[发明专利]电压测量电路、方法及设备

说明书

本申请涉及一种电压测量电路、方法及设备，采用第一耦合器件和第二耦合器件将待测导体电气耦合接入电压测量电路，待测导体与耦合器件之间形成耦合电容，电压测量装置获取参考信号源单独作用于电压测量电路时，分压电容组两端的第一参考分压值进行分析。若第一参考分压值与电压测量装置的参考电压值的比值不满足预设比值范围，即表示此时电压测量装置的电压测量量程(参考电压值)与测量电压值(第一参考分压值)不匹配。此时电压测量装置通过调整分压电容组的电容值，改变第一参考分压值的大小，以使得第一参考分压值与参考电压值相匹配，从而避免电压测量过程中，由于测量量程过大或测量量程过小，而出现的测量结果不准确的问题。

技术领域

本申请涉及电力测量技术领域，特别是涉及一种电压测量电路、方法及设 备。

背景技术

电压测量在电力系统应用广泛，如继电保护、电能计量、智能设备的控制 以及在线监测过电压等领域。电压测量的准确性、可靠性、便利性和快速性关 乎电能计量、继电保护、电力系统监测诊断、电力系统故障分析等的可靠实施。 目前，电力系统中使用最普遍的电压测量装置就是电磁式电压互感器。

随着国家经济的快速发展和电力系统方面的科技进步，电力生产及容量传 输都大幅提升，电网的运行电压等级也在逐步提高，使得电磁式电压互感器的 缺陷渐渐的暴露出来。一方面，电磁式电压互感器存在体积笨重、价格昂贵、 短路有爆炸危险、在使用时必须防止铁芯饱和、只能测量交流信号、频率低以 及无法测量高频信号等缺点。

另一方面，需要采集电网某点电压数据时，大多采用停电施工，在线路上 挂接电磁式电压互感器，获取所需的电压信息。电磁式电压互感器在安装的时 候，要求将线路金属部分引出，再接入电磁式电压互感器进行电压测量。但在 进行实际电压测量时，较多复杂的环境中经常会遇到无法剥离绝缘层，或是不 便破坏绝缘的情况。

针对上述接触式电压测量方案存在的问题，提出了一种将感应探头固定在 被测导体上形成耦合电容，待测线路与测量装置之间即可通过耦合电容构成测 量回路，从而实现电压测量的非接触式电压测量手段。考虑到耦合的电容大小 和导线绝缘皮材质、厚度、探头材料、工艺等因素息息相关，耦合电容的数值 将在一定的范围内变化。这将导致测量装置采集到的测量电压数值波动较大， 存在短时间内超过测量装置的量程。具体表现为：当探头与待测线路的耦合电 容数值较大，导致测量装置采集到的测量电压显著增大，超过测量装置的量程 后只能按照最大量程计算，导致最终结果计算不正确；当探头与待测线路的耦 合电容数值较小，导致测量装置采集到的测量电压显著降低，此时测量装置的 电压分辨率相对较大，与采集到的较小的测量电压形成测量精度上的矛盾，同 样会导致计算结果不正确。因此，传统的非接触式电压测量方案具有测量结果 准确性低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的非接触式电压测量方案测量结果准确性低的问 题，提供一种电压测量电路、方法及设备。

一种电压测量电路，包括：第一耦合器件；第二耦合器件，用于与所述第 一耦合器件一起将待测导体电气耦合接入电压测量电路；分压电容组，所述第 一耦合器件连接所述分压电容组的第一端；参考信号源，所述分压电容组的第 二端连接所述参考信号源的第一端，所述参考信号源的第二端连接所述第二耦 合器件，所述参考信号源的电压频率与待测导体的电压频率不同；电压测量装 置，所述分压电容组的第一端连接所述电压测量装置的第一端，所述分压电容 组的第二端连接所述电压测量装置的第二端，用于当所述参考信号源单独作用 于电压测量电路，所述分压电容组两端的第一参考分压值与所述电压测量装置 的参考电压值的比值不满足预设比值范围时，调整所述分压电容组的电容值， 直至所述比值满足预设比值范围时进行待测导体的电压测量。

一种基于上述电压测量电路的电压测量方法，包括：获取所述参考信号源 单独作用于电压测量电路时，所述分压电容组两端的第一参考分压值；判断所 述第一参考分压值与所述电压测量装置的参考电压值的比值是否满足预设比值 范围；当所述比值不满足预设比值范围时，调整所述分压电容组的电容值，直 至所述比值满足预设比值范围时进行待测导体的电压测量。