[发明专利]一种三相共箱GIS设备的电压测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种三相共箱GIS设备的电压测量装置及方法，所述装置包括：盆式绝缘子、感应圆筒和采集板卡，所述感应圆筒由通过结构支撑件固定的金属内壁和金属外壁组成；所述感应圆筒固定在盆式绝缘子的孔洞中；所述采集板卡分别连接感应圆筒的金属内壁和金属外壁；所述采集板卡，用于缩小三相共箱GIS设备的电压。本发明提供的技术方案省去了传统电容分压互感器内的高压电容、中压电容、中间变压器等，无铁磁谐振问题；消除了相间导电杆之间的耦合电容对该相测量的影响，实现三相的独立测量；消除了金属内壁与金属外壁形成的感应电容以及金属外壁与地形成的感应电容对电路的影响，并通过调节采集板卡上的可变电阻，保证了测量装置的准确性。

技术领域

本发明属于电力系统智能测量领域，具体涉及一种三相共箱GIS设备的电压测量装置及方法。

背景技术

三相共箱的气体绝缘金属封闭开关(gas insulated switchgear，GIS)设备具有节能、占地面积小、气体泄漏概率小以及安装方便等诸多优点，在电网中有广泛应用，所以经常会对三相共箱GIS设备进行电压测量。

电压互感器是电网中重要的信号采集设备，目前国内外电网中运行的电压互感器主要以电磁式电压互感器(PT)和电容式电压互感器(CVT)为主。在三相共箱GIS设备中的电压测量则主要使用电容式电压互感器，如图1所示，电容式电压互感器采用了三相共箱式结构，其三相灭弧室安装在同一个壳体内。电容式电压互感器包含高压电容、中压电容、中间变压器、阻尼器、补偿电抗器、氧化锌避雷器、排流线圈、保护间隙和接地刀闸等。电容式电压互感器采用电容分压原理，将母线侧高电压通过串联电容器分压，在低压端抽取10～20kV的电压再经过中间变压器降压得到三组57.7V相电压和一组100V的开口三角电压。

但是，电容式电压互感器依然存在电磁互感器的铁磁谐振的问题，同时电容式电压互感器的体积大、绝缘要求较高，在三相共箱GIS设备中安装时需要单独的间隔，因此占地面积较大，其占地成本和设备成本均较高。所以提供一种能够克服以上缺点的三相共箱GIS设备的电压测量装置及方法很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能够测量准确的三相共箱GIS设备的电压测量装置及方法，通过三相共箱GIS设备的电压测量装置，能够减小装置的体积，实现三相的独立测量并克服铁磁谐振的问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种三相共箱GIS设备的电压测量装置，其改进之处在于，所述装置包括：盆式绝缘子、感应圆筒和采集板卡，所述感应圆筒由通过结构支撑件固定的金属内壁和金属外壁组成；

所述感应圆筒固定在盆式绝缘子的孔洞中；

所述采集板卡分别连接感应圆筒的金属内壁和金属外壁；

所述采集板卡，用于缩小三相共箱GIS设备的电压。

优选的，所述金属外壁的高度大于金属内壁的高度。

优选的，所述三相共箱GIS设备中的导电杆置于所述感应圆筒的中心轴处。

优选的，所述采集板卡包括第一运算放大器、第一调节单元和第二调节单元；

所述第一运算放大器的反相输入端与金属内壁连接，第一运算放大器的同相输入端与金属外壁连接，第一运算放大器的输出端与第二调节单元的输入端连接；

所述第一运算放大器的反相输入端与金属内壁之间的连接点与第一调节单元的输入端连接，第一运算放大器的同相输入端与金属外壁之间的连接点接地，第一运算放大器的输出端与第二调节单元的输入端之间的连接点与第一调节单元的输出端连接。

进一步的，所述第一调节单元包括：第一稳压管、第二稳压管、第一电阻、第一电容、第二电阻以及控制开关；