[發明專利]電壓檢測裝置、阻抗隔離電路及控制方法

有效

• 申請號: 201710136177.8
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106932629B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 吳述超;張寶華;魏民權;傅亞光;喬記陽;周紹元;王曉輝;周琦;李虎威;周林霞
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R15/14
• 分類號: G01R15/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

本發明涉及電壓檢測裝置、阻抗隔離電路及控制方法，電壓檢測裝置包括電壓采集模塊和阻抗隔離電路，電壓采集模塊的兩個采集端分別連接電壓互感器中檢測阻抗的兩端，檢測阻抗與一條備用阻抗支路并聯設置，該備用阻抗支路上串設有備用阻抗和控制開關，電壓采集模塊與電壓互感器之間的連接線路上也串設有控制開關，當電壓采集模塊故障時，斷開電壓采集模塊與電壓互感器之間的連接，并投入備用阻抗。即便電壓采集模塊內的內部阻抗發生變化，也不會對電壓互感器造成影響，隔離電壓采集模塊的異常阻抗對電壓互感器阻抗的影響，保證其他采集回路測量的精度，而且能夠提升直流電力系統運行的穩定性，保證了直流電力系統的正常工作。

技術領域

本發明涉及電壓檢測裝置、阻抗隔離電路及控制方法，涉及高壓直流電壓檢測技術領域。

背景技術

電壓檢測裝置是電力系統中重要的測量設備。如圖1所示，常規的電壓檢測裝置主要包括兩部分，為電壓互感器和電壓采集模塊(電壓采集模塊通常為二次轉換器或合并單元)，在應用中，電壓互感器接入待測線路中，電壓采集模塊采集電壓互感器上的電壓，通過相應地轉換得到待測線路的電壓信息，并輸出到其他設備。工程中電壓采集模塊可以采用冗余設計，即多個電壓采集模塊連接同一個電壓互感器，電壓采集模塊之間可以理解為并聯設置。通常情況下，電壓互感器采集的母線輸出電壓較高，而電壓采集模塊所允許的輸入電壓較低，所以電壓互感器需要將高電壓轉換成低電壓。直流電壓互感器的電壓信號一般采用電阻分壓或阻容分壓的方式，如圖1所示，電壓互感器包括兩種電阻，分別是分壓阻抗R1和檢測阻抗R2，分壓阻抗R1是高壓臂阻抗，阻抗值較大，檢測阻抗R2是低壓臂阻抗，阻抗值較小。其中，電壓采集模塊連接檢測電阻R2的兩端，用于采集檢測電阻R2兩端的電壓。

電壓采集模塊的內部阻抗Rin是千歐級至兆歐級的，而直流電壓互感器的檢測阻抗R2是百歐級至千歐級的，所以電壓采集模塊對直流電壓互感器的精度是有一定影響的，不過一般情況下這種影響是可控的。但是當電壓采集模塊出現故障時，電壓采集模塊內的內部阻抗就會發生變化，并且變化范圍較大，最大到無窮大，最小可能到零，這對直流電壓互感器阻抗的影響非常大，并且是不可預知的，不但造成測量誤差變大，而且還有可能造成電力系統無法正常工作。另外，與交流互感器不同，直流電壓互感器無法采用光耦隔離或磁隔離的方式對前后級進行阻抗及電氣的隔離。

發明內容

本發明的目的是提供一種電壓檢測裝置及控制方法，用以解決當電壓采集模塊出現故障時，由于電壓采集模塊內的輸入阻抗變化范圍較大而可能導致電力系統無法正常工作的問題。本發明同時提供一種阻抗隔離電路。

為實現上述目的，本發明的方案包括一種電壓檢測裝置，包括電壓采集模塊，其特征在于，還包括阻抗隔離電路，所述阻抗隔離電路包括備用阻抗支路和兩條隔離支路，所述備用阻抗支路用于與電壓互感器中的檢測阻抗并聯設置，備用阻抗支路上串設有備用阻抗和第一控制開關，所述備用阻抗與所述電壓采集模塊的內部阻抗的阻抗值相同；第一隔離支路的兩端用于分別連接電壓采集模塊的其中一個采集端與所述檢測阻抗的其中一端，第二隔離支路的兩端用于分別連接電壓采集模塊的另一個采集端與所述檢測阻抗的另一端，第一隔離支路和/或第二隔離支路上設置有第二控制開關。

所述電壓檢測裝置還包括控制模塊，所述控制模塊控制連接所述第一控制開關和第二控制開關。

所述第一控制開關由控制開關K3和控制開關K4構成，所述備用阻抗支路上依次串設所述控制開關K3、所述備用阻抗和所述控制開關K4。

所述第二控制開關由控制開關K1和控制開關K2構成，所述第一隔離支路上設置所述控制開關K1，所述第二隔離支路上設置所述控制開關K2。

所述第一控制開關和第二控制開關為MOSFET。