[发明专利]可调节的电压传感器

说明书

本发明涉及一种电压传感器(1)，该电压传感器包括分压器(40)，该分压器用于感测HV/MV电力导体(10)的AC电压。为了将该分压器的低压部分的共同总阻抗调节到期望的阻抗，该低压部分(60)包括一个或多个低压阻抗元件(110)、多个调节阻抗元件(80)和多个开关。每个开关在其连接状态下将调节阻抗并联电连接到该一个或多个低压阻抗元件(110)中的至少一个低压阻抗元件。该分压器(40)的高压部分(50)的总阻抗和该低压部分(60)的该总阻抗被调适成使得通过使该开关(90)中的一个或多个开关进入其连接状态，该分压器(40)对于介于5kV与25kV单相接地之间的AC电压和介于40赫兹与70赫兹之间的频率具有3077、6154、6769或10000的分压比。

背景技术

本公开涉及用于电力网络和国家电网中的高压或中压电力导体的AC电压传感器，特别地涉及包括分压器的电压传感器。本公开还涉及调节此类分压器中的阻抗的方法。

电力网络运营商利用电压传感器来确定其网络中的电力导体的电压。在能源生产分散的情况下，了解网络的状态对网络的正常操作和维护是必不可少的。

用于AC电压的常见类型的电压传感器使用具有高压部分和低压部分的分压器，该高压部分和该低压部分串联连接在电力导体的高压与电接地之间。高压部分与低压部分之间的接触提供分压，该分压与电力导体的电压成比例，并且随该电压变化。对分压(或“信号电压”)进行测量以及处理以确定电力导体的电压。电力导体的电压Vin与信号电压Vout之间的比例因子通常被称为“分压比”T，其中Vout＝Vin/T，并且T取决于高压部分的总阻抗与低压部分的总阻抗之比。

为了独立于分压器的单独特性来评估信号电压，网络运营商通常精确地规定分压比。然而，高压部分和低压部分的部件的阻抗仅规定为某一准确度，并且它们的生产公差不可忽略，使得高压部分和低压部分的相应总阻抗仅在某个走廊内可预测。一旦装配，分压器就可以证明具有在网络运营商的准确度规格之外的分压比。

发明内容

本公开涉及供MV或HV配电网络使用的电压传感器。在此类网络中，电力经由HV/MV电缆、变压器、开关设备、变电站等以数百安培的电流和数十千伏的电压进行分配。如本文所用，术语“中压”或“MV”是指在1kV至72kV的范围内的AC电压，而术语“高压”或“HV”是指大于72kV的AC电压。

传统上，在高压(HV)和中压(MV)电力网络中，AC电压传感器中的分压器的分压比是在传感器的装配之后确定，并且通过在此感测电路确定来自传感器的信号电压输出的电力导体的电压之前将下游感测电路(通常被称为RTU)调节到特定传感器的分压比而考虑。然而，提供具有给定、一致且预定的分压比的HV/MV分压传感器可使感测电路更简单，因为它不需要处理具有某一(可能广泛)范围的分压比的传感器。此外，提供具有预定分压比的一致传感器有利于一个传感器对另一传感器的交换，而不必调节感测电路。

本公开试图解决这些需求。在第一基本方面，本公开提供一种电压传感器，该电压传感器用于感测HV/MV电力导体的AC电压，该电压传感器包括用于感测AC电压的电容式分压器，该分压器包括

-高压部分，该高压部分包括彼此串联电连接的一个或多个高压电容器；

-低压部分，该低压部分包括一个或多个低压电容器，该低压电容器彼此串联电连接在高压部分与电接地之间；