一种基于无源磁光玻璃电流互感器原理的行波测距装置

1.一种基于无源磁光玻璃电流互感器原理的行波测距装置，其特征在于所述装置通过基于磁光玻璃电流互感器原理获得正比于一次电流的小电压信号，通过运算放大器将该小电压信号调制后分为两路，一路用于高速AD采样，其采样数据用于实时刷新静态存储器SRAM中的数据，另一路用于低速AD采样，其数据用于故障启动条件判断，当判断输电线路发生故障后，启动高速采样部分进行采样数据存储与转发；转发的高速采样数据用于双端故障测距，从而使得定位误差与输电线路长度无关，且定位误差小于500米。
2.如权利要求1所述的行波测距装置，其特征在于采用磁光玻璃电流互感器将反映一次侧电流的光信号，采用硬件运算电路直接输出成小电压信号，对该小电压信号的采集处理方式采用硬件采样原理设计，由可编程逻辑器件CPLD控制对同一信号进行采集，一部分为高速采集，其原理为硬件实时采样、实时存储，存储器件为大容量RAM；另一部分为低速采样，用于启动判断，实时采样、实时存储，存储器件为FIFO。
3.如权利要求2所述的行波测距装置，其特征在于采用GPS的秒脉冲信号作为双端测距装置同步信号，采用GPS的秒脉冲信号每秒同步一次高速采样脉冲，使得双端高速采样脉冲信号的最大时差小于0.8微妙。
4.如权利要求1-3任一所述的行波测距装置，其特征在于采用脉冲电流驱动GaAs双异质结构的发光二极管作光源，光源发出的光耦合入长距离多模光纤，脉冲电流从20～
100mA自动可调，通过控制器把光电电流传感器MOCT的直流输出信号反馈给发光二极管的驱动源，自动调节光源的电流达到光电电流传感器MOCT直流信号的稳定输出；采用方形块状SF-6玻璃，具有全反射相位补偿的双层光路结构，通过载流导线，通过起偏器把光纤传输出来的光变成线偏振光，入射到传感头，经6次全反射后，线偏振光绕载流导体一周，完成法拉第效应环路积分；
检偏器把入射光分为两个正交光，把线偏振调制光转换为振幅调制光后，通过两路多模光纤传输至地面的光电转换部分，光电转换部分将振幅调制光转换为小电压信号；由于电流信号通过光学系统和检测仪器会产生一个位相延迟，从而该小电压信号与一次交流电流存在一个相位差，需要通过硬件运算电路来补偿该相位差，使得小电压信号与一次交流电流的相位同步；最后通过放大调制电路整形后输出至信号采样部分；
信号采样部分包括三大部分：模拟信号调理电路、高速采集部分、和低速采样启动部分；
模拟信号调理电路包括多级运放，将电流互感器的输出电流调整为适合AD采样的0～
5V电压波形，提供给高速采样与低速采样的AD；
高速采样部分包括CPLD和单片机，CPLD控制根据外部提供的采样脉冲控制AD进行采样，并实时刷新RAM1中的数据，当收到低速采样启动信号后，继续采样一定点后将RAM1的数据总线交给单片机，在单片机的控制下将存储的数据拷贝至数据缓存区RAM2，拷贝完成后CPLD继续用高速采样数据刷新RAM1中的数据；
低速采样启动部分通过读取采样数据判读是否启动，启动判据有正序、负序和零序的突变量启动和稳态值越限启动；
GPS同步部分通过CPLD将10M的晶振分频后输出625K的采样频率，提供给AD板采样用，同时实现10M的计数器，GPS秒脉负责清零该计数器，当接收AD板的启动信号，锁存10M计数器以及启动的AD板通道号，存入双口RAM中；单片机在收到AD板的启动信号，将上述数据标定为高速采样数据的启动点时刻。

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