[实用新型]一种适用于高电压谐波测量的电容式电压互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容式电压互感器，尤其是涉及一种适用于高电压谐波测量的电容式电压互感器。

背景技术

非线性负荷在电力系统中的应用日益增多导致高压电力系统的电压畸变问题越来越严重。供电部门和科研机构迫切需要对高压电力系统的电压谐波进行测量，以了解高压系统的电压谐波状况，制定出针对性的谐波治理措施。

但目前所采用的高压谐波测量方法和设备中，采用电阻器分压和电容器分压的方案需要采用专门的设备，且这些设备体积大，价格昂贵。电容式电压互感器因其体积小、重量轻、维护工作量少、电场强度裕度大、绝缘可靠性高的优点，且分压电容可兼作耦合电容器供高频载波通道使用，被广泛应用于110kV（甚至35kV）及以上高电压中性点直接接地系统的电压测量、高频通讯和继电保护中。因而从实际情况来看，采用电容式电压互感器来进行高压谐波测量是最方便经济的方法，但由于电容式电压互感器在谐波条件下的内部谐振条件将被破坏，测量谐波将出现较大的误差，无法直接应用常规电容式电压互感器进行高压谐波测量。

目前也有研究分析了电容式电压互感器的频率响应特性，利用该频率响应特性对电容式电压互感器二次测量电压进行修正后，推导出高压侧的电压谐波。但这种方案需要离线分析各种不同类型电容式电压互感器的频率响应特性，需要知道电容式电压互感器的详细结构和组成元件参数，并且不同的负载条件下的频率响应特性也不同，因此这种方法实现较为复杂，限制了其应用推广。

因此，如果能对电容式电压互感器进行简单改造，设计出一种基于电容式电压互感器的适用于高压谐波测量的方案，能够在测量工频高电压的情况下同时提供高精度的高压谐波测量。从而为实现高压谐波电压测量提供一种性价比很高的方案，具有很大的实用价值和市场推广前景。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种结构简单，实现方便，测量电压谐波精度高，且不受电容式电压互感器负载大小的影响，在高电压谐波电压测量的场合具有很高的应用价值和市场推广前景的一种适用于高电压谐波测量的电容式电压互感器。

一种适用于高电压谐波测量的电容式电压互感器，其特征在于，在电容式电压互感器的电容分压器的低压电容支路和中间变压器支路中分别串联一个电流互感器。

在上述的一种适用于高电压谐波测量的电容式电压互感器，定义电容式电压互感器的电容分压器的高压电容为高压电容C_H且电容分压器的低压电容为低压电容C_L；电容式电压互感器的串联补偿电抗器为串联补偿电抗器L_f；电容式电压互感器的中间变压器为中间变压器T；在低压电容C_L的支路中串联一电流互感器S1后接地，在中间变压器T的支路中串联一电流互感器S2后接地。

因此，本实用新型具有如下优点：只需在传统电容式电压互感器中加入两个常规的电流互感器，利用这两个互感器测量得到的电流即可计算出高压系统谐波电压的大小和相位。本实用新型结构简单，实现方便，测量电压谐波精度高，且不受电容式电压互感器负载大小的影响，在高电压谐波电压测量的场合具有很高的应用价值和市场推广前景。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于电容式电压互感器的高电压谐波测量电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

附图1为一种基于电容式电压互感器的高电压谐波测量方案的结构图。图中C_H和C_L分别为常规电容式电压互感器的电容分压器的高压电容和低压电容；L_f为常规电容式电压互感器的串联补偿电抗器；T为常规电容式电压互感器的中间变压器；Z_L为电容式电压互感器的负载（不是电容式电压互感器的组成部分）。S1和S2分别为本实用新型所加入的常规串联电流互感器，其中S1串联在低压电容C_L的支路中，S2串联在中间变压器T的支路中。同时需注意的是为了降低对电流互感器S1和S2的绝缘要求，电流互感器S1和S2需分别靠近低压电容C_L支路和中间变压器T支路的接地点。在这里，需要注意的是：S1和S2串联在支路中原则上是任意位置，不会影响测量电流的大小，但是如果考虑绝缘要求，S1和S2串联在不同点的电压是不同的，因此，将S1串联在中间变压器的一次侧与接地点之间，S2串联在低压电容与接地点之间。