[发明专利]一种变电站母线工频电压测量装置

说明书

本发明公开了一种变电站母线工频电压测量装置。变电站母线为具有管型结构的高压导体，所述测量装置包括金属片、电阻和光电测量模块；所述金属片与所述高压导体绝缘连接；所述金属片还与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端与所述待测母线电连接；所述光电测量模块并联于所述电阻的两端，所述光电测量模块用于测量电阻两端的电压，并根据电阻两端的电压计算所述高压导体的电压，本发明的测量装置无需变压器，解决了使用互感器测量变电站的母线电压的方式的精确度和安全性不足的技术问题，提高了变电站母线电压监测的精度和安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统监测领域，特别涉及一种变电站母线工频电压测量装置。

背景技术

随着用电需求量的急剧增加，电网的规模不断壮大，远距离大功率的输电技术更加先进，电力系统的电压等级也不断提高，电网的结构也更加错综复杂。在电力系统的运行中，为了保证电网的安全稳定运行，常要对电压、电流等参数进行实时监测。目前变电站所采用的高电压测量方法和设备中，电磁式电压互感器在较高电压下会出现铁磁饱和，输出电压呈非线性，暂态响应差等问题；电容式电压互感器在高电压下绝缘困难，还会给系统带来易燃易爆等潜在风险，可见电磁式和电容式电压互感器的方案在监测精度和安全性上都不能满足当今电网的需求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种变电站母线工频电压测量装置，以提高变电站母线电压监测的精度和安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种变电站母线工频电压测量装置，变电站母线为具有管型结构的高压导体，所述测量装置包括金属片、电阻和光电测量模块；

所述金属片与所述高压导体绝缘连接；

所述金属片还与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端与所述待测母线电连接；

所述光电测量模块并联于所述电阻的两端，所述光电测量模块用于测量电阻两端的电压，并根据电阻两端的电压计算所述高压导体的电压。

可选的，所述光电测量模块包括发送子模块、光纤、接收子模块和上位机；

所述发送子模块的输入端并联于所述电阻的两端，输出端与所述光纤的一端连接，所述发送子模块用于测量所述电阻两端的电压，将所述电压转换成光信号，并将所述光信号传输给所述光纤；

所述光纤的另一端与所述接收子模块连接，所述光纤用于将所述光信号传输给所述接收子模块；

所述接收子模块与所述上位机连接，所述接收子模块用于将所述光信号转换成电信号，并将所述电信号传输给所述上位机；

所述上位机用于根据所述电信号计算所述高压导体的电压。

可选的，所述上位机包括第一母线电压计算单元和显示单元，所述第一母线电压计算单元用于根据所述电信号，利用公式计算母线电压；

其中，U表示高压导体的电压，U₀表示电阻电压值，R₀表示电阻值，f表示频率，ε₀表示空气的介电常数，R表示高压导体半径，S表示金属片的表面积，h表示高压导体距地高度；

所述电压显示单元用于显示所述高压导体的电压。

可选的，所述上位机包括第二母线计算单元和显示单元，所述第二母线计算单元内存储有不同电阻值与比例系数和相位差的对照表，所述第二母线计算单元用于根据所述电阻和所述对照表获得所述电阻对应的比例系数和相位差，并根据所述电信号、所述比例系数和所述相位差计算母线电压；

所述显示单元用于显示所述高压导体的电压。

可选的，所述测量装置还包括金属屏蔽盒和绝缘片；