[发明专利]无接触式电压测量装置及无接触式电压测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种无接触式电压测量装置及无接触式电压测量方法。

背景技术

在目前对高电压信号的测量中，所采用的其中一种方式是采用高压分压器来进行测量，高压分压器是电网过电压检测中常用的获取高压信号的装置，主要有电阻分压器、电容分压器和阻容分压器等几种结构形式，图1是文献《基于电容分压的配电网过压在线检测》一文中示出的电容分压器的结构示意图，图示中C1为高压部分，采用聚苯乙烯电容器，C2为低压臂，采用多个脉冲电容构成，使用高压分压器配合采集卡能够较准确地测量电网中的电压信号，但是存在着以下的局限性：高压、超高压以及特高压系统的分压器价格昂贵、体积巨大，需要长期并联于电网运行，且存在直接的电的联系，对人身和测量设备而言都存在着安全隐患，此外，已安装在电网中的分压器是电网测量电压的主要设备，一般不允许接入其他科研设备，例如过压在线检测装置等等，使用不够灵活方便。

对高电压信号测量的另外一种方式是采用电压互感器(PT)和电容式电压互感器(CVT)，PT和CVT是高压、超高压及特高压电网测量电压的主要手段，也是各种二次设备获取电压信号的主要方法，但是PT和CVT为了实现有效隔离，均含有电磁元件，在高频条件下极易饱和，因此在测量过电压信号时，会出现波形削峰现象，从而不能准确地计算出过电压倍数。对高电压信号的测量还有一种方式是采用光学电子式互感器来实现，其主要是采用Pockets效应、Kerr效应和逆压电效应等等，具有抗干扰能力强、绝缘性好、频带宽、原理直接和测量精度高等优点，是未来测量的发展方向，但是他们的实用化进程比较缓慢、价格高，且存在由于温度、震动等因素影响工作稳定性的问题。目前，无接触式测量方法由于其具有相互隔离(无直接电的联系)、频率响应特性好(无电磁元件)、和安全(测量部分出现问题不影响被测对象的工作)等优点，是测量手段的新趋势，尤其是适合于对高压、超高压以及特高压点电网的电压的测量，但是目前尚未有具体的采用无接触式测量方式对电压等测量的方案出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无接触式电压测量装置及无接触式电压测量方法，其可以提高对电压信号测量的安全性，方便，安全可靠，且对系统的安全运行无影响。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无接触式电压测量装置，包括：平行设置在被检测母线/导线下方且与被检测母线/导线数目相等的感应线、采集卡、以及电压计算单元，所述采集卡采集各感应线上的感应电压，所述电压计算单元根据各所述感应线上的感应电压、以及多导线系统的电位系数计算各所述被检测母线/导线的电压值，所述多导线系统包括各所述被检测母线/导线、各所述感应线。

一种无接触式电压测量方法，包括步骤：

测量平行设置被检测母线/导线下方、且与被检测母线/导线数目相等的各感应线上的感应电压；

根据预定参数类型计算各所述被检测母线/导线的电压值，所述预定参数类型包括各所述感应线上的感应电压、以及多导线系统的电位系数，所述多导线系统包括各所述被检测母线/导线、各所述感应线。

根据本发明的无接触式电压测量装置及无接触式电压测量方法，其是在被检测母线/导线的下方平行设置有与被检测母线/导线数目相等的感应线，即每一个被检测母线/导线都对应有一条感应线，因此，在被检测母线/导线上进行电力供应时，在下方的感应线上形成感应电压，并由此形成被检测母线/导线与感应线上的感应电压的对应转换关系，从而在采集到各感应线上的感应电压之后，可以根据多导线系统的电位系数确定的转换关系以及各感应电压计算出各被检测母线/导线的电压值，据此实现对各被检测母线/导线的电压值的测量。这种对各被检测母线/导线的电压值的测量方式，无需与被检测母线/导线进行直接的电的联系即可实现对各被检测母线/导线的电压值的测量，方便，安全可靠，可以提高对电压信号测量的安全性，且对系统的安全运行无影响。

附图说明

图1是电容分压器的结构示意图；

图2是本发明的无接触式电压测量方法实施例一的流程示意图；

图3是两条导线之间的对地镜像示意图；

图4是三相无接触电压测量方式下的模型示意图；

图5是本发明的无接触式电压测量方法实施例二的流程示意图；

图6是并联补偿电容后的三相无接触电压测量装置的模型示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明方案进行详细说明。