[发明专利]一种阻容分压式三相带零序交流电压传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种阻容分压式三相带零序交流电压传感器。

背景技术

三相交流电压传感器大量用于10kV和20kV配电网，它们安装在配电馈线、柱上开关、开关柜、计量柜、无功补偿装置、负荷控制装置等电力设备上。到目前为止，10kV和20kV配电网使用的交流电压传感器大多数是10kV电磁式电压互感器，其工作原理是在闭合铁心磁路上用绝缘导线绕制互相绝缘的一次绕组和二次绕组，通过电磁感应把一次交流电压变换成与二次绕组匝数和一次绕组匝数成正比的二次交流电压，这种结构的电压互感器按电磁式电压互感器标准GB/T 20840.3－2013制造，二次电压输出额定值为100V、100V/√3以及100V/3。其中100V/3的电压输出按开口三角形接法输出零序电压。

我国配电网正在进行智能化改造，提出了配电网电力设备一二次融合的要求。配电网传统的电力设备如配电变压器、高压开关和断路器、高压电能计量装置、无功补偿装置、馈线终端(FTU)被要求配置电流电压传感器、数字处理器以及数字通讯模块，产品按即插即用方式设计制造，使这些电力设备在接入电力网的同时也接入互联网。电磁式电压互感器由于体量大，难以装入现有电力设备，同时电磁式电压互感器的二次输出负荷是电子电路，不需要提供功率，使用电磁式电压互感器作为交流电压传感器会造成电力资源的浪费。随着电子式电压互感器标准GB/T 20840.7－2007以及非传统互感器标准DL/T1155－2012颁布施行，在10kV和20kV配电网上也使用电子式电压互感器和非传统电压互感器。电子式电压互感器的输出为模拟量时，二次电压输出额定值1.625V、2V、3.25V、4V、6.5V,以及1.625V/√3、2V/√3、3.25V/√3、4V/√3、6.5V/√3。非传统电压互感器的二次电压输出额定值为2V和4V，以及2V/√3和4V/√3。目前10kV和20kV配电网一二次融合工程使用最普遍的交流电压传感器采用阻容分压器结构，分别按三相电压传感器和零序电压传感器设计，必要时把它们组合成三相带零序交流电压传感器。

图1为制造的阻容分压式三相带零序交流电压传感器，每相电压需要使用两支阻容分压器，一支用于相电压二次输出，另一支用于零序二次电压输出。制造这种结构的交流传感器时，由高压电容和高压电阻组合而成的阻容高压臂是产品的主要生产成本。除此之外在一支绝缘套管内装入两支阻容分压器，其绝缘套管的体积要比只装入一支阻容分压器的绝缘套管体积显著增加，在很多情况下就难以装入原有电力设备的内部空间。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种阻容分压式三相带零序交流电压传感器，体积减少接近30％，更容易装入原有电力设备的内部空间。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种阻容分压式三相带零序交流电压传感器，包括三相电压馈线，每相所述电压馈线接入一支相分压器阻容高压臂，所述相分压器阻容高压臂的低电位端并联接入一支相电压二次阻容分压器和一支零序电压二次阻容分压器，所述相电压二次阻容分压器和零序电压二次阻容分压器的低点位端均与地网相连接。

进一步，所述相电压二次阻容分压器由相电压二次阻容高压臂和相电压二次阻容低压臂串联而成；所述零序电压二次阻容分压器由零序电压二次阻容高压臂和零序电压二次阻容低压臂串联而成。

进一步，三相组合后，分别从三支所述相电压二次阻容低压臂的两端输出二次相电压。

进一步，三相组合后，三支所述零序电压二次阻容低压臂并联，所述零序电压二次阻容低压臂的两端输出二次零序电压。

进一步，三支所述零序电压二次阻容低压臂能够合为一支。

进一步，所述相电压二次阻容高压臂由33nF的电容和491.4MΩ的电阻并联；所述相电压二次阻容低压臂由960nF的电容和49kΩ的电阻并联；所述零序电压二次阻容高压臂由15nF的电容与310kΩ的电阻并联；零序电压二次阻容低压臂由650nF的电容与72kΩ的电阻并联。

进一步，所述相分压器阻容高压臂、相电压二次阻容高压臂和零序电压二次阻容高压臂中的电容和电阻的一致性偏差控制在1％之内。

本发明还提供一种阻容分压式三相带零序交流电压传感器的调试方法，包括以下步骤：