CN103558435A - 一种35kV宽频带电子式电压互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种35kV宽频带电子式电压互感器，用于测量高压设备操作电压，该电压互感器包括高压电阻模块、低压电阻模块、保护模块和电容补偿模块，所述的高压电阻模块与高压设备连接，所述的低压电阻模块与高压电阻模块串联，所述的低压电阻模块、保护模块、电容补偿模块并联后输出电压信号。与现有技术相比，本发明能够获得较为精确的操作过电压波形，同时兼顾工频电压信号的测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统用互感器，尤其是涉及一种35kV宽频带电子式电压互感器。
背景技术
在设计变电站时，一般都考虑装设并联电容器补偿装置，它可就地平衡无功负荷，提高电压、降低线损，提高输变电设备的容量，具有较大经济效益。但电容器组具有频繁投切的特点，作为一种调压手段，一般变电站每天35kV电容器组操作在10次左右或更多，一年约3、4千次。而断路器开断或投切电容器组时会产生操作过电压，目前尚需解决的关键问题是建立能够稳定、准确获取操作过电压的35kV分压传感装置且具备常规互感器的功能。
近些年针对电压检测就出现一些新型的电子式电压互感器(EVT)。如中国专利CN101377976A公开的“一种电子式电压互感器”，该专利的互感器由均压电极、环氧树脂混合胶、高压臂电阻、低压臂电阻、过电压保护装置、互感器主体所组成，采用电阻或阻容分压原理，具有体积小、结构简单等优点，但存在测量精度不高的不足。又如中国专利CN102682985A公开的“一种高压电子式电压互感器”，该专利互感器由高压限流电阻、第一电流互感器、零磁通电流信号放大单元电路组成，精度高，可实现一次侧与二次侧完全电气隔离，但需要的元器件较多。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种35kV宽频带电子式电压互感器，能够获得较为精确的操作过电压波形，同时兼顾工频电压信号的测量。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种35kV宽频带电子式电压互感器，用于测量高压设备操作电压，该电压互感器包括高压电阻模块、低压电阻模块、保护模块和电容补偿模块，所述的高压电阻模块与高压设备连接，所述的低压电阻模块与高压电阻模块串联，所述的低压电阻模块、保护模块、电容补偿模块并联后输出电压信号。
所述的高压电阻模块包括依次连接的高压输入端子、均压电极和高压电阻，所述的高压输入端子与高压设备连接，所述的高压电阻与低压电阻模块连接。
所述的低压电阻模块包括低压电阻，该低压电阻一端与高压电阻串联，另一端接地。
所述的保护模块包括与低压电阻并联的双向稳压二极管。
所述的电容补偿模块包括分别与低压电阻并联的补偿电容和电压输出端子。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于电阻分压(高压电阻与低压电阻串联)、并采取低压电容并联补偿低压电阻的电子式电压互感器，结构简单，可基于低压电阻两端获得较为准确的操作过电压波形，并同时能够兼顾工频电压信号的测量。
附图说明
图1为本发明的系统方框示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为本发明与标准冲击分压器同时测量时的波形对比图；
图3中，(a)为负极性操作冲击电压下的波形示意图；(b)为正极性操作冲击电压下的波形示意图。
具体实放方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，一种35kV宽频带电子式电压互感器1，用于测量高压设备操作电压，该电压互感器包括高压电阻模块10、低压电阻模块11、保护模块12和电容补偿模块13，所述的高压电阻模块10与高压设备连接，所述的低压电阻模块11与高压电阻模块10串联，组成电组式电压分压器，所述的低压电阻模块11、保护模块12、电容补偿模块13并联后输出电压信号。
所述的高压电阻模块10包括依次连接的高压输入端子101、均压电极102和高压电阻103，所述的高压输入端子101与高压设备连接，所述的高压电阻103与低压电阻模块11连接。
所述的低压电阻模块11包括低压电阻111，该低压电阻111一端与高压电阻103串联，另一端为接地端112。
所述的保护模块12包括与低压电阻并联的双向稳压二极管121。
所述的电容补偿模块13包括分别与低压电阻并联的补偿电容131和电压输出端子132。
本实施例中，高压电阻为250MΩ，低压电阻为50kΩ，由于互感器制造工艺和使用材料，空间杂散电容对高压电阻，因此补偿电容C的取值1000pF。
图3给出了本实施例与标准冲击分压器同时测量时的波形对比图，波形基本重合，性能优良，可满足暂态测量。试验结果来自于实施例基于自制的35kV宽频带电子式电压互感器，在高压大厅内进行操作电压试验性能验证得到。
本发明可用于35kV电压等级电力系统运行设备上出现的任何形式的暂态电压，包括工频过电压、操作过电压和雷电过电压等。
Claims (5)
1.一种35kV宽频带电子式电压互感器，用于测量高压设备操作电压，其特征在于，该电压互感器包括高压电阻模块、低压电阻模块、保护模块和电容补偿模块，所述的高压电阻模块与高压设备连接，所述的低压电阻模块与高压电阻模块串联，所述的低压电阻模块、保护模块、电容补偿模块并联后输出电压信号。
2.根据权利要求1所述的一种35kV宽频带电子式电压互感器，其特征在于，所述的高压电阻模块包括依次连接的高压输入端子、均压电极和高压电阻，所述的高压输入端子与高压设备连接，所述的高压电阻与低压电阻模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种35kV宽频带电子式电压互感器，其特征在于，所述的低压电阻模块包括低压电阻，该低压电阻一端与高压电阻串联，另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种35kV宽频带电子式电压互感器，其特征在于，所述的保护模块包括与低压电阻并联的双向稳压二极管。
5.根据权利要求3所述的一种35kV宽频带电子式电压互感器，其特征在于，所述的电容补偿模块包括分别与低压电阻并联的补偿电容和电压输出端子。
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