本发明专利技术公开了一种带电源输出的电容分压式零序电压互感器，包括A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器、公共低压臂阻抗、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器和RS485通讯接口；保护与信号调理电路具有两个信号输入端和一路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电容、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；数模转换器将来自保护与信号调理电路电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收零序电压数字信号，通过RS485通讯接口输出。本发明专利技术具有结构简单、重量轻、安装方便等优点，并且零序电压传感系统的损耗很小，能方便地进行零序电压分压比的校验和误差调整。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁测量装置，尤其涉及一种能同时测量零序电压和提供电源的带电源输出的电容分压式零序电压互感器。
技术介绍
零序电压互感器用于测量电网的三相零序电压，它主要用于监测三相供电电压的不平衡度以及单相金属接地和缺相等故障。现有技术使用三个星型联结的单相电磁式电压互感器，星型联结的中性点通过第四个单相电压互感器接地，从而获得零序电压信号。在互感器安装在户外时，需要这些单相电磁式电压互感器提供单相电源，供线路保护装置、断路器开关机构和信息传输装置等现场设备使用，因此现有技术方案产品为使用了四个电源用单相电压互感器的组合体，这就造成了产品材料消耗多、体积和重量庞大，整体产品电气性能差，局部放电测试合格率低。从原理分析可知，要准确测量零序电压互感器，需要这些单相电磁式电压互感器的特性一致，这对互感器的制造提出了较高的要求。实际上，各单相电磁式电压互感器供电负荷随实际情况会发生变化，所以很难一致，这就造成了零序电压测量不准确。这种四个单相电磁式电压互感器组成的零序电压测量系统不容易准确校准，目前往往采用单独对四个单相电磁式电压互感器进行校准的方法。此外，电磁式电压互感器本身呈现感性，与线路容性分量作用易诱发谐振，从而造成谐振过电压发热烧毁，运行故障率较高。本专利技术提出了一种能同时测量零序电压和提供电源的带电源输出的电容分压式零序电压互感器，它具有三个相同的电容分压器，电容分压器的高压臂阻抗由高压臂电容串联一个小电阻构成，电容分压器的低压臂阻抗由零序电容串联一个小电阻构成，利用三个高压臂阻抗取代现有技术方案产品的三个星型联结的单相电磁式电压互感器，利用低压臂零序阻抗取代第四个单相电压互感器，构成零序电压测量系统的一次传感器，这个低压臂零序阻抗是由三个电容分压器的低压臂阻抗和一个公共低压臂阻抗并联而成的。同时利用一个电源电压互感器单独提供电源，该电源电压互感器供电负载的变化不会影响零序电压测量系统一次传感器的测量准确度。三个相同的电容分压器可作为标准件设计制作和装配，并且可以方便地对单个电容分压器的电压分压比进行校验和补偿，有利于一次传感器的质量控制。而对于制作完成的带电源输出的一次传感器，可以通过对每一相检测的方法进行校验。目前这样的带电源输出的电容分压式零序电压互感器未见有专利和文献报道。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供一种带电源输出的电容分压式零序电压互感器，它能输出与零序电压成线性比例关系的数字量，用于监视三相线路供电电压不平衡及单相金属接地和缺相等故障，同时能提供电源，供线路保护装置、断路器开关机构和信息传输装置等现场设备使用。本专利技术针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种带电源输出的电容分压式零序电压互感器，包括A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器、公共低压臂阻抗、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器和RS485通讯接口；A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器和公共低压臂阻抗构成互感器的带电源输出的一次传感器；A相电容分压器由A相高压臂阻抗和A相低压臂阻抗串联组成，A相高压臂阻抗由A相高压臂电容串联一个A相高压臂小电阻构成，A相低压臂阻抗由A相低压臂电容串联一个A相低压臂小电阻构成，B相电容分压器由B相高压臂阻抗和B相低压臂阻抗串联组成，B相高压臂阻抗由B相高压臂电容串联一个B相高压臂小电阻构成，B相低压臂阻抗由B相低压臂电容串联一个B相低压臂小电阻构成，C相电容分压器由C相高压臂阻抗和C相低压臂阻抗串联组成，C相高压臂阻抗由C相高压臂电容串联一个C相高压臂小电阻构成，C相低压臂阻抗由C相低压臂电容串联一个C相低压臂小电阻构成，A相高压臂阻抗、B相高压臂阻抗和C相高压臂阻抗的阻抗值相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗和C相低压臂阻抗的阻抗值可以不相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗、C相低压臂阻抗和公共低压臂阻抗的阻抗值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有两个信号输入端和一路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电容、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂阻抗的一端与A相电压和电源电压互感器一次线圈的同名端相连接，A相高压臂阻抗的另一端与A相零序电压测量输出端和A相低压臂阻抗的一端相连，A相低压臂阻抗的另一端接地，B相高压臂阻抗的一端与B相电压和电源电压互感器一次线圈的非同名端相连接，B相高压臂阻抗的另一端与B相零序电压测量输出端和B相低压臂阻抗的一端相连，B相低压臂阻抗的另一端接地，C相高压臂阻抗的一端与C相电压相连接，C相高压臂阻抗的另一端与C相零序电压测量输出端和C相低压臂阻抗的一端相连，C相低压臂阻抗的另一端接地，电源电压互感器二次线圈的同名端与带电源输出的一次传感器的一个电源输出端相连，电源电压互感器二次线圈的非同名端与带电源输出的一次传感器的另一个电源输出端相连，带电源输出的一次传感器的两个电源输出端构成了带电源输出的电容分压式零序电压互感器的电源输出端口，公共低压臂阻抗的一端、A相零序电压测量输出端、B相零序电压测量输出端、C相零序电压测量输出端和一次传感器的零序电压测量输出端相连，一次传感器的零序电压测量输出端与保护与信号调理电路的第一信号输入端连接在一起，公共低压臂阻抗的另一端接地，保护与信号调理电路的第二信号输入端与地相连接，数模转换器将来自保护与信号调理电路的电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收零序电压数字信号，并通过RS485通讯接口输出。下面对本技术方案的原理做进一步说明。假定A相高压臂阻抗ZA、B相高压臂阻抗ZB和C相高压臂阻抗ZC的阻抗值相等，即ω为电网频率，C1为高压臂阻电容，R1为高压臂阻小电阻。由A相低压臂阻抗ZA0、B相低压臂阻抗ZB0、C相低压臂阻抗ZC0和公共低压臂阻抗Zg0构成的低压臂零序阻抗为Z0，C0为低压臂阻电容，R0为低压臂阻小电阻。那么对于信号调理电路的第一信号输入端的电压有： U · A - U · 0 Z 1 + U · B - U · 0 Z 1 + U ·本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带电源输出的电容分压式零序电压互感器，其特征在于：包括A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器、公共低压臂阻抗、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器和RS485通讯接口；A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器和公共低压臂阻抗构成互感器的带电源输出的一次传感器；A相电容分压器由A相高压臂阻抗和A相低压臂阻抗串联组成，A相高压臂阻抗由A相高压臂电容串联一个A相高压臂小电阻构成，A相低压臂阻抗由A相低压臂电容串联一个A相低压臂小电阻构成，B相电容分压器由B相高压臂阻抗和B相低压臂阻抗串联组成，B相高压臂阻抗由B相高压臂电容串联一个B相高压臂小电阻构成，B相低压臂阻抗由B相低压臂电容串联一个B相低压臂小电阻构成，C相电容分压器由C相高压臂阻抗和C相低压臂阻抗串联组成，C相高压臂阻抗由C相高压臂电容串联一个C相高压臂小电阻构成，C相低压臂阻抗由C相低压臂电容串联一个C相低压臂小电阻构成，A相高压臂阻抗、B相高压臂阻抗和C相高压臂阻抗的阻抗值相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗和C相低压臂阻抗的阻抗值可以不相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗、C相低压臂阻抗和公共低压臂阻抗的阻抗值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有两个信号输入端和一路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电容、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂阻抗的一端与A相电压和电源电压互感器一次线圈的同名端相连接，A相高压臂阻抗的另一端与A相零序电压测量输出端和A相低压臂阻抗的一端相连，A相低压臂阻抗的另一端接地，B相高压臂阻抗的一端与B相电压和电源电压互感器一次线圈的非同名端相连接，B相高压臂阻抗的另一端与B相零序电压测量输出端和B相低压臂阻抗的一端相连，B相低压臂阻抗的另一端接地，C相高压臂阻抗的一端与C相电压相连接，C相高压臂阻抗的另一端与C相零序电压测量输出端和C相低压臂阻抗的一端相连，C相低压臂阻抗的另一端接地，电源电压互感器二次线圈的同名端与带电源输出的一次传感器的一个电源输出端相连，电源电压互感器二次线圈的非同名端与带电源输出的一次传感器的另一个电源输出端相连，带电源输出的一次传感器的两个电源输出端构成了带电源输出的电容分压式零序电压互感器的电源输出端口，公共低压臂阻抗的一端、A相零序电压测量输出端、B相零序电压测量输出端、C相零序电压测量输出端和一次传感器的零序电压测量输出端相连，一次传感器的零序电压测量输出端与保护与信号调理电路的第一信号输入端连接在一起，公共低压臂阻抗的另一端接地，保护与信号调理电路的第二信号输入端与地相连接，数模转换器将来自保护与信号调理电路的电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收零序电压数字信号，并通过RS485通讯接口输出。...
【技术特征摘要】
1.一种带电源输出的电容分压式零序电压互感器，其特征在于：包括A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器、公共低压臂阻抗、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器和RS485通讯接口；A相电容分压器、B相电容分压器、C相电容分压器、电源电压互感器和公共低压臂阻抗构成互感器的带电源输出的一次传感器；A相电容分压器由A相高压臂阻抗和A相低压臂阻抗串联组成，A相高压臂阻抗由A相高压臂电容串联一个A相高压臂小电阻构成，A相低压臂阻抗由A相低压臂电容串联一个A相低压臂小电阻构成，B相电容分压器由B相高压臂阻抗和B相低压臂阻抗串联组成，B相高压臂阻抗由B相高压臂电容串联一个B相高压臂小电阻构成，B相低压臂阻抗由B相低压臂电容串联一个B相低压臂小电阻构成，C相电容分压器由C相高压臂阻抗和C相低压臂阻抗串联组成，C相高压臂阻抗由C相高压臂电容串联一个C相高压臂小电阻构成，C相低压臂阻抗由C相低压臂电容串联一个C相低压臂小电阻构成，A相高压臂阻抗、B相高压臂阻抗和C相高压臂阻抗的阻抗值相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗和C相低压臂阻抗的阻抗值可以不相同，A相低压臂阻抗、B相低压臂阻抗、C相低压臂阻抗和公共低压臂阻抗的阻抗值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有两个信号输入端和一路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电容、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂阻抗的一端与A相电压和电源电压互感器一次线圈的同名端相连接，A相高压臂阻抗的另一端与A相零序电压测量输出端和A相低压臂阻抗的一端相连，A相低压臂阻抗的另一端接地，B相高压臂阻抗的一端与B相电压和电源电压互感器一次线圈的非同名端相连接，B相高压臂阻抗的另一端与B相零序电压测量输出端和B相低压臂阻抗的一端相连，B相低压臂阻抗的另一端接地，C相高压臂阻抗的一端与C相电压相连接，C相高压臂阻抗的另一端与C相零序电压测量输出端和C相低压臂阻抗的一端相连，C相低压臂阻抗的另一端接地，电源电压互感器二次线圈的...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝顺峰，唐福新，毛培民，
申请(专利权)人：浙江天际互感器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。