí)時(shí)計(jì)算與波形的 實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)實(shí)現(xiàn)閥側(cè)交流電流測(cè)量與諧波分析的實(shí)時(shí)處理分析軟件。如圖2所示，大功率6脈波整流系統(tǒng)閥側(cè)繞組6采用同相逆并聯(lián)與整流器聯(lián)接，聯(lián) 接母排共計(jì)12根，本方法只需要6個(gè)交流電流傳感器1即可實(shí)現(xiàn)直流電流值的精確測(cè)量， 交流電流傳感器1置于連接正向晶間管的整流器進(jìn)線端母排上，與整流器形成一個(gè)整體。 在圖2中，共需要1個(gè)6通道采集單元2對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和采樣，采集單元每通道相互 獨(dú)立，互相隔離，且保持每個(gè)采樣通道采樣的同時(shí)性。采集單元對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí) 現(xiàn)閥側(cè)交流電流測(cè)量與諧波分析，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于采集單元內(nèi)部，通過LAN、CAN或USB傳送至 PC機(jī)3，可直接實(shí)現(xiàn)閥側(cè)交流電流測(cè)量與諧波分析；同時(shí)，對(duì)采樣的三相正半波數(shù)據(jù)進(jìn)行疊 加處理，然后求其平均值之和即為直流電流值，并對(duì)疊加的數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，求得直流電流的 波形。如圖3所示，對(duì)于12脈波系統(tǒng)，需要12個(gè)交流電流傳感器，因此需要2個(gè)6通道 采集單元2或者一個(gè)12通道采集單元。如果選用2個(gè)6通道采集單元2，為了保證數(shù)據(jù)采 樣的同步性，可由PC機(jī)發(fā)送采集指令至一個(gè)采集單元上，通過其控制另一采集單元進(jìn)行同 步采樣。
權(quán)利要求
1.一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的方法，包括以下步驟1)用交流電流傳感器采集整流變壓器閥側(cè)多路電流信號(hào)；2)采集單元對(duì)交流電流傳感器采集到的電流信號(hào)進(jìn)行同步采樣；3)將采樣數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)絇C機(jī)；4)PC機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，計(jì)算被測(cè)直流電流的大小。
2.一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的裝置，其特征在于包括整流變壓器、 交流傳感器、采集單元和PC機(jī)，所述的交流傳感器置于整流變壓器側(cè)繞組與整流晶閘管之 間的聯(lián)接母排上，采集單元一端與交流傳感器連接，另一端與PC機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的裝置，其特征在于 所述采集單元的通道為6個(gè)或6的倍數(shù)個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于交流檢測(cè)的直流大電流間接測(cè)量的方法及裝置。其方法包括以下步驟1)采用交流電流傳感器采集整流變壓器閥側(cè)多路電流信號(hào)；2)采集單元對(duì)交流電流傳感器采集到的電流信號(hào)進(jìn)行同步采樣；3)采樣數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)絇C機(jī)；4)PC機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，計(jì)算被測(cè)直流電流的大小。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，測(cè)量過程不受直流強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，操作方便，且測(cè)量精度高，可實(shí)現(xiàn)數(shù)萬安培直流大電流的精確測(cè)量，有效解決了電解化工等行業(yè)的直流電流測(cè)量、交流諧波分析、整流柜及變流系統(tǒng)的能耗分析及效率核算問題。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102081115SQ20101057860
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者寧志毫, 張志文, 羅隆福, 許加柱 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)