[發明專利]組合式電氣變量檢測裝置

無效

• 申請號: 201110184810.3
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102368085A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 拉德克·亞沃拉;亞羅米爾·波澤姆尼
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;李春暉

技術領域

本發明涉及組合式電氣變量檢測裝置，其包括在公共框中布置的多個單相電流測量模塊，對于每一個模塊設置有獨立的輸出電纜/連接。

背景技術

在中壓開關設備中，需要使用儀表用電流和電壓互感器(transformer)，以便：

-將工廠或變電站的電流和電壓值降低到使得能夠被測量和保護設備檢測到的值。

-使得次級測量和保護電路在電流上獨立于初級電力電路，同時保證操作員的更好的安全性。

通常，通過在每一相上的獨立裝置來進行在中壓網絡中的電流和電壓檢測/測量。出于保護的目的，也需要用于剩余電流測量和/或剩余電壓測量的獨立裝置。

也稱為零序電流互感器的剩余電流互感器用于接地漏電的檢測和接地故障保護。在這樣的互感器中，三相系統的三個相(電纜或匯流條)通過電流互感器的內徑。當系統無故障時，沒有電流在剩余電流互感器的次級繞組中流動。當存在接地故障時，系統的剩余電流或零序電流流過剩余電流互感器的次級繞組，并且這運轉所連接的繼電器。

平衡系統的三個電壓的和為零，但是如果系統經受單相接地故障，則不是這樣。在該情況下存在的剩余電壓作為用于檢測接地故障條件的手段在保護開關設備的實踐中是重要的。通過下述方式測量系統的剩余電壓：以相至地的連接來連接三個單相電壓互感器的初級繞組，并且串聯地或以“開口三角形”來連接次級繞組。當施加平衡的正弦電壓時，以“開口三角形”連接的次級繞組的輸出是零，但是在不平衡的條件下，將產生系統的剩余電壓。剩余電壓是零序電壓的三倍。

通常，如上所述的所有這些裝置是獨立的裝置，它們需要被固定在系統內部的某處，以便保證初級導體的正確的定位和所有部件的機械穩定性。通常，感應儀表用互感器用于這個目的，盡管如此，也可以使用有時也被稱為非傳統儀表用互感器或傳感器的電子儀表用互感器，以便滿足相同的需要。

在感應電流互感器的情況下，很難制造在一個主體中設置有三個單相互感器的一個單元。如果如此，則解決方案會非常龐大和沉重，尤其是對于需要大的動態范圍的保護的目的。此外，可以將三個單相互感器/線圈置于一個主體中，以便具有緊湊的解決方案，但是當今剩余電流測量需要獨立的裝置。

由于在傳統電流互感器中鐵磁芯的存在和結果產生的完全的解決方案的大小和重量，將相電流測量和甚至剩余電流測量組合在一起不是有益的。此外，鐵磁芯的存在影響磁場，并且幾個鐵磁芯的組合——每一個鐵磁芯被設計用于不同的額定初級電流——可能影響總磁場。這可能引起較高的非線性行為，其然后使得更難達到每一個測量所需要的精度。

也以相同的方式來使用電子電流互感器或傳感器，但是它們的用于剩余電流測量的使用在中壓應用中不常見，而是使用電流互感器。

為了能夠計算輸出功率，需要測量電子電流和電子電壓。這些測量兩者也是一些保護功能所需要的。在這樣的情況下實現所有所需測量元件的限制因素可以是在中壓開關裝置內的空間。新的開關裝置設計正在被設計得更小并且具有挑戰性的參數，因此要求當今的傳統儀表用互感器技術難以實現的更小和緊湊的測量方案。

本發明的一個目的是提出一種用于組合式電氣變量檢測裝置的解決方案，所述組合式電氣變量檢測裝置不僅用于測量在優選的三個單相中的電流，還用于同時測量在至少一個單相中的電壓，并且包括剩余電流和電壓測量可能性。

另一個目的是在公共框中布置小尺寸的測量模塊并且提出整個組合式電氣變量檢測裝置至輸出測量和控制單元的容易的連接，其中，所述測量模塊設置有用于每一個模塊的獨立的輸出電纜/連接。

發明內容

已經通過組合式電氣變量檢測裝置來實現了本發明的所述目的，所述組合式電氣變量檢測裝置由在公共框內布置的多個單相電流測量模塊構成，對于每一個模塊具有獨立的輸出電纜/連接，本發明特征在于：至少一個單相電流測量模塊設置有電壓檢測裝置，所述組合式電氣變量檢測裝置使用一個輸出電纜/連接，其信號線耦接到來自所述模塊的所述輸出電纜/連接。優選的是，例如基于羅果夫斯基線圈原理的所有單相電流測量模塊設置有電壓檢測裝置。

在本發明的一個優選實施例中，所述組合式電氣變量檢測裝置設置有圍繞在所述公共框中的一個以上所述單相電流測量模塊(1)的剩余電流檢測裝置。

在本發明的更優選的實施例中，所述組合式電氣變量檢測裝置組合三個相電流測量模塊，其中每一個相電流測量模塊設置有對應的相電壓檢測裝置，所有相電流測量模塊和相電壓檢測裝置與剩余電流檢測裝置一起被布置在所述公共框中，并且所有裝置和模塊被彼此接近地定位。