[实用新型]电流法高压电压传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于高压测量领域，尤其涉及一种通过检测流过其指定负载之电流大小来测量电压的测量装置。

背景技术

目前，国、内外电力系统对高电压系统的电压测量、电能计量、监控或保护装置所需要的高压信号的取样主要有两种方法：

(1)采用电磁式电压互感器(简称PT，下同)将高电压变换成标准的低电压(100或100/)，再对其进行电压测量、供保护装置使用或接入电能表进行电能计量，这种方对互感器的输出容量要求较高；

(2)随着电力系统自动化程度的提高和微机保护方式的大量应用，对测量、计量、监控、保护用电压传感器的输出容量要求大大下降，于是出现了各种利用光纤互感器、电子式互感器、电容分压器、电阻分压器进行电压取样的方法和装置。

上述两种取样方法各有利弊：

(1)对于电磁式电压互感器而言：

a.PT体积大、重量大；

b.制造和运行、使用成本高；

c.易出故障。

电网中的电磁谐振、高次谐波、操作过电压均会给PT的安全运行造成威胁，成为难以解决的问题；同时，PT的导线截面非常小，属电力系统应用元件中比较脆弱的产品，当系统出现谐振或奇次谐波源时，极易烧毁PT，影响电力系统的安全运行；而且，PT运行时耗能较高，亦不利于节能降耗。

制造PT的材料主要有硅钢片、铜、钢、变压器油以及环氧树脂等材料，均是不可再生的、国民经济发展不可缺少的重要材料。

如何减少高压计量装置自身的电量损耗、减小其体积、节约能源、节约材料、节省投资、降低计量成本、确保其电磁兼容性好以及环保性能、方便产品的安装、使用、维护，均已成为计保行业从业人员一直在研究、关注的焦点。

(2)为了解决上述问题，出现了采用光纤互感器、电子式互感器、电容分压器、电阻分压器进行电压取样的方法，解决了用电磁式互感器存在的部分问题，但由于其在测量中都是基于分压器的原理：U₁/U₂＝Z₁/Z₂(其中Z为分压阻抗)，受电阻的稳定性、分布电容、温度变化、电晕、对地电压等诸多因素的影响，其测量精度、检测参数的稳定性等均存在着许多问题。

此外，上述产品由于：

A.都是采用分压的方式取出电压；

B.目前产品都是只能测量相对地的电压；

C.测量相对相的电压需要同时配备两只产品才能进行测量；

D.分压电压受对地分布电容的影响较大，测量误差不稳定，不能很好地适应具有多种接线方案形式的电力系统；

E.户外条件下性能不稳定，试运行效果不理想。

故其产品的推广应用不尽人意。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于测量高压电压的高压传感器，其克服了使用电磁式电压互感器带来的诸多弊端，能很好地适应具有各种接线方案形式的电力系统，可方便的实现三相三线制或三相四线制系统之相对相的高压电压测量，满足差动保护、零序保护装置的信号取样要求，符合计量、测量、监控和保护规程的要求，整个装置既节能、节省安装空间、节约制作材料、又可大幅度降低计量成本，便于计量、测量、监控或保护装置的安装、使用和维护，更为重要的是可以提高安全运行系数，提高供电质量。

本实用新型的技术方案是：提供一种用于测量高压电压的高压传感器，包括被测电压端和电压测量、计量、监控或保护装置的电压信号输入端，其特征是：在被测电压端和电压测量、计量、监控或保护装置的电压信号输入端之间，设置由至少包括一个具有标准/固定阻抗的一次阻抗、一个具有标准/固定阻抗的二次阻抗和一个电流传感器构成的高压传感器；其中，一次阻抗与电流传感器的输入端串联后，与被测电压之两端连接；其电流传感器的输出端与二次阻抗并联；其电流传感器的两端与电压测量、计量、监控或保护装置的电压信号输入端连接。

上述的电流传感器的输出端经过高/低压隔离单元与电压测量、计量、监控或保护装置的电压信号输入端连接。

其高/低压隔离单元为光电式、光纤式、电磁式、气体绝缘式、油绝缘式或固体绝缘式隔离装置。

其一次阻抗、二次阻抗为电阻性负载、电容性负载、电感性负载或其组合。

其电流传感器为光电式电流传感器、光纤电流传感器、电磁式电流传感器、微型电流互感器或贯穿式微型电流互感器，其一次侧电流输入端串接在一次阻抗和被测电压端之间；或者，一次阻抗之一个连接端穿过贯穿式微型电流互感器；其二次电流输出端与电压测量、计量、监控或保护装置的电压信号输入端连接。