的工频高压测量技术，1 为高压接线端，直接接于电压母线，2为电流电压转换电路，3为SF6气体高压标准电容器，4 为大地，5为采集卡，6为光纤通信设备。所述SF 6气体高压标准电容器3与电流电压转换电路 2直接串联连接，所述采集卡5与电压电流转换电路3连接，采集电压电流转换电路3的输出 电压，所述光纤通信设备6与采集卡5连接通信。所述电流电压转换电路3输入端直接接在 SF 6气体高压标准电容器3末端(低压端)和大地4之间。
[0024] 所述电流电压转换电路包括TVS管(瞬态抑制二极管）、第一级运算放大器、第二级 运算放大器、第一反馈电阻Rj、输入电阻心和第二反馈电阻R 2,所述第一级运算放大器输入 端并接TVS管后作为电流电压转换电路的输入端，所述第一级运算放大器的输出端通过第 一反馈电阻Rj与第一级运算放大器反向输入端连接，在第一反馈电阻Rj两侧并联有电容Cj。 所述第一级运算放大器的输出端通过输入电阻办与第二级运算放大器反向输入端连接，第 二级运算放大器正向输入端接地，所述第二级运算放大器的输出端通过第二反馈电阻R 2与 第二级运算放大器反向输入端连接，所述第二级运算放大器输出端输出的电压作为基于高 压标准电容器的工频高压测量装置的输出电压。
[0025] 上述实施例中，为使本工频高压测量技术可应用于电力系统各个电压等级下，可 选取已知型号的高压标准电容器与所接入的电网电压配合使用，尽可能选取温度系数小的 高压标准电容器接入电路，标准电容器电流/, (/) = C',,, (CH为高压标准电容器电容，uP dt 为一次侧电压），电流电压转换电路输出电压为积分电容，Uq为二次侧 输出电压），udPuq相位相差180°，通过运算放大器校正得到与一次侧电压成正比的小电压 信号。并由采集卡采集，来完成获取一次侧高电压信号的目的，电流电压变换器、光纤通信 设备和采集卡均可由低压侧电源供电，这种供电方式使得本工频高压测量技术工作的可靠 性和稳定性得到较大提高，而有关采集卡和光纤通信设备在国内外均有符合标准的定型产 品。
[0026] 本发明所采用的高压标准电容器为气体绝缘，电容极其稳定，气压和温度等环境 因素的变化对电容的影响可以忽略，介质损耗极小，而且可选取已知型号的高压标准电容 器与电网电压配合使用，使本测量技术可应用于各个电压等级的电力系统中。
[0027] 本发明由高压标准电容器串接电流变电压转换器之后，牢靠接入电网相电压与大 地之间，即将电流变电压运算放大器直接窜入标准电容器回路，直接测量标准电容器电流， 并将其转变为与一次侧高压成正比的小电压信号，其中电压信号大小可根据后续测控需要 进行调整。
[0028]本发明提出利用气体绝缘三电极系统高压标准电容器电容稳定，tan0 < 10-5的特 点，提供了一种结构简单、体积小、抗干扰能力强、测量精度高、暂态性能好、无铁磁谐振、受 温度影响极小的基于高压标准电容器的工频高压测试技术，且可根据现有高压标准电容器 型号应用于电力系统各个电压等级的工频高压测试技术，同时本工频高压测量技术也可形 成用于实验室提取高压信号的测试装置。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【主权项】
1. 基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，包括电流电压转换电路、采 集卡和光纤通信设备，其特征在于:还包括高压标准电容器，所述高压标准电容器与电流电 压转换电路直接串联连接，所述采集卡与电压电流转换电路连接，采集电压电流转换电路 的输出电压，所述光纤通信设备与采集卡连接通信。2. 根据权利要求1所述的基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，其特 征在于:所述电流电压转换电路包括TVS管、第一级运算放大器、第二级运算放大器、第一反 馈电阻Rj、输入电阻心和第二反馈电阻R 2,所述第一级运算放大器输入端并接TVS管后作为 电流电压转换电路的输入端，所述第一级运算放大器的输出端通过第一反馈电阻Rj与第一 级运算放大器反向输入端连接，所述第一级运算放大器的输出端通过输入电阻心与第二级 运算放大器反向输入端连接，第二级运算放大器正向输入端接地，所述第二级运算放大器 的输出端通过第二反馈电阻R 2与第二级运算放大器反向输入端连接，所述第二级运算放大 器输出端输出的电压作为基于高压标准电容器的工频高压测量装置的输出电压。3. 根据权利要求2所述的基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，其特 征在于:在第一反馈电阻Rj两侧并联有电容Cj。4. 根据权利要求3所述的基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，其特 征在于:所述电流电压转换电路输入端直接接在高压标准电容器末端和大地之间。5. 根据权利要求2所述的基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，其特 征在于:所述高压标准电容器采用SF 6气体高压标准电容器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置，包括电流电压转换电路、采集卡和光纤通信设备，其特征在于：还包括高压标准电容器，所述高压标准电容器与电流电压转换电路直接串联连接，所述采集卡与电压电流转换电路连接，采集电压电流转换电路的输出电压，所述光纤通信设备与采集卡连接通信。本实用新型提供了一种结构简单、体积小、抗干扰能力强、测量精度高、暂态性能好、无铁磁谐振、受温度影响极小的基于SF6气体绝缘高压标准电容器的工频高压测量装置。本工频高压测量技术不仅可应用于各个电压等级的电力系统中，也可形成用于实验室提取高压信号的测试装置。
【IPC分类】G01R19/00
【公开号】CN205176101
【申请号】CN201520821187
【发明人】周立, 张涛, 候宪华, 陈杰, 李陈莹, 李忠华, 郑欢
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年10月22日