[發(fā)明專利]一種高精度的電容分壓式電壓互感器的電壓測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011042843.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112180137B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉遠(yuǎn)龍;孟祥君;王鳳東;武志剛;劉恒杰;姚剛;王勇;趙信華;亓占華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R15/18
• 分類號(hào): G01R15/18;G01R15/16;G01R19/00
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37223
• 代理人: 孫愛華

一種高精度的電容分壓式電壓互感器的電壓測(cè)量方法，包括測(cè)量高壓電容和測(cè)量低壓電容串聯(lián)而成的測(cè)量分壓支路，測(cè)量分壓支路連接在待測(cè)高壓線和接地線之間且平行于待測(cè)高壓線，其特征在于：設(shè)置有參考高壓電容和參考低壓電容串聯(lián)而成的參考分壓支路，參考分壓支路同樣連接在待測(cè)高壓線和接地線之間，且參考分壓支路平行于測(cè)量分壓支路以及待測(cè)高壓線，自測(cè)量高壓電容和測(cè)量低壓電容之間引出第一分壓信號(hào)，自參考高壓電容和參考低壓電容之間引出第二分壓信號(hào)。在本高精度的電容分壓式電壓互感器的電壓測(cè)量方法中，通過設(shè)置參考分壓支路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓寄生電容電容值的計(jì)算，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓互感器測(cè)量值的校正，提高了測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

一種高精度的電容分壓式電壓互感器的電壓測(cè)量方法，屬于電氣工程測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中測(cè)量高電壓時(shí)，通常使用電容分壓或電阻分壓將待測(cè)的高電壓變?yōu)樾‰妷盒盘?hào)以方便二次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，其中電容分壓方式的電壓互感器相比較電阻分壓方式的電壓互感器可以消除對(duì)線路阻抗的影響，但是無論電電阻分壓還是電容分壓方式，寄生電容的存在均是造成測(cè)量誤差的主要原因。

對(duì)電容分壓式電壓互感器而言，電容分壓實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量的原理為：使用一個(gè)高壓電容(pF級(jí))和一個(gè)低壓電容串聯(lián)(nF級(jí))，高壓電容與待測(cè)高壓側(cè)連接，低壓電容與大地連接，高壓信號(hào)被分壓后將在低壓電容上得到一個(gè)小電壓信號(hào)，二次設(shè)備對(duì)該小電壓信號(hào)采樣即可計(jì)算出待測(cè)高電壓的大小。

由于高壓電容與高壓導(dǎo)線之間、高壓和低壓電容之間以及低壓電容與大地之間均通過導(dǎo)線連接，因此這些導(dǎo)線與高壓導(dǎo)線和大地之間均會(huì)存在寄生電容，對(duì)高壓導(dǎo)線之間的寄生電容叫做對(duì)高壓寄生電容，記做C_h，對(duì)大地之間的寄生電容叫做對(duì)地寄生電容，記做C_g。在實(shí)際中，高壓導(dǎo)線、大地、高壓電容、低壓電容的不同位置所產(chǎn)生的寄生電容的大小不同，且不同結(jié)構(gòu)的電壓互感器，兩種電容的影響也不同，具體而言：

如圖2所示是其中一種電路結(jié)構(gòu)的電壓互感器，這種結(jié)構(gòu)的電壓互感器，高壓電容C₁和低壓電源C₂串聯(lián)后并聯(lián)在母線與接地線之間，高壓電容C₁和低壓電源C₂組成的串聯(lián)線路垂直于母線。其中電容C_h1～C_hn代表每單位長(zhǎng)度的對(duì)高壓寄生電容，C_g1～C_gn代表每單位長(zhǎng)度的對(duì)地寄生電容，將C_h1～C_hn的所有對(duì)高壓寄生電容記做電容C_h，將C_g1～C_gn的所有對(duì)地寄生電容記做電容C_g。電容C_h的存在將使得流過低壓電容C₂的電流除了正常的由母線流經(jīng)高壓電容C₁和低壓電容C₂進(jìn)入大地的電流外，額外增加了由母線經(jīng)C_h流入高壓電容C₂的電流，這樣會(huì)導(dǎo)致在高壓電容C₂上的電壓比實(shí)際值偏大；同理，電容C_g的存在將使得流過低壓電容C₂的電流由本來正常的由母線流經(jīng)高壓電容C₁和低壓電容C₂進(jìn)入大地的電流減少，減少的電流將經(jīng)電容C_g流入大地，這樣會(huì)導(dǎo)致在低壓電容C₂上的電壓比實(shí)際值偏小。由此可見，C_g、C_h的存在即是影響測(cè)量精度的原因。