使用电容耦合电压互感器进行的高保真度电压测量制造技术

本公开涉及用于检测电力输送系统中的行波的系统和方法。在一个实施例中，系统包括与电力输送系统电气通信的电容耦合电压互感器(CCVT)，该CCVT包括电容器堆叠和到第一接地连接的电触头。电流互感器布置在电容器堆叠和第一接地连接之间。电流互感器提供对应于与CCVT相关联的电流的电信号。与第一电流测量设备电气通信的智能电子设备(IED)基于来自电流互感器的电信号生成电压信号。IED基于第一电压信号来检测行波；并分析行波以检测电力输送系统上的故障。

High fidelity voltage measurement using CVT

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电容耦合电压互感器进行的高保真度电压测量
本公开涉及在电容耦合电压互感器(CCVT)上使用一个或两个电流互感器来在电力输送系统中获得高保真度电压测量。附图简述描述了本公开的非限制性和非详尽的实施例，包括参考附图的本公开的各个实施例，其中：图1示出了符合本公开的包括CCVT的系统的简化图。图2示出了符合本公开的实施例的包括寄生电容的CCVT系统的简化电路图，该寄生电容以虚线示出并且与调谐电抗器和降压互感器相关联。图3示出了符合本公开的实施例的具有安装在接地点306附近的低比率电流互感器的CCVT电容分压器堆叠的示意图。图4示出了符合本公开的实施例的监测穿过CCVT堆叠的电流i的系统400的简化电路图。图5示出了符合本公开的实施例的监测穿过CCVT堆叠的电流i的系统的简化电路图。图6示出了符合本公开的实施例的基于在CCVT中的电流测量结果来确定电压信号的系统的简化图。图7示出了符合本公开的实施例的基于在CCVT中的电流测量结果来确定电压信号的系统的简化图。图8示出了符合本公开的实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测电力输送系统中的故障的系统，包括：/n电容耦合电压互感器(CCVT)，其与所述电力输送系统电气通信，所述CCVT包括电容器堆叠和到第一接地连接的电触头；/n第一电流测量设备，其布置在所述电容器堆叠和所述第一接地连接之间，所述第一电流测量设备提供对应于流经所述CCVT的第一电流的第一电信号；/n智能电子设备(IED)，其与所述第一电流测量设备电气通信以：/n接收通过与所述CCVT电气通信的电气总线的初级电流的测量结果；/n基于来自所述第一电流测量设备的所述第一电信号来，生成第一电压信号；/n基于所述第一电压信号和所述初级电流的测量结果，识别入射行波和反射行波；/n基于所述入射行波和所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 62/562,267;20180920 US 16/137,1861.一种检测电力输送系统中的故障的系统，包括：
电容耦合电压互感器(CCVT)，其与所述电力输送系统电气通信，所述CCVT包括电容器堆叠和到第一接地连接的电触头；
第一电流测量设备，其布置在所述电容器堆叠和所述第一接地连接之间，所述第一电流测量设备提供对应于流经所述CCVT的第一电流的第一电信号；
智能电子设备(IED)，其与所述第一电流测量设备电气通信以：
接收通过与所述CCVT电气通信的电气总线的初级电流的测量结果；
基于来自所述第一电流测量设备的所述第一电信号来，生成第一电压信号；
基于所述第一电压信号和所述初级电流的测量结果，识别入射行波和反射行波；
基于所述入射行波和所述反射行波，检测故障；以及
保护行动模块，其基于对所述故障的检测来实施保护行动。


2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
调谐电抗器，其电气连接在所述电容器堆叠中；
降压互感器，其包括电气连接到所述调谐电抗器的初级绕组；以及
第二电流测量设备，其电气耦合在所述初级绕组和所述第一接地连接之间，所述第二电流测量设备提供对应于流经所述初级绕组的第二电流的第二电信号；
其中，所述IED进一步：
基于来自所述第二电流测量设备的电信号，生成第二电压信号；以及
基于所述第一电压信号和所述第二电压信号，识别所述入射行波和所述反射行波。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述初级绕组电气连接到所述第一接地连接，并且所述第二电流测量设备布置在所述初级绕组和所述第一接地连接之间。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一电压信号和所述第二电压信号包括从5Hz到500kHz的频率范围。


5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述IED基于在第一稳态操作周期期间在所述降压互感器的次级输出端上测量的第三电压信号来确定所述电容器堆叠的电容值。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述IED基于在第二稳态操作周期期间在所述第二电压信号和所述第三电压信号之间的差来确定所述电容值的变化；以及
所述保护行动模块基于所述电容器堆叠的所述电容值的变化来生成警报。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述IED在检测到所述电容器堆叠中的所述电容值的变化时进一步实施第二保护行动。


8.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述IED通信并耦合到所述电气总线的初级电流测量设备。


9.根据权利要求1所述的系统，还包括：
调谐电抗器，其电气连接在所述电容器堆叠中；以及
降压互感器，其包括电气连接到所述调谐电抗器的初级绕组；
其中，所述初级绕组电气连接到第二接地连接，并且所述第二电流测量设备布置在所述初级绕组和所述第二接地连接之间。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述保护行动包括在检测到所述故障时生成信号以驱动电路断路器。


11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一电流测量设备包括夹持式电流互感器以在现有系统的改型中耦合在所述CCVT和所述第一接地连接之间。


12.根据权利要求1所述的系统，还包括：
模数转换器，其生成来自所述第一电流测量设备的所述电信号的数字表示；以及
数字积分器，其通过对所述数字表示进行积分来生成积分数字表示；
其中，所述积分数字表示用于生成所述第一电压信号。


13.根据权利要求1所述的系统，还包括：
模拟积分器，其通过对来自所述第一电流测量设备的所述电信号进行积分来生成积分模拟表示；以及
模数转换器，其生成所述积分模拟表示的积分数字表示；
其中，所述积分数字表示用于产生所述第一电压信号。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德蒙德·O·施维泽三世，波格丹·Z·卡兹腾尼，韦塞林·斯肯德奇克，
申请(专利权)人：施瓦哲工程实验有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US