[发明专利]一种带有温度自校准的电子式测量装置

说明书

本发明公开的一种带有温度自校准的电子式测量装置，包括：GIS金属外壳、高压导体和M个电压测量单元，其中，M为大于或等于1的正整数；各所述电压测量单元包括金属传感片、第一开关、第二开关、第一测量电阻、第二测量电阻、测压模块和电压显示器；测压模块用于测量所述第一测量电阻两端的电压和所述第二测量电阻两端的电压；电压显示器用于采用温度自校准方法，根据所述第一测量电阻两端的电压和所述第二测量电阻两端的电压计算所述高压导体的最终电压，并显示最终电压，综合考虑了温度对测量电阻阻值的影响，因此提高了测量高压导体电压的准确性。

技术领域

本发明涉及局部放电监测技术领域，特别是涉及一种带有温度自校准的电子式测量装置。

背景技术

电能是国家的经济命脉所在，与人们的日常生活息息相关。近年来，我国电力工业正在飞速发展，电压等级也在不断提高。全封闭式气体绝缘变电站(Gas InsulatedSubstations,简称GIS)因采用了绝缘性能和灭弧性能较高的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，故在电力系统中的应用越来越广泛。准确测量GIS内部高压导体的电压等级变得尤为重要，而因为传统传感器使用复杂，价格昂贵，因此提出一种高精度，低成本的电压测量方法在实际工程中意义极大。

卢斌先教授，张继安和李海鸣在之前提出的一种独立式架空线工频电压测量方法及装置，采用并联方式与架空线相连接，金属传感片位于低电位，具有成本低，安装方便，抗电磁干扰能力强等优点，但其未曾考虑温度会影响测量电阻阻值，因此测量得出的电压与实际电压存在误差。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种带有温度自校准的电子式测量装置，以实现准确测量GIS内部高压导体的电压。

为实现上述目的，本发明提供了一种带有温度自校准的电子式测量装置，所述电子式测量装置包括：

GIS金属外壳、高压导体和M个电压测量单元，其中，M为大于或等于1的正整数；各所述电压测量单元包括金属传感片、第一开关、第二开关、第一测量电阻、第二测量电阻、测压模块和电压显示器；所述GIS金属外壳与大地连接，所述第一测量电阻的一端和所述第二测量电阻的一端均与所述金属传感片连接，所述第一测量电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，所述第二测量电阻的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第一开关的另一端和所述第二开关的另一端均与GIS剩余部分连接，所述测压模块分别与所述第一测量电阻的一端、所述第一开关的另一端和所述电压显示器连接；

所述GIS金属外壳用于盛放高压导体；

从所述GIS金属外壳上切割所述金属传感片，并将切割后的所述金属传感片放回所述GIS金属外壳原切割位置处；所述金属传感片与GIS剩余部分之间的缝隙用绝缘材料填充；所述GIS剩余部分为切去所述金属传感片之后所述GIS金属外壳上剩余的部分；

所述测压模块用于测量所述第一测量电阻两端的电压和所述第二测量电阻两端的电压；

所述电压显示器用于采用温度自校准方法，根据所述第一测量电阻两端的电压和所述第二测量电阻两端的电压计算所述高压导体的最终电压，并显示最终电压。

可选地，所述电压显示器用于采用温度自校准方法，根据所述第一测量电阻两端的电压和所述第二测量电阻两端的电压计算所述高压导体的电压，具体包括：

采用有限元方法计算第一电容C₁和第二电容C₂；所述第一电容C₁为所述高压导体与所述金属传感片之间的部分电容；所述第二电容C₂为所述金属传感片与所述GIS剩余部分之间的绝缘缝隙中的部分电容；

闭合所述第一开关，断开所述第二开关，利用所述测压模块测得所述第一测量电阻两端电压U₁，然后闭合所述第二开关，断开所述第一开关，利用所述测压模块测得所述第二测量电阻两端电压U₂；