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基于VI的电子式电流互感器在线监测系统

刘春  
【摘要】: 随着电力系统数字化、网络化的发展趋势,传统的电磁感应式电流互感器因其固有的缺陷已越来越难以满足需要,正在逐渐被新型的电子式电流互感器代替。由于电力系统对设备的可靠性要求很高,新设备的采纳运用需要有一段较长时间的现场挂网运行考验时间。电子式互感器与一般传统互感器的二次输出接口不同,需要研究一套电子式电流互感器在线监测系统,对新型互感器运行期间的计量、保护通道的误差进行监测记录,以利于新设备的现场考核。 LabVIEW是虚拟仪器(VI)的开发工具之一,它提供了丰富的数据采集、分析及存储的库函数,如FFT、数字滤波器等,还有形象而生动的工业级控件可供工业软件的界面开发,与常用的文本编程语言相比,有着独到的优势,非常适合用来做数字信号处理。 本文设计了在LabVIEW平台下完成的电子式电流互感器在线监测系统。该系统对互感器的二次侧输出的模拟信号进行处理,计算互感器运行期间计量、参考通道的电流有效值、比值和相位误差等参数,将结果显示在工控机屏幕上,并具有数据库记录和查询、串口发送数据、简单过流故障录波等功能。本系统可用于各种不同测量原理的0.2级电子式互感器的在线监测。 介绍了该系统数字信号处理部分的前端处理电路。提出了一种双通道放大的前端处理方法,并针对系统采用的PCI2008A型采集卡的具体情况,给出了具体的硬件和软件解决方案,实验结果显示采用该方案后,系统精度提高了一个等级。这种多通道放大的前端处理思想也可以用于电力系统其它场合,提高系统的整体精度。 论述了该系统数字信号处理软件设计。研究了计量与参考通道的电流有效值以及二者的比差和相差的四种常用算法,从中选择了FFT算法并用LabVIEW语言实现。利用LabVIEW的ActiveX子模块搭建了系统数据库,实现了mdb数据库的动态创建、查询等功能。 试验结果表明,该系统的精度均达到了预期的设计目标,能够用来在线监测0.2级电子式电流互感器的运行工况。


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