一种基于空间电容分压的电压测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于空间电容分压的电压测量方法及装置，属于电力测量技术领域。该方法是在待测线路上连接两组电容，第一组有一个电容

A voltage measurement method and device based on space capacitance voltage division

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间电容分压的电压测量方法及装置
本专利技术属于电力测量
，具体涉及一种基于空间电容分压的电压测量方法及装置。
技术介绍
电压测量是电力系统安全稳定运行过程中的关键环节。电压的准确测量对到电能贸易的合理进行，电网过电压在线监测系统、智能设备以及继电保护等控制领域工作的正常运转以及电网高效经济运行具有重要意义。目前对电压测量方式的需求呈现出多元化的趋势，在电压测量领域从测量方法到测量工具都在不断改进与完善中。现有技术中多采用电压互感器对线路电压进行测量。目前广泛使用的电压传感器主要有电磁式、电容式电压互感器、光学电压传感器等。光学电压传感器稳定性问题尚未很好解决，需要高精度加工工艺和粘接工艺，尚未在电力互感器中得到大规模应用。传统PT容量较小、成本高、绝缘结构复杂、存在铁磁谐振现象、有漏感分布电容等因素的影响，渐渐不适应如今电网的需求。CVT主要应用于330kV以上电网，体积大、造价昂贵、不易安装。对配网线路而言，低成本的电压测量装置尤为需要。利用空间电容分压测量电压易受室外因素的影响，如架空线的对地高度，传感器附近的异物如杆塔、树木等，雨雪、高温、湿度变化等气候因素等。因此需要建立一个统一有效的测量模型，克服上述影响因素对电压测量的影响，使之成为一种有效的工程技术手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于空间电容分压的电压测量方法及装置，以解决现有电压测量技术中采用传统电压互感器对线路电压进行测量时，电压互感器体积大，造价昂贵机，不易携带、安装等问题，能够对线路电压进行准确测量，为电力系统安全稳定运行提供准确可靠的电压参考参数。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于空间电容分压的电压测量方法，包括如下步骤：在待测线路上连接两组电容，第一组有一个电容C1，其上极板直接接在待测线路上，下极板悬空与大地间分布电容Cd；第二组串联两个电容C2、C3，且C3＝C1，电容C2上极板直接接在待测线路上，下极板与电容C3的上极板相连，电容C3的下极板悬空，电容C3与大地间分布电容也为Cd；通过测量电容C1、C2的电压U2、U3，依据空间电容分压，即可计算待测线路电压U1；由可得：一种基于空间电容分压的电压测量装置，其特征在于，包括：高压侧系统和低压侧系统和两组电容；第一组有一个电容C1，其上极板直接接在待测线路上，下极板悬空与大地间分布电容Cd；第二组串联两个电容C2、C3，且C3＝C1，电容C2上极板直接接在待测线路上，下极板与电容C3的上极板相连，电容C3的下极板悬空，电容C3与大地间分布电容也为Cd；所述的高压侧系统包括电压信号采集模块、信号调理电路、A/D转换模块、第一控制单元、第一信号发送模块和第一信号接收模块；低压侧系统包括第二控制单元、第二信号发送模块、第二信号接收模块、D/A模拟输出电路和显示与存储设备；电压信号采集模块的采集端分别与电容C1、C2相连，用于采集电容C1、C2的电压；电压信号采集模块、信号调理电路、A/D转换模块、第一信号发送模块、第二信号接收模块、D/A模拟输出电路、显示与存储设备顺序连接；信号调理电路用于对采集的电压信号进行电压放大，并滤掉干扰杂波，之后通过A/D转换模块对信号进行模数转换，转换后通过第一信号发送模块发送至低压侧系统，低压侧系统通过第二信号接收模块接收信号，接收到的信号通过D/A模拟输出电路进行数模转换后，发送至显示与存储设备进行进行计算，得到待测线路电压，并对该结果进行显示并存储；第二控制单元分别与D/A模拟输出电路、第二信号发送模块相连，用于控制D/A模拟输出电路、第二信号发送模块的工作；第二信号发送模块、第一信号接收模块、第一控制单元顺序连接；第一控制单元还与信号调理电路、A/D转换模块相连；第二控制单元的控制信号通过第二信号发送模块、第一信号接收模块发送至第一控制单元，通过第一控制单元控制信号调理电路、A/D转换模块的工作。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：与现有电压测量方法相比较，本专利技术原理简单，易于实施，能够对线路电压进行准确测量，测量时无需接地线。本专利技术测量装置造价低廉，体积小，重量轻，便于携带、安装，不受室外环境因素的影响，易于实现数字化处理和计量。本专利技术适用于高压验电器，能实现测量和验电功能，可以直观显示测试结果，不接地线，无需测量线路高度，不考虑测试线路弧垂影响，能够提供不同测量电压档位，能够判断测试线路是否带电，解决传统高压验电器安全可靠性低以及存在的“验电死区”和“停电报警”问题。本专利技术不仅适用于输电线路电压验电测量，还适用于铁路接触网的电压验电测量，经过改进也适用于其他电力行业中高压设备的电压测量和验电工作，具有良好的推广使用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为两组电容连接示意图。图2为本专利技术高压侧系统和低压侧系统的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间电容分压的电压测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在待测线路上连接两组电容，第一组有一个电容C

【技术特征摘要】
1.一种基于空间电容分压的电压测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
在待测线路上连接两组电容，第一组有一个电容C1，其上极板直接接在待测线路上，下极板悬空与大地间分布电容Cd；
第二组串联两个电容C2、C3，且C3＝C1，电容C2上极板直接接在待测线路上，下极板与电容C3的上极板相连，电容C3的下极板悬空，电容C3与大地间分布电容也为Cd；
通过测量电容C1、C2的电压U2、U3，依据空间电容分压，即可计算待测线路电压U1；


2.一种基于空间电容分压的电压测量装置，其特征在于，包括：高压侧系统(100)和低压侧系统(200)和两组电容；
第一组有一个电容C1，其上极板直接接在待测线路上，下极板悬空与大地间分布电容Cd；
第二组串联两个电容C2、C3，且C3＝C1，电容C2上极板直接接在待测线路上，下极板与电容C3的上极板相连，电容C3的下极板悬空，电容C3与大地间分布电容也为Cd；
所述的高压侧系统(100)包括电压信号采集模块(101)、信号调理电路(102)、A/D转换模块(103)、第一控制单元(104)、第一信号发送模块(105)和第一信号接收模块(106)；
低压侧系统(200)包括第二控制单元(201)、第二信号发送模块(202)、第二信号接收模块(203)、D/A模拟输出电路(204)和显示与存储设备(205)；
电压信号采集模块(101)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学敏，王文林，施迎春，何杰，阮昱川，冯程，杨永旭，罗康顺，李传秋，袁利伟，杨红伟，王子豪，叶文华，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司玉溪供电局，
类型：发明
国别省市：云南;53