[实用新型]动态模拟试验用的电容式电压互感器模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统的动态模拟试验用电容式电压互感器模型的设计，尤其是一种动态模拟试验用的电容式电压互感器模型。

背景技术

现代的输配电系统当中普遍采用电容式电压互感器(CVT)做为与二次设备的连接方式。在电力系统中，要求接入电力系统中的各种保护装置，也必须满足电容式电压互感器(CVT)的动态响应特性，以保证接入系统的保护装置能够运行可靠并正确动作。为了在实验室条件下考核接入电力系统的各种保护装置的性能及动作的可靠性，要求在实验室条件下，模拟出CVT的动态响应特性。所研制设计的动态模拟试验用的电容式电压互感器模型，其动态响应特性和稳态特性都应当与真实系统中CVT一致，满足在实验室中模拟电力系统中运行的CVT的稳态及动态响应特性的实际效果。

电力系统中对运行的电容式电压互感器的要求为：其高压端子在额定电压下发生短路时，带有0～100％额定负荷(功率因数为1时)的主二次侧电压应在额定频率的一个周波内降低到短路前电压峰值的10％。对于采用快速继电保护装置的电容式电压互感器，其值应小与5％。电容式电压互感器模型的技术难点是，在保证传递量值精确度的前提下，正确的模拟出在电力系统中运行的电容式电压互感器的动态响应特性。

到目前为止，未见国内外相关动态模拟实验室有此电容式电压互感器模型设计方案的报道。国内其它电力系统动态模拟领域内仍在使用电磁式电压互感器进行动态模拟试验，这与电力系统实际运行情况有明显不同，由此模拟产生的动态响应特性的差别是显而易见的。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种实验室用电容式电压互感器模型，能在实验室里模拟电力系统中运行的电容式电压互感器的稳态特性及动态响应特性。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

在实验室的模拟输出电路中，通过电压互感器获取的100V/的电压信号，经过电容、电感、电阻组成的耦合回路输入到功率放大器A，经过功率放大后到输出变压器的初级线圈，该输出变压器输出的电压信号与在电压互感器获取的电压信号有相同的相位和幅值。

电容式电压互感器的电路中，电压信号经过输入插座接入电容C1与电感L1的串连回路，再到电容C2与电感L2的并联回路后，接入电路元件区电路板(PCB)进行信号处理，处理后的信号经功率放大器进行功率放大到输出插座，经输出变压器输出。

电容式电压互感器其中的电源变压器(BYQ1)为功率放大器提供电源，电源变压器输出电压经电路元件区内电路板中的整流元件整流后为功率放大器提供工作的直流电压。

电容式电压互感器的布局中，变压器、电感元件远离放大器等电子元件，电感L1、L2、电源变压器(BYQ1)、输出变压器(BYQ2)安装时磁力线相互正交以增加抗干扰能力。

电压互感器(TV)获取100V/的电压信号后，经过电容、电感元件及电阻分压电路，经分压后的电路接入音频放大器，信号端是L，模拟地是G。

电源变压器的整流电路做为音频放大器的工作电源，一个集成芯片中封装有两个放大器，工作时只使用其中的一个放大器，另一个不工作。放大器连接有调整放大器增益的电路。放大器的输出信号经电阻、电容滤波回路滤波后，直接接入输出变压器的初级，经输出变压器次极耦合输出符合要求的电压信号。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型所具有的有益效果是：能在实验室里准确地模拟电力系统中运行的电容式电压互感器的稳态特性及动态响应特性，而且结构紧凑，布局合理，占用空间少，功耗低，抗干扰能力强。

附图说明

图1是本实用新型的电容式电压互感器模型接入电路图；

图2是本实用新型的电容式电压互感器模型结构图；

图3是本实用新型的电容式电压互感器模型原理图；

图4是本实用新型的电容式电压互感器模型系统等值图；

图5是本实用新型的电容式电压互感器模型效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，试验室系统电压为1500V，经电压互感器1500V/(100V/)降压后，接入电容式电压互感器模型，模型进行变比为1/1，经电容式电压互感器模型输出的信号波形如图5所示。该模型模拟了电容式电压互感器的特性。

如图1所示通过电压互感器(VT)获取的100V/的电压信号，经过电容、电感、电阻组成的耦合回路输入到功率放大器A经过功率放大后到输出变压器的初级线圈，变压器的变比保证次极线圈输出的电压信号与在VT获取的电压信号有相同的相位和幅值。