本发明专利技术公开了带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，包括A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器、RS485通讯接口和公共零序电阻；保护与信号调理电路具有六个信号输入端和四路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电阻、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；数模转换器将来自保护与信号调理电路的电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收数字信号和零序电压数字信号，通过RS485通讯接口输出。本发明专利技术能同时输出与含有谐波的各相一次电压成线性比例关系的数字量，能测量零序电压，可方便地进行相电压分压比及零序电压分压比校验和误差调整。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁测量装置，尤其涉及一种能同时测量三相电压和零序电压的电阻分压式三相组合电压互感器。
技术介绍
电压互感器主要用于电网的电能计量、电能质量分析及安全保护。对于三相线路，除了需要测量每一相的电压外，还需要监测三相供电电压的不平衡度以及单相金属接地和缺相等故障，因此需要测量零序电压。现有带零序电压输出的三相组合电压互感器通常采用三个单相电磁式电压互感器星型联结且一次中性点通过零序电磁式电压互感器接地来实现的。当三相供电电压不平衡及发生单相金属接地和缺相等故障时，零序电磁式电压互感器二次侧按一定比例输出零序电压。这种结构及接线方式要求这些单相电磁式电压互感器的性能一致，因此造成了现有产品过于笨重、体积庞大及材料消耗多等缺点，并且整体浇铸产品的电气性能差，局部放电测试合格率低。此外，这种带零序电压输出的电磁式三相组合电压互感器同样存在饱和、频带窄、铁磁谐振等传统电磁式组合电压互感器的问题。利用电阻分压的电子式电压互感器具有不饱和、线性度高、频带宽、能耗小、无铁磁谐振等优点，目前正在逐步替代传统的电磁式电压互感器。由于电阻存在温漂的问题，因此希望电阻分压器的高压臂电阻和低压臂电阻温漂特性尽量接近，通常高压臂电阻和低压臂电阻会在同一个基材如管形或片状陶瓷体上一次性制作完成，这种电阻分压器具有单输出端口，目前这种电阻分压器经过环氧树脂真空浇铸及简单的电阻和电容等器件的串并联补偿，就可以构成单相电子式电压互感器，并用于相电压的测量。本专利技术提出了一种在同一个管形或片状陶瓷体上将串联的高压臂电阻、低压臂电阻和零序电阻一次性制作完成的电阻分压器，这种电阻分压器具有两个输出端口，通过一定的接线方式将三个该种电阻分压器以及一个公共零序电阻连接成一次传感器，对一次传感器的输出信号进行处理，实现了对含谐波的三相电压和零序电压的准确测量，能用于监视三相线路供电电压不平衡及单相金属接地故障和缺相故障。由于高压臂电阻、低压臂电阻和零序电阻是一体制作的，因此他们的温漂特性可以做得尽量接近。此外，这种具有两个输出端口的电阻分压器可作为标准件设计制作，并且可以方便地对单个两输出端口电阻分压器的相电压分压比以及零序电压分压比进行校验，有利于一次传感器的质量控制。而对于制作完成的带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，可以通过逐相检测的方法进行校验。目前这样的带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器未见有专利和文献报道。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供一种带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，它能同时输出与含有谐波的各相一次电压成线性比例关系的数字量，同时能测量零序电压，用于监视三相线路供电电压不平衡及单相金属接地和缺相等故障。本专利技术针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，包括A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器、RS485通讯接口和公共零序电阻；A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器和公共零序电阻构成互感器的一次传感器；A相电阻分压器由A相高压臂电阻、A相低压臂电阻和A相零序电阻串联组成，B相电阻分压器由B相高压臂电阻、B相低压臂电阻和B相零序电阻串联组成，C相电阻分压器由C相高压臂电阻、C相低压臂电阻和C相零序电阻串联组成，A相高压臂电阻、B相高压臂电阻和C相高压臂电阻的电阻值相同，A相低压臂电阻、B相低压臂电阻和C相低压臂电阻的电阻值相同，A相零序电阻、B相零序电阻和C相零序电阻的电阻值可以不相同，A相零序电阻、B相零序电阻、C相零序电阻和公共零序电阻的电阻值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有六个信号输入端和四路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电阻、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂电阻的一端接A相电压，A相高压臂电阻的另一端接A相电压测量输出端和A相低压臂电阻的一端，A相低压臂电阻的另一端与A相零序电压测量输出端和A相零序电阻的一端相连，A相零序电阻的另一端接地，B相高压臂电阻的一端接B相电压，B相高压臂电阻的另一端与B相电压测量输出端和B相低压臂电阻的一端相连，B相低压臂电阻的另一端接B相零序电压测量输出端和B相零序电阻的一端，B相零序电阻的另一端接地，C相高压臂电阻的一端接C相电压，C相高压臂电阻的另一端与C相电压测量输出端和C相低压臂电阻的一端相连，C相低压臂电阻的另一端接C相零序电压测量输出端和C相零序电阻的一端，C相零序电阻的另一端接地，A相电压测量输出端、B相电压测量输出端和C相电压测量输出端分别与保护与信号调理电路的第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端相连接，公共零序电阻的一端、A相零序电压测量输出端、B相零序电压测量输出端、C相零序电压测量输出端、保护与信号调理电路的第四信号输入端和第五信号输入端连接在一起，公共零序电阻的另一端接地，保护与信号调理电路的第六信号输入端与地相连接，保护与信号调理电路的第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端和第四信号输入端构成了以第四信号输入端为参考电位的三相电压测量端口，保护与信号调理电路的第五信号输入端和第六信号输入端构成了以第六信号输入端为参考电位的零序电压测量端口，数模转换器将来自保护与信号调理电路的电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收三相电压数字信号和零序电压数字信号，并通过RS485通讯接口输出。下面对本技术方案的原理做进一步说明。假定A相高压臂电阻RA2、B相高压臂电阻RB2和C相高压臂电阻RC2相等，即RA2＝RB2＝RC2＝R2，同时A相低压臂电阻RA1、B相低压臂电阻RB1和C相低压臂电阻RC1相等，即RA1＝RB1＝RC1＝R1，由A相零序电阻RA0、B相零序电阻RB0、C相零序电阻RC0和公共零序电阻Rg0构成的等效并联电阻为R0，那么对于信号调理电路的第四和第五信号输入端的电压u0有： u A - u 0 R 1 + R 2 + u B - u 0 R 1 + R 2 + u C - u 0 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，其特征在于：包括A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器、RS485通讯接口和公共零序电阻；A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器和公共零序电阻构成互感器的一次传感器；A相电阻分压器由A相高压臂电阻、A相低压臂电阻和A相零序电阻串联组成，B相电阻分压器由B相高压臂电阻、B相低压臂电阻和B相零序电阻串联组成，C相电阻分压器由C相高压臂电阻、C相低压臂电阻和C相零序电阻串联组成，A相高压臂电阻、B相高压臂电阻和C相高压臂电阻的电阻值相同，A相低压臂电阻、B相低压臂电阻和C相低压臂电阻的电阻值相同，A相零序电阻、B相零序电阻和C相零序电阻的电阻值可以不相同，A相零序电阻、B相零序电阻、C相零序电阻和公共零序电阻的电阻值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有六个信号输入端和四路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电阻、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂电阻的一端接A相电压，A相高压臂电阻的另一端接A相电压测量输出端和A相低压臂电阻的一端，A相低压臂电阻的另一端与A相零序电压测量输出端和A相零序电阻的一端相连，A相零序电阻的另一端接地，B相高压臂电阻的一端接B相电压，B相高压臂电阻的另一端与B相电压测量输出端和B相低压臂电阻的一端相连，B相低压臂电阻的另一端接B相零序电压测量输出端和B相零序电阻的一端，B相零序电阻的另一端接地，C相高压臂电阻的一端接C相电压，C相高压臂电阻的另一端与C相电压测量输出端和C相低压臂电阻的一端相连，C相低压臂电阻的另一端接C相零序电压测量输出端和C相零序电阻的一端，C相零序电阻的另一端接地，A相电压测量输出端、B相电压测量输出端和C相电压测量输出端分别与保护与信号调理电路的第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端相连接，公共零序电阻的一端、A相零序电压测量输出端、B相零序电压测量输出端、C相零序电压测量输出端、保护与信号调理电路的第四信号输入端和第五信号输入端连接在一起，公共零序电阻的另一端接地，保护与信号调理电路的第六信号输入端与地相连接，保护与信号调理电路的第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端和第四信号输入端构成了以第四信号输入端为参考电位的三相电压测量端口，保护与信号调理电路的第五信号输入端和第六信号输入端构成了以第六信号输入端为参考电位的零序电压测量端口，数模转换器将来自保护与信号调理电路的电压信号转换成相应的数字信号，微处理器接收三相电压数字信号和零序电压数字信号，并通过RS485通讯接口输出。...
【技术特征摘要】
1.一种带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器，其特征在于：包括A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器、保护与信号调理电路、模数转换器、微处理器、RS485通讯接口和公共零序电阻；A相电阻分压器、B相电阻分压器、C相电阻分压器和公共零序电阻构成互感器的一次传感器；A相电阻分压器由A相高压臂电阻、A相低压臂电阻和A相零序电阻串联组成，B相电阻分压器由B相高压臂电阻、B相低压臂电阻和B相零序电阻串联组成，C相电阻分压器由C相高压臂电阻、C相低压臂电阻和C相零序电阻串联组成，A相高压臂电阻、B相高压臂电阻和C相高压臂电阻的电阻值相同，A相低压臂电阻、B相低压臂电阻和C相低压臂电阻的电阻值相同，A相零序电阻、B相零序电阻和C相零序电阻的电阻值可以不相同，A相零序电阻、B相零序电阻、C相零序电阻和公共零序电阻的电阻值可以为断开状态的无穷大，但是不能同时为无穷大；保护与信号调理电路具有六个信号输入端和四路信号输出端口，保护与信号调理电路由放电管、压敏电阻、电压跟随器、差分放大电路和低通滤波电路组成；A相高压臂电阻的一端接A相电压，A相高压臂电阻的另一端接A相电压测量输出端和A相低压臂电阻的一端，A相低压臂电阻的另一端与A相零序电压测量输出端和A相零序电阻的一端相连，A相零序电阻的另一端接地，B相高压臂电阻的一端接B相电压，B相高压臂电阻的另一端与B相电压测量输出端和B相低压臂电阻的一端相连，B相低压臂电阻的另一端接B相零序电压测量输出端和B相零序电阻的一端，B相零序电阻的另一端接地，C相高压臂电阻的一端接C相电压，C相高压臂电阻的另一端与C相电压测量输出端和C相低压臂电阻的一端相连，C相低压臂电阻的另一端接C相零序电压测量输出端和C相零序电阻的一端，C相零序电阻的另一端接地，A相电压测量输出端、B相电压测量输出端和C相电压测量输出端分别与保护与信号调理电路的第一信号输入端、第二信号输入端和第三信号输入端相连接，公共零序电阻的一端、A相零序电压测量输出端、B相零序电压测量输出端、C相零序电压测量输出端、保护与信号调理电路的第四信号输入端和第五信号输入端连接在一起，公共零序电阻的另一端接地，保...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝顺峰，唐福新，毛培民，
申请(专利权)人：浙江天际互感器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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