[发明专利]集成电容式电源的高压电压电流组合传感器

说明书

本发明提出一种集成电容式电源的高压电压电流组合传感器，包括底座，在底座的上部均匀设有多个器身，在每个器身的内部封装有电压传感器、电流传感器以及电容式电源；电压传感器包括右侧高压臂电容组件以及右侧低压臂电容组件，电流传感器包括相电流隔离线圈组件以及零序电流隔离线圈组件，电容式电源包括左侧高压臂电容组件以及左侧低压臂电容组件；在底座内设有电压误差调整电路组件、电压隔离线圈组件、IV变换电阻组件、电流误差调整电路组件、补偿电抗器、变压器组件以及过压保护电路组件。本发明减小了整机的体积和重量，简化了现场安装的接线，并允许设备带电安装，解决了设备安装与需要停电之间的矛盾。

技术领域

本发明涉及传感器设备技术领域，特别涉及一种集成电容式电源的高压电压电流组合传感器。

背景技术

近年来，电力物联电网由最初的概念逐渐落地实施。其中，要实现电力物联电网，首先要建设感知层，用于感知电网的各种状态，感知层建设需要使用大量的电能计量、状态监测以及保护用的智能感知设备。电压和电流是电网最基础的两种物理量，因此电压传感器和电流传感器是上述设备所必不可少的。与此同时，感知设备还需要电源工作，在高压环境下的供电电源一般都需要安装独立的电源变压器。

传统的方案采用三个（ABC三相）电流互感器、三个（ABC三相）电压互感器以及一个电源变压器为感知设备，以提供电压电流测量信号以及电源。传统方案的问题在于体积大、重量大，如一台10kV电压互感器重量在15kg以上，上述的一套设备重量超出100kg；安装接线复杂，多个设备之间的接线需要在现场完成，耗时耗力且容易接错线；此外，还需要停电安装，特别是在对可靠电力供应高度依赖的今天，停电所造成的损失以及衍生问题越来越大，因此供电可靠率一直都是供电部门主要的考核指标之一。

可以理解的，若仅为了实现电力物联网而牺牲供电可靠性显然是不合适的，同时随着技术的发展电网设备也在朝着小型化与低功耗化的方向发展。基于此，有必要提出一种能够集成电压传感器、电流传感器以及供电电源三种必要功能的组合传感器设备，以实现小型化、适合高压电网使用且能适应电力物联网发展的需求。

发明内容

鉴于上述状况，本发明的目的是为了提出一种集成电容式电源的高压电压电流组合传感器，以解决上述技术问题。

本发明提出一种集成电容式电源的高压电压电流组合传感器，包括底座，其中，在所述底座的上部均匀设有多个器身，在每个所述器身的内部封装有电压传感器、电流传感器以及电容式电源，所述电流传感器设于所述电压传感器与所述电容式电源的上方，所述电压传感器与所述电容式电源并列设置；

所述电压传感器包括右侧高压臂电容组件以及右侧低压臂电容组件，所述电流传感器包括相电流隔离线圈组件以及零序电流隔离线圈组件，所述电容式电源包括左侧高压臂电容组件以及左侧低压臂电容组件；

所述右侧高压臂电容组件的一端与所述器身的顶部螺母连接，另一端与所述右侧低压臂电容组件连接，所述右侧低压臂电容组件的另一端接地；在所述相电流隔离线圈组件与所述零序电流隔离线圈组件的中心穿设有一次电流绕组，所述相电流隔离线圈组件与所述零序电流隔离线圈组件的输出电流信号与所述器身的底部螺母连接；所述左侧高压臂电容组件的一端与所述器身的顶部螺母连接，另一端与左侧低压臂电容组件连接，所述左侧低压臂电容组件的另一端接地；

在所述底座内设有电压误差调整电路组件、电压隔离线圈组件、IV变换电阻组件、电流误差调整电路组件、补偿电抗器、变压器组件以及过压保护电路组件；

每个所述器身的顶部螺母均分别与开启式电流线圈组件电性连接。