基于sf6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工頻高壓測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn) 電容器的工頻高壓測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的工頻高壓測(cè)量技術(shù)主要包括電磁式（PT)和電容或電阻分壓式傳感技術(shù)， 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外也出現(xiàn)了較為先進(jìn)的光學(xué)（0VT) -次電壓傳感技術(shù)，也有專利和文獻(xiàn)提出電 容或電阻串接空心線圈和電容或電阻串接小電流互感器TA構(gòu)成的一次電壓傳感器等一系 列工頻高壓測(cè)量技術(shù)手段。
[0003] 電磁式電壓互感技術(shù)具有在線性范圍內(nèi)測(cè)量準(zhǔn)確度高、制造工藝成熟、實(shí)驗(yàn)校驗(yàn) 規(guī)范、有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以依據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，但受其傳感機(jī)理的限制，主要存在的問(wèn)題有絕緣結(jié)構(gòu)復(fù) 雜、動(dòng)態(tài)范圍窄、容易引起鐵磁諧振、體積大、造價(jià)高，對(duì)小信號(hào)測(cè)量精度低，易受到外界環(huán) 境因素干擾。
[0004] 電容或電阻分壓式一次電壓傳感技術(shù)的傳感原理是基于電容或電阻分壓原理，被 測(cè)高壓直接加于高壓臂電容或電阻上，而后在低壓臂獲得與一次高壓成正比的小電壓。電 容或電阻分壓式一次電壓傳感技術(shù)的缺點(diǎn)在于對(duì)電阻電容的要求成本較高，電容器及低壓 引線存在雜散電容，分壓比隨著電壓等級(jí)不同高達(dá)數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)倍，低壓側(cè)傳輸小二次電 壓信號(hào)，負(fù)載能力有限，引線壓降影響測(cè)量精度，容易受到外界溫度、磁場(chǎng)等因素的干擾。大 電容與高阻并聯(lián)存在滯留電荷，影響暫態(tài)誤差，大電容與小電阻并聯(lián)參數(shù)與器件選取復(fù)雜， 影響測(cè)量精度。
[0005] 光學(xué)一次電壓傳感技術(shù)主要利用光學(xué)材料的物理特性，主要分為基于泡克爾斯 (Pockels)效應(yīng)的電子式電壓互感技術(shù)和逆電壓效應(yīng)型電子式電壓互感技術(shù)。但由于對(duì)材 料和檢測(cè)設(shè)備要求極高，晶體易受震動(dòng)、環(huán)境溫度等因素影響，其穩(wěn)定性和可靠性需進(jìn)一步 加強(qiáng)。
[0006] 而基于電阻或電容與空心線圈或小TA串聯(lián)所構(gòu)成的一次電壓互感技術(shù)，由于小 TA或空心線圈的引入，會(huì)在一定程度上對(duì)互感器精度及角差比差造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、抗干擾能力 強(qiáng)、測(cè)量精度高、暫態(tài)性能好、無(wú)鐵磁諧振、受溫度影響極小的基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn) 電容器的工頻高壓測(cè)量裝置。
[0008] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0009] 基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置，包括電流電壓轉(zhuǎn)換電 路、采集卡和光纖通信設(shè)備，其特征在于：還包括高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，所述高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器與 電流電壓轉(zhuǎn)換電路直接串聯(lián)連接，所述采集卡與電壓電流轉(zhuǎn)換電路連接，采集電壓電流轉(zhuǎn) 換電路的輸出電壓，所述光纖通信設(shè)備與采集卡連接通信。
[0010] 2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝 置，其特征在于：所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括TVS管、第一級(jí)運(yùn)算放大器、第二級(jí)運(yùn)算放大 器、第一反饋電阻&、輸入電阻&和第二反饋電阻1? 2，所述第一級(jí)運(yùn)算放大器輸入端并接 TVS管后作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第一反饋 電阻&與第一級(jí)運(yùn)算放大器反向輸入端連接，所述第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)輸入電 阻札與第二級(jí)運(yùn)算放大器反向輸入端連接，第二級(jí)運(yùn)算放大器正向輸入端接地，所述第二 級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第二反饋電阻私與第二級(jí)運(yùn)算放大器反向輸入端連接，所述第 二級(jí)運(yùn)算放大器輸出端輸出的電壓作為基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置的輸出 電壓。
[0011] 前述的基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置，其特征在于：在 第一反饋電阻&兩側(cè)并聯(lián)有電容C
[0012] 前述的基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置，其特征在于：所 述電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端直接接在高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器末端和大地之間。
[0013] 前述的基于SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量裝置，其特征在于：所 述高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器采用SF6氣體高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器。
[0014] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：
[0015] 1、選取市場(chǎng)中已知型號(hào)的高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，與電力系統(tǒng)中各個(gè)電壓等級(jí)配合使 用，直接接入電流變電壓運(yùn)算放大器，由于運(yùn)算放大器的輸入阻抗極低可近似為零，消除了 空心線圈或小電流互感器等效到電容回路的等效電感和等效電阻及本身誤差引起的一次 電壓互感器的復(fù)合數(shù)值誤差和相角誤差，進(jìn)一步提高了基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè) 量技術(shù)的測(cè)試精度。
[0016] 2、電容器采用高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，消除了溫度等環(huán)境因素對(duì)電容的影響，介質(zhì)損耗 極小，使所獲得的輸入電流信號(hào)更加精確穩(wěn)定，同時(shí)可選取市場(chǎng)中已知型號(hào)的高壓標(biāo)準(zhǔn)電 容器與電網(wǎng)電壓配合使用，使本設(shè)計(jì)可應(yīng)用于多種電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中。
[0017] 3、電容分壓型一次電壓傳感技術(shù)采用小電容與大電容串聯(lián)由抽頭獲取極小的二 次分壓值，分壓比隨著電壓等級(jí)的不同高達(dá)數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)倍，而基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工 頻高壓測(cè)量技術(shù)在各個(gè)電壓等級(jí)下電容電流均為幾毫安左右，電容器無(wú)抽頭引出線，且采 用SF6氣體絕緣高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，減小了雜散電容對(duì)測(cè)量精度的影響，同時(shí)大大降低了電 容器的成本。
[0018] 4、電容或電阻分壓型一次電壓傳感技術(shù)是用引線在低壓端傳輸電壓信號(hào)，易受到 外界影響且存在引線壓降，影響測(cè)試精度，而基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量技術(shù)采 用電流傳輸原理，無(wú)引線壓降，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高，消除了高壓電容器滯留電荷對(duì)電 壓互感器暫態(tài)特性的影響，具有良好的暫態(tài)特性。
[0019] 5、本發(fā)明具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安全性好，體積小、成本低、不消 耗有功，可補(bǔ)償無(wú)功、二次輸入短路不損壞互感器和短路消除后能快速恢復(fù)輸出電壓等優(yōu) 點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的工頻高壓測(cè)量技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明電流電壓轉(zhuǎn)換電路的實(shí)施實(shí)例結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023] 如圖1所示，應(yīng)用于工頻高壓220kV的基于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容