[发明专利]一种电子式电容分压互感器的温度补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于智能变电站电子式互感器检测技术领域，具体涉及一种电子式电容分压互感器的温度补偿方法和装置。

背景技术

按照传感器的工作原理，有源电子式电压互感器可分为电阻分压型互感器、阻容分压型互感器和电容分压型互感器。在高电压的工况下，电阻分压型互感器对绝缘材料的要求较高，并且存在电阻元件的稳定性差、高压电极电晕放电等问题，容易引起较大的测量误差；阻容分压型互感器因存在微分处理回路和积分处理回路，其暂态性能难以保证；而电容分压型采用电容串联分压原理，直接传变一次高压信号，在电力系统中应用比较广泛，并且谐波性能良好。但是电子式电容分压互感器经常置于室外，如果室外的温度产生较大的变化时，会直接影响到高压臂电容和低压臂电容的容值，使得电容分压传感器的分压比不稳定，从而影响电压互感器输出的准确度。

现有的方法是采用导热性能好的绝缘材料和同一批次的电容器，进行温度循环试验，使高压臂电容和低压臂电容的温度系数尽量一致，减小温度变化对电容分压传感器分压比的影响。

但是高压臂电容和低压臂电容的温度系数依然不一致，并且在某些工况下，当低压臂电容和高压臂电容之间的距离较远时，如立柱式的电容分压互感器，低压臂电容和高压臂电容的温度变化也不一致，两者之间的温度存在差异，因此这种方法不能完全消除温度变化对电容分压互感器输出准确度的影响。

发明内容

本发明提供一种电子式电容分压互感器的温度补偿方法和装置，用于解决由于高压臂电容和低压臂电容温度差异而造成的电子式电容分压互感器的输出不准确的问题。

本发明提供技术方案：一种电子式电容分压互感器的温度补偿方法，包括如下步骤：

(1)分别检测电子式电容分压互感器的高压臂电容和低压臂电容的温度；

(2)计算电子式电容分压互感器在当前温度下的实时分压比K'；

(3)根据上述得到的实时分压比K'和电子式电容分压互感器的标准分压比K对电子式电容分压互感器采集到的分压信号U'进行补偿，得到温度补偿后的分压信号U；

(4)对温度补偿后的分压信号U进行转换和输出。

进一步的，所述电子式电容分压互感器在标准温度下的分压比为K，根据公式对电子式电容分压互感器采集到的分压信号U'进行补偿，得到温度补偿后的分压信号U。

进一步的，当电子式电容分压互感器高压臂电容C₁的温度与标准温度之间的差值为Δt₁，低压臂电容与标准温度C₂之间的差值为Δt₂时，电子式电容分压互感器的实时分压比

其中p₁和p₂分别为电子式电容分压互感器高压臂电容和低压臂电容的温度系数。

进一步的，当电子式电容分压互感器低压臂电容为至少两个规格相同的电容并联而成的电容组时，电子式电容分压互感器的实时分压比其中p₀为并联电容组中每个电容的温度系数，C₀为并联电容组中每个电容在20℃时的容值。

本发明提供的一种电子式电容分压互感器的温度补偿方法，首先检测出电子式电容分压互感器高压臂电容和低压臂电容的温度，然后计算出电子式电容分压互感器在当前温度下的实时分压比，利用实施分压比对测得的分压信号进行补偿。由于本发明所提供的技术方案，在计算实时分压比时考虑到了高压臂电容和低压臂电容温度变化不一致造成的影响，因此能够解决由于高压臂电容和低压臂电容温度差异而造成的电子式电容分压互感器的输出不准确的问题。并且本发明所提供的技术方案不需要将高压臂电容和低压臂电容的温度系数保持一致，也不需要对电子式电容分压互感器进行温度循环试验，所需的成本较低。

一种电子式电容分压互感器的温度补偿装置，包括温度检测模块、实时分压比计算模块、温度补偿模块和转换输出模块；

所述温度检测模块用于分别检测电子式电容分压互感器的高压臂电容和低压臂电容的温度；

所述实时分压比计算模块用于计算电子式电容分压互感器在当前温度下的实时分压比K'；

所述温度补偿模块用于根据上述得到的实时分压比K'和电子式电容分压互感器的标准分压比K对电子式电容分压互感器采集到的分压信号U'进行补偿，得到温度补偿后的分压信号U；

所述转换输出模块用于对温度补偿后的分压信号U进行转换和输出。