[发明专利]一种测量宽范围电压的标准电容分压器及测量方法

说明书

本发明公开了一种测量宽范围电压的标准电容分压器及测量方法。其中，测量宽范围电压的标准电容分压器，包括：绝缘外筒、设置于绝缘外筒内部上端的电极模块、设置于绝缘外筒底部外侧的低压臂模块，其中电极模块包括高压电极、低压电极以及屏蔽电极，并且高压电极、低压电极以及屏蔽电极为同轴组合方式，并且屏蔽电极的下端通过支撑杆与设置于绝缘外筒底部的下法兰连接；低压臂模块包括低压臂外置盒以及低压臂，其中低压臂外置盒固定在下法兰的下端，并且低压臂设置在低压臂外置盒内，能够可靠、准确地测量宽动态电压。

技术领域

本发明涉及高压分压器技术领域，并且更具体地，涉及一种测量宽范围电压的标准电容分压器及测量方法。

背景技术

发展支撑构建以光伏、风力等高比例新能源为主体新型电力系统的新技术。近年来，我国新能源发电发展迅猛，光伏、风力等新能源发电区别于传统化石能源发电，其主要特点是受环境与气候特性影响显著，具有明显的随机性、波动性和间歇性等特征。高比例新能源接入电网，将对电网安全稳定运行带来深远影响。这将会冲击传统电能计量设备(含电压、电流互感器)、电能计量算法、电能表校准和溯源的准确性，影响电能交易的公平性。

在高比例新能源电力系统中，风力、光伏等新能源发电产生的电压、电流波动，相对于传统电网波动频带范围更宽、时域变化更快，而传统的电压互感器主要基于电磁感应原理制成，可实现工频和一定范围内谐波 (2.5kHz)电压的准确测量，但无法对宽动态信号(DC-100kHz全频带准确响应和测量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种测量宽范围电压的标准电容分压器及测量方法，能够可靠、准确地测量宽动态电压。

根据本发明的一个方面，提供了一种测量宽范围电压的标准电容分压器，包括：绝缘外筒、设置于绝缘外筒内部上端的电极模块、设置于绝缘外筒底部外侧的低压臂模块，其中

电极模块包括高压电极、长度不同的两个低压电极以及屏蔽电极，并且高压电极、低压电极以及屏蔽电极为同轴组合方式，并且屏蔽电极的下端通过支撑杆与设置于绝缘外筒底部的下法兰连接；

低压臂模块包括低压臂外置盒以及低压臂，其中低压臂外置盒固定在下法兰的下端，并且低压臂设置在低压臂外置盒内。

可选地，高压电极的半径大于低压电极以及屏蔽电极的半径，并且屏蔽电极以及低压电极位于同轴中心，高压电极与长度不同的两个低压电极组成两个不同的同轴电容器。

可选地，屏蔽电极通过上中下三段式与低压电极连接，并且屏蔽电极与低压电极之间通过电极绝缘板连接，其中屏蔽电极的投影面积覆盖低压电极的投影面积。

可选地，屏蔽电极的下端通过绝缘支撑件与支撑杆连接，其中低压电极以及屏蔽电极的引出线从支撑杆的内部引出，并且支撑杆与地电位相连。

可选地，还包括：电极芯，其中

下法兰上设置有引出孔，电极芯的一端与低压电极和屏蔽电极的引出线连接，并且电极芯穿过绝缘引出衬套并配合密封圈从引出孔引出。

可选地，低压电极对应的电极芯与低压臂的首端连接，低压臂的末端与低压臂外置盒的第一输出端口以及第二输出端口连接，并且屏蔽电极对应的电极芯与低压臂外置盒的第三输出端口连接。

可选地，绝缘外筒内设置有六氟化硫气体。

根据本发明的另一个方面，提供了一种利用上述标准电容分压器进行宽范围电压测量方法，包括：

将待测量宽动态电压信号源通过导线与标准电容分压器的高压电极连接；

将标准电容分压器与测量回路连接，测量回路用于从标准电容分压器接收测量电压信号；

测量回路按照标准电容分压器的预设分压比将测量电压信号放大至初始值，确定待测量宽动态电压信号的电压波形。