[实用新型]基于双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈的电子式电压互感器

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁测量技术领域，尤其涉及一种可测量电网电压的电子式电压互感器，具体地说是一种基于双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈的电子式电压互感器。

背景技术

电子式电压互感器是一种用于测量电网电压的电压传感器，它的基本技术要求由国家标准GB/T20840.7-2007《互感器第7部分：电子式电压互感器》规定，它是传统的电磁式电压互感器更新换代的产品。电子式电压互感器主要由一次电压转换器和信号处理与传输系统构成，一次电压转换器用来将一次电压转换为适合测量的低电压信号，该信号经信号处理与传输系统传送给二次设备。

电子式电压互感器的一次电压转换器可以采用电阻分压器、电容分压器、阻容分压器或光学装置，其中电阻分压器、电容分压器及阻容分压器由于结构简单易于实现而被广泛采用。电阻分压器和电容分压器由于高压臂元件与低压臂元件类型相同，因此分压器的输出电压与一次电压成线性比例关系。但是电阻分压器不太适合高电压测量场合，而电容分压器的分压比受高压电容和低压电容的标称误差及温漂影响很大，因此很难保证互感器的准确度。虽然可以选择温度特性相近的高压电容和低压电容组成电容分压器，但还是不能从根本上解决电容的离散性带来的误差问题，而且电容分压器还需要电容量较大的低压电容。阻容分压器通常需要后续的积分环节将它的输出信号还原，但是阻容分压器的输出电压与一次电压之间并不是一个理想的微分关系，并且积分环节也会引入误差。另外，利用电容分压器及阻容分压器检测电网电压时无法对分压器的高压电容进行准确的在线检测，这不利于互感器的长期安全运行。利用一个高压电容也可以测量一次电压，这时一次电压全部加在一个高压电容上，利用微型电流互感器测量流过高压电容的微小电流就可以计算出一次电压，但是此时需要高压电容的电容值，因此同样存在高压电容的标称误差及温漂的问题，同时由于高压电容电流很小，微型电流互感器也将带来较大的测量误差。本实用新型利用双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈构成一种新型一次电压转换器，高压电容将一次电压转变成微小电流，带间隙铁芯式罗氏线圈将微小电流转化成较大信号的输出电压。与常规的电容分压器及阻容分压器等一次电压转换器只有单个低电压输出信号的情况不同，这种新型一次电压转换器具有两个低电压输出信号，对这两个低电压输出信号进行处理和计算，就可以得到一次电压的测量值。这种基于双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈的电子式电压互感器避免了高压电容温漂和标称误差对传感准确度带来的严重影响问题，并且可以对高压电容等元件进行在线检测，提高了电子式电压互感器长期运行的安全性，这样的基于双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈的电子式电压互感器未见有专利和其它文献报道。

发明内容

本实用新型所要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种基于双电容和带间隙铁芯式罗氏线圈的电子式电压互感器，它能实现对一次电压的准确测量，并且能进行高压电容等元件的在线检测，提高电子式电压互感器长期运行的安全。