[發明專利]一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統

在審

• 申請號: 201410069978.3
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103969493A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 鮑清華;劉曉莊;周洪;徐偉旗;劉家亮;董巍
• 申請（專利權）人: 蘇州華電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 張一鳴

技術領域

本發明涉及交流高壓變頻耐壓試驗領域，特別是涉及一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統。

背景技術

到目前為止，在進行各種電力設備的交流高壓變頻耐壓試驗中，測量系統都是采用純電容式交流分壓器實現測量高壓電壓。而分壓器是由單節和數節高壓臂本體及低壓臂、支撐底架、均壓罩以及測量表頭和測量表頭和線纜等組成，尤其特高壓耐壓試驗所用分壓器，其組裝后總高度達十幾米，均壓環直徑達數米，因此效率低，運輸隊成本高，同時分壓器設備投資也大。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統，能夠在升壓系統電感量相對固定即電抗器組不變的前提下，依據阻抗電流法并控制阻抗波動的各種因素和適時跟蹤補償，就能實現滿足1%—3%精度范圍的交流高電壓測量，從而省去分壓器不僅節省了設備投資和運行費用減少安裝時間降低勞動強度，同時還避免了使用分壓器可能存在的諸多電氣和人身安全隱患。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統，所述包括由市電電源接入變頻電源1，變頻電源1的輸出與勵磁變壓器2的低壓輸入繞組21相聯接，整體為高壓串聯諧振回路的供電端；勵磁變壓器2的高壓繞組22由低壓側供電輸出對地幾千伏或幾十千伏數量級的電壓，所述的勵磁變壓器2的高壓繞組22的低壓端聯接大地，所述的勵磁變壓器高壓繞組22的高壓端聯接固定高壓諧振電抗器3低壓端，固定高壓諧振電抗器3高壓端聯接均壓帽輸出至負載電容，負載電容低壓接地，高壓電流經由地線與勵磁變壓器高壓繞組低壓端地線聯接形成串聯諧振回路。

優選的是，電磁式電流互感器5穿心于勵磁變壓器2的高壓繞組22尾端對大地采樣得串聯諧振回路總電流，勵磁變壓器2的測量繞組23采樣的電壓信號與電磁式電流互感器采樣的電流信號送入比較電路，再將其對比后的信號送入信號分離系統，分離及經計算后的高電壓信號顯示于顯示屏上。

優選的是，所述高壓諧振電抗器通過固定長度的硬線并聯使用。

優選的是，所述高壓諧振電抗器串聯使用時，必須要求電抗器采用特定序號及特定順序安裝位置以保證上下節高壓諧振電抗器之間的距離，與其相對應的顯示表頭校驗系數，保證上下節高壓諧振電抗器之間的距離，利用固定互感量減小測量誤差。

本發明的有益效果是：本發明一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統。

附圖說明

圖1是本發明一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統的原理框圖；

圖2是本發明一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統的示意圖；

圖3是本發明一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統的公式推導圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發明實施例包括：

一種基于固定電感的高壓串聯諧振電流法測壓系統，包括市電電源接入變頻電源1，變頻電源1的輸出與勵磁變壓器2的低壓輸入繞組21相聯接，低壓輸入繞組21將低壓電耦合至勵磁變壓器2的高壓繞組22由低壓側供電輸出對地幾千伏或幾十千伏數量級的電壓，所述的勵磁變壓器2的高壓繞組22的低壓端聯接大地，所述的勵磁變壓器高壓繞組22的高壓端聯接固定高壓諧振電抗器3低壓端，固定高壓諧振電抗器3高壓端聯接均壓帽用相應電壓等級的無暈導線輸出至負載電容，負載電容4低壓一般都應接地，高壓電流經由地線與勵磁變壓器高壓繞組低壓端地線聯接形成串聯諧振回路，電磁式電流互感器5穿心于勵磁變壓器2的高壓繞組22尾端對大地采樣得串聯諧振回路總電流，勵磁變壓器2的測量繞組23采樣的電壓信號與電磁式電流互感器采樣的電流信號送入比較電路，再將其對比后的信號送入信號分離系統，分離及經計算后的高電壓信號顯示于顯示屏上。

在對本發明實施的一種優化方案中，為更好的提高測量精度，將采用所述數字分離電流法，將勵磁變壓器輸出電壓與采樣的高壓電流相位識別后分離，將電抗器內阻及高壓電暈的電流屏蔽，由于變頻電源是一種方波脈寬調制電源，其作用在電抗內阻上電流與輸出電壓相位相同，高電壓下的電暈電流為高電壓作用高壓電壓的峰峰值上的高頻電流，高壓電壓峰峰值與高壓電流又有特定的相位關系，有效將高壓總電流分離出作用在純電感上電流，與高壓電流的基波頻率，根據總電感量及諧振頻率推出負載電容上高壓電壓值，有效保證了高壓電壓值的精度。