[發明專利]融入式串聯諧振電感分壓高壓測量系統

在審

• 申請號: 201711018397.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107728023A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 姜杏輝;鮑清華;周洪;汪建;童彬;李剛
• 申請（專利權）人: 蘇州華電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,陳婷婷

技術領域

本發明屬于電氣試驗設備領域，具體涉及一種融入式串聯諧振電感分壓高壓測量系統。

背景技術

諧振是在電力系統應用中普遍存在的現象，對其的應用非常廣泛，尤其是在高電壓交流耐壓試驗中應用更為廣泛。高壓試驗諧振電路回路由諧振電感和諧振電容組成，根據電感和電容的連接方式分為串聯、并聯和串并聯諧振，而高電壓交流耐壓試驗通常采用串聯諧振回路進行試驗。

諧振試驗回路組成除了諧振電感和諧振電容，還有激勵用調頻電源，隔離預升壓用勵磁變壓器，高壓測量用交流分壓器及帶計量功能的測量儀表等構成。附圖1為容性被被試品C₁耐壓試驗時串聯諧振回路。

諧振耐壓試驗時，被試品高壓端均會被施加較高的交流高壓電壓，該電壓無法直接進行測量，目前，該電壓測量均是通過專門配置的高精度交流電容分壓器來實現的。

交流電容分壓器可高壓降低為測量表頭能夠直接測量的電壓。由于諧振產生的高壓為交流高壓，分壓器通常由多級電容串聯或者電阻電容并聯后再多級串聯組成，從而形成分壓器的高壓臂電容（阻容）和低壓臂電容（阻容）。例如圖1中由電容C₂和電容C₃。測量表頭直接測量低壓臂的電壓，然后按照分壓器的高壓臂與低壓臂的分壓比例，進行相應的放大，即可得到實際的高壓電壓值，即被試品C₁被施加的高壓電壓值。

常規采用外附配置的交流電容分壓器在實際應用中亦存在較多問題，主要體現在：

1、由于分壓器的細長比可達30以上，高度可達到十多米，其頂部由于均壓需要，需加裝直徑達四米的均壓環，現場搭建完成后其重心非常高，導致其穩定性極差，特別是氣象條件差的現場，抗風性能也極差，存在倒伏的危險，這個是高壓試驗中的重大隱患；

2、分壓器幾何尺寸分布極為不均勻，高度高且外徑小，形成一個細高的圓柱體，由于高度過高，需要分節設計，每一部分都需要單獨配置箱體儲運。因此在每次運輸時均需要拆分，現場搭建時又需串聯搭建，效率極低；

3、分壓器由多級精密電容或阻容串聯而成，其成本非常高，也是整個系統中成本較高的一個部件；

4、分壓器為多節充油的密封體，存在由于密封破壞導致泄漏的隱患；

5、分壓器為精密測量儀器，其對儲存和運輸都提出了較高的要求，存在由于儲運不當導致分壓器失效的隱患。

總之，原有的諧振系統，無論分壓器的單柱并聯在被被試品旁邊，還是把分壓器和諧振電感在結構上，設計為共塔一體結構，只要涉及到高壓測量，分壓器都是必不可少的，從而帶來的試驗效率的降低，成本相應的增加，試驗風險也相應提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需外加分壓器，從而提高試驗效率、降低試驗成本和風險的融入式串聯諧振電感分壓高壓測量系統。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種融入式串聯諧振電感分壓高壓測量系統，用于連接被試品構成串聯諧振系統對其進行耐壓試驗，該測量系統包括具有分壓抽頭的諧振電感、具有原邊和副邊的勵磁變壓器、用于測量諧振電感兩端電壓的第一測量模塊、用于測量勵磁變壓器的副邊兩端電壓的第二測量模塊、分別與第一測量模塊和第二測量模塊相連接并將諧振電感兩端電壓與勵磁變壓器的副邊兩端電壓求和的智能測量儀，所述勵磁變壓器的原邊與電源模塊相連接，所述勵磁變壓器的副邊與所述諧振電感相串聯后并聯于所述被試品的兩端而構成諧振試驗回路。

優選的，所述諧振電感包括至少一個分壓抽頭，所述諧振電感由各所述分壓抽頭分為若干分段而構成電感分壓器；所述第一測量模塊為變比基于所述電感兩端的電壓與其感應電壓的比例關系以及所述電感分壓器的分壓比例而設計的電壓互感器。

優選的，所述第二測量模塊為電壓互感器。

優選的，所述智能測量儀，可測量不少于兩個通道電壓信號，可進行數字算法對信號進行求和比例等運算，并可測量和顯示信號的有效值，峰峰值，峰值/√2等高壓交流耐壓試驗所需的測量參數。

優選的，所述電源模塊包括交流電源、與所述交流電源相連接的變頻電源，所述勵磁變壓器的原邊與所述變頻電源相連接。

優選的，所述被試品的一端和勵磁變壓器的一端均接地。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明無需外配分壓器，可以提高試驗效率并降低試驗成本，滿足電壓測量和校準的需求。

附圖說明

附圖1為現有的融入式串聯諧振電感分壓高壓測量系統的電路原理圖。