一種消除12脈動干擾的電路的制作方法

本發明涉及一種消除12脈動干擾的電路，適用于換流變壓器現場局部放電試驗，主要用于在局部放電測量時消除晶閘管導通、關斷時產生的12脈動干擾信號。

背景技術：

在換流變壓器現場交接試驗中，局部放電試驗是常規試驗項目，局部放電試驗是評估換流變絕緣性能的重要指標，同時通過局部放電試驗能夠判斷換流變壓器內部是否存在破壞性放電故障。在現場換流變局部放電試驗時，其他的電氣設備幾乎都是帶電運行，尤其閥廳內晶閘管處于工作狀態，周期性導通和關斷，產生12脈動干擾信號，12脈動干擾信號通過大地和空間輻射到局部放電測量系統，導致局部放電測量背景幅值過大，局部放電脈沖被12脈動干擾信號所掩蓋，無法提取真正的局部放電信號，從而引起局部放電測量的誤差。目前，現有的消干擾方法比較單一，無法消除12脈動帶來的干擾。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種消除12脈動干擾的電路，在換流變壓器現場局部放電試驗中，能夠消除晶閘管導通、關斷時產生的12脈動干擾信號，以保證局部放電測量的準確性。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種消除12脈動干擾的電路，包括實測信號輸入端、12脈動干擾信號輸入端、移相電路、信號調理電路和信號耦合電路，所述實測信號輸入端和信號耦合電路的第一輸入端相連，所述12脈動干擾信號輸入端依次通過移相電路、信號調理電路和信號耦合電路的第二輸入端相連，所述實測信號包括局部放電信號和12脈動干擾信號，所述移相電路和信號調理電路用于將12脈動干擾信號輸入端輸入的12脈動干擾信號調理成與實測信號中的12脈動干擾信號相位相同、幅值相同、極性相反的信號，所述信號耦合電路用于消除實測信號中的12脈動干擾信號后輸出局部放電信號。

進一步地，所述移相電路包括無感電阻r2、無感電阻r3、可調電阻vr1、無感電容c1和移相放大器u1，所述無感電阻r2的一端連接12脈動干擾信號輸入端，另一端連接在移相放大器u1反相端，所述無感電阻r3兩端分別連接在移相放大器u1反相端和輸出端，所述可調電阻vr1的一端連接在移相放大器u1反相端，另一端串接無感電容c1后連接在移相放大器u1同相端。

進一步地，所述移相電路還包括氣體放電管tvp2，所述氣體放電管tvp2和無感電阻r2并聯，其一端連接12脈動干擾信號輸入端，另一端接地。

進一步地，所述可調電阻vr1用于調節12脈動干擾信號的相位，其取值范圍為100～10k歐姆，所述無感電容c1的容量為0.27uf，所述移相放大器u1為寬頻相位補償芯片。

進一步地，所述信號調理電路包括無感電阻r4、無感電阻r5、可調電阻vr2和運算放大器u2，所述無感電阻r4的一端連接移相電路輸出端，另一端連接在運算放大器u2同相端，所述無感電阻r5的一端接地，另一端連接在運算放大器u2反相端，所述可調電阻vr2兩端分別連接在運算放大器u2反相端和輸出端。

進一步地，所述可調電阻vr2用于調節12脈動干擾信號的幅值，其取值范圍為50～500k歐姆，所述運算放大器u2為高增益、低噪聲芯片。

進一步地，所述信號耦合電路包括無感電阻r1、無感電阻r6和耦合變壓器，所述耦合變壓器的初級繞組由串聯的電感l1和電感l2組成，次級繞組為電感l3，所述無感電阻r1的一端連接實測信號輸入端，另一端連接電感l1末端，所述無感電阻r6的一端連接信號調理電路輸出端，另一端連接電感l2末端，所述電感l3用于輸出局部放電信號。

進一步地，所述信號耦合電路還包括氣體放電管tvp1，所述氣體放電管tvp1和無感電阻r1并聯，其一端連接實測信號輸入端，另一端接地。

本發明的工作原理是：實測信號通過換流變壓器的檢測阻抗接收，12脈動干擾信號通過空間傳感器接收，由于兩種信號耦合方式不同，實測信號里包含的12脈動干擾信號和空間傳感器接收到的12脈動干擾信號存在一定相移和幅值變化，通過移相電路和信號調理電路將空間傳感器接收到的12脈動干擾信號調理成與實測信號里的12脈動干擾信號相位相同、幅值相同、極性相反的信號，調理后的12脈動干擾信號和實測信號同時傳輸給信號耦合電路，在信號耦合電路中，兩個極性相反、幅值相同、相位相同的12脈動干擾信號會產生相反的磁場，兩部分磁場就會相互抵消，12脈動干擾信號被消除，保留局部放電信號。

本發明與現有技術相比，其有益效果在于：

通過移相單元和信號調理單元將空間傳感器接收到的12脈動干擾調理成與實測信號里的12脈動干擾相位相同并極性相反的信號，然后通過信號耦合單元消除實測信號里的12脈動干擾，保留局部放電信號，從而實現消除12脈動干擾的目的，保證局部放電測量的準確性，其結構簡單、檢測靈敏度高。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖；

圖2是本發明的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明的內容做進一步詳細說明。

實施例：

如圖1所示，一種消除12脈動干擾的電路，包括實測信號輸入端、12脈動干擾信號輸入端、移相電路、信號調理電路和信號耦合電路。其中，實測信號輸入端通過過壓保護和信號耦合電路的第一輸入端相連，12脈動干擾信號輸入端依次通過過壓保護、移相電路、信號調理電路和信號耦合電路的第二輸入端相連，信號耦合電路的輸出端用于和局部放電檢測裝置相連。實測信號包括局部放電信號和12脈動干擾信號，其通過換流變壓器的檢測阻抗接收，12脈動干擾信號通過空間傳感器接收。移相電路和信號調理電路用于將空間傳感器接收到的12脈動干擾信號調理成與實測信號中的12脈動干擾信號相位相同、幅值相同、極性相反的信號，所述信號耦合電路用于消除實測信號中的12脈動干擾信號后輸出局部放電信號。

如圖2所示，移相電路包括無感電阻r2、無感電阻r3、可調電阻vr1、無感電容c1和移相放大器u1，還包括由氣體放電管tvp2組成的過壓保護。其中，無感電阻r2的一端連接12脈動干擾信號輸入端，另一端連接在移相放大器u1反相端，無感電阻r3兩端分別連接在移相放大器u1反相端和輸出端，可調電阻vr1的一端連接在移相放大器u1反相端，另一端串接無感電容c1后連接在移相放大器u1同相端，氣體放電管tvp2和無感電阻r2并聯，其一端連接12脈動干擾信號輸入端，另一端接地。可調電阻vr1用于調節12脈動干擾信號的相位，其取值范圍為100～10k歐姆，無感電容c1的容量為0.27uf，移相放大器u1采用寬頻相位補償芯片。

信號調理電路包括無感電阻r4、無感電阻r5、可調電阻vr2和運算放大器u2，所述無感電阻r4的一端連接移相放大器u1輸出端，另一端連接在運算放大器u2同相端，所述無感電阻r5的一端接地，另一端連接在運算放大器u2反相端，所述可調電阻vr2兩端分別連接在運算放大器u2反相端和輸出端。可調電阻vr2用于調節12脈動干擾信號的幅值，其取值范圍為50～500k歐姆，運算放大器采用u2為高增益、低噪聲芯片。

信號耦合電路包括無感電阻r1、無感電阻r6和耦合變壓器，還包括由氣體放電管tvp2組成的過壓保護。耦合變壓器的初級繞組由串聯的電感l1和電感l2組成，次級繞組為電感l3。電感l1和電感l2結構完全相同，并且電感l1的尾端連接電感l2的首端，電感l1、電感l2和電感l3采用同一鐵心，鐵心材質為低損耗、導磁率高的磁芯。無感電阻r1的一端連接實測信號輸入端，另一端連接電感l1末端，無感電阻r6的一端連接運算放大器u2輸出端，另一端連接電感l2末端，電感l3輸出局部放電信號至局部放電檢測裝置。氣體放電管tvp1和無感電阻r1并聯，其一端連接實測信號輸入端，另一端接地。

本發明工作時，實測信號通過設置在換流變壓器上的檢測阻抗接收，12脈動干擾信號由空間傳感器接收，氣體放電管tvp1和tvp2限幅保護，避免過高的感應電壓損壞后級電子器件。移相電路由無感電阻r2、可調電阻vr1、無感電容c1、移相放大器u1、無感電阻r3構成，通過調節可調電阻vr1的電阻值使空間傳感器接收到的12脈動干擾信號與實測信號中耦合的12脈動干擾信號的相位保持一致。移相后的信號輸入到信號調理電路，信號調理電路由無感電阻r4、無感電阻r5、運算放大器u2、可調電阻vr2構成，通過調節可調電阻vr2改變信號幅值大小。空間傳感器接收到的12脈動干擾信號通過移相電路和信號調理電路調理后，變成了與實測信號中耦合的12脈動干擾信號相位相同、幅值相同、極性相反的信號。同時將該信號和實測信號一同輸入信號耦合電路，信號耦合電路包括無感電阻r1、無感電阻r6、由電感l1、電感l2和電感l3構成的耦合變壓器，三個電感采用一個鐵心，電感l1和電感l2結構完全相同，并且電感l1的尾端連接電感l2的首端。在信號耦合電路中，兩個相位相同、幅值相同、極性相反的12脈動干擾信號會產生相反的磁場，兩部分磁場就會相互抵消，導致12脈動干擾在信號耦合電路中被消除，局部放電信號則通過電感l3輸出，輸出的局部放電信號傳輸給局部放電檢測裝置。

上述實施例只是為了說明本發明的技術構思及特點，其目的是在于讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡是根據本發明內容的實質所做出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。