理所需的电压范围，以便电压检测设备检测第一运算放大器 115的输出电压。
[0022] 在其中一实施例中，第一小电流测量互感器111工作在零磁通方式。具体为：第一 运算放大器115输出端输出的电压经第一反馈电阻r，将以流过第一电阻R1相同数量大小 的反相电流灌入第一小电流测量互感器111二次侧至仪器地之间，使第一小电流测量互感 器111工作在零磁通方式。由于第一运算放大器115的虚地特性，第一电阻R1与第一反馈 电阻r构成电阻分压器，这个等效的电阻分压器将反映被测电压与重构中性点02之间的电 压差。
[0023] 第一小电流测量互感器111工作在零磁通方式可以保证第一小电流测量互感器 111的一次侧的感应电压为零。因第一小电流测量互感器111的磁耦合、电隔离特性，减少 重构中性点〇2点受其他干扰的影响，进一步提高测量准确度。
[0024] 参考图5,在用于220V电压下，流过第一电阻R1的电流为1. 1mA，经第一小电流测 量互感器111和第一运算放大器115做电流电压变换后，形成2. 2V的测量电压信号。第一 电阻R1与第一反馈电阻r构成一个等值电阻分压器电路。通过第一小电流测量互感器同 名端的调整，可以使第一运算放大器115输出电压VLa，计算公式如下。 .... r ...
[0025] VLa^-{ia-R\)；
[0026] 其中，ia · R1就是消除系统元件参数谐振干扰后的第一电阻R1所在支路的相电 压。第一电阻R1上的功率消耗0.2W，为电阻标称功耗的10%左右，使第一电阻R1可以长 时间稳定工作。在此电路中，第一反馈电组r的误差不影响重构中性点02的电位。
[0027] 第二电流电压转换器120包括第二小电流测量互感器（图未示）、第二反馈电阻 (图未示）和第二运算放大器（图未示），第三电流电压互感器130包括第三反馈电阻（图 未示）、第三运算放大器（图未示）和第三小电流测量互感器（图未示）。第二电流电压转 换器120和第三电流电压转换器130的结构和工作原理与第一电流电压转换器110相似， 在此不做赘述。其中，第一小电流测量互感器111 一次侧的一电流输入端与第二小电流测 量互感器一次侧的一电流输入端以及第三小电流测量互感器一次侧的一端连接在一起构 成重构中性点02。
[0028] 在其中一实施例中，参考图5，三相中性点不接地系统的电压采样装置还包括开关 器件K。三相中性点不接地系统的电压采样装置在用于中性点直接接地系统的电压测量时， 第一电流电压转换器110、第二电流电压转换器120和第三电流电压转换器130连接的公 共端构成的重构中心点〇2通过开关器件K连接到外部地电位点，例如可以是连接地电位点 。因此，开关器件K闭合时，可以将重构中性点02与外部地电位点连接，使之可用于三相 中性点直接接地系统地测量，比如可接在380V的用户用电系统上进行高精度电压测量。因 此，本发明的三相中性点系统的电压采样装置还可以用于三相中性点直接接地系统的电压 测量，适用范围广。
[0029] 具体地，本实施例中，开关器件K为继电器。可以理解，在其他实施例中，也可以使 用其他类型的开关器件。
[0030] 上述三相中性点不接地系统的电压采样装置，第一电阻R1与第一电流电压转换 器110构成Y型结线电路的第一支路；第二电阻R2与第二电流电压转换器120构成Y型结 线电路的第二支路；第三电阻R3与第三电流电压转换器130构成Y型结线电路的第三支 路，第一电流电压转换器110、第二电流电压转换器120和第三电流电压转换器130的反相 输入端连接重构中性点〇2。参考星形/三角形电路变换理论，通过测量流过第一支路的电 流、流过第二支路的电流和流过第三支路的电流，即可得出对应Y型绕结线电路的各相电 压，从而对应得出高压侧的各相电压，完成对高压侧的电压测量。该电压采样装置可以完全 排除系统设备元件参数和谐振改变对电压测量的影响，提高电压测量的准确度。
[0031] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特征在于，包括第一电阻、第二电 阻、第三电阻、第一电流电压转换器、第二电流电压转换器和第三电流电压转换器，所述第 一电流电压转换器、所述第二电流电压转换器和所述第三电流电压转换器均设置有正相输 入端、反相输入端和信号输出端； 所述第一电阻一端连接所述第一电流电压转换器的正相输入端，另一端连接第一相电 压互感器二次侧的输出测量端，所述第二电阻一端连接所述第二电流电压转换器的正相输 入端，另一端连接第二相电压互感器二次侧的输出测量端，所述第三电阻一端连接所述第 三电流电压转换器的正相输入端，另一端连接第三相电压互感器二次侧的输出测量端，所 述第一电流电压转换器、所述第二电流电压转换器和所述第三电流电压转换器的反相输入 端连接在一起构成重构中性点，所述第一电流电压转换器、所述第二电流电压转换器和所 述第三电流电压转换器的信号输出端分别用于连接电压检测设备。2. 根据权利要求1所述的三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特征在于，所述 第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为纯电阻。3. 根据权利要求1所述的三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特征在于，所述 第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值和精度均相同。4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特 征在于，所述第一电流电压转换器包括第一小电流测量互感器、第一反馈电阻和第一运算 放大器，所述第一运算放大器的同相输入端和反相输入端分别连接所述第一小电流测量互 感器二次侧的两端，且所述第一运算放大器的同相输入端与所述第一小电流测量互感器二 次侧连接的公共端接地，所述第一运算放大器的输出端作为所述第一电流电压转换器的信 号输出端，所述第一反馈电阻跨接在所述第一运算放大器的反相输入端和输出端，所述第 一小电流测量互感器一次侧的一电流输入端作为所述第一电流电压转换器的正相输入端， 连接所述第一电阻一端，所述第一小电流测量互感器一次侧的另一电流输入端作为所述第 一电流电压转换器的反相输入端，与所述第二电流电压转换器、所述第三电流电压转换器 连接，构成所述重构中性点。5. 根据权利要求4所述的三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特征在于，所述 第一小电流测量互感器工作在零磁通方式。6. 根据权利要求1所述的三相中性点不接地系统的电压采样装置，其特征在于，还包 括开关器件，所述第一电流电压转换器、所述第二电流电压转换器和所述第三电流电压转 换器连接的公共端构成的所述重构中性点，在用于中性点直接接地系统的电压测量时通过 所述开关器件连接到外部地电位点。
【专利摘要】本发明涉及一种三相中性点不接地系统的电压采样装置，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电流电压转换器、第二电流电压转换器和第三电流电压转换器，第一电流电压转换器、第二电流电压转换器和第三电流电压转换器设有正相输入端、反相输入端和信号输出端；第一电阻、第二电阻和第三电阻一端分别连第一电流电压转换器、第二电流电压转换器、第三电流电压转换器的正相输入端，另一端分别连第一相电压互感器二次侧、第二相电压互感器二次侧、第三相电压互感器二次侧的输出测量端，第一电流电压转换器、第二电流电压转换器和第三电流电压转换器的反相输入端连接构成重构中性点，各信号输出端连接电压检测设备。可提高电压测量准确度。
【IPC分类】G01R19/00
【公开号】CN105353194
【申请号】CN201510863744
【发明人】韩金尅, 韩雄辉, 梁江东, 梁敬, 邹练辉, 杨志强, 黄志刚, 潘文博, 廖明, 黄乐, 黄建文, 张建涛, 冯文晴, 丘仕锋
【申请人】广东电网有限责任公司梅州供电局, 武汉武高电气技术有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月30日