一種電子式電壓互感器在線校驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型一種電子式電壓互感器在線校驗系統，涉及電力系統測量領域。
【背景技術】
[0002]智能電網的發展和智能變電站的大量投入運行，對相應的測量技術提出了越來越高的要求。傳統互感器由于存在鐵磁諧振、暫態特性差、體積大、重量重等缺點，無法滿足現代電力系統的要求，且由于傳統互感器輸出為模擬量，電壓互感器輸出一般為100V/57.7V，而電流互感器輸出為5A/1A，這些模擬量輸出形式無法滿足計量和保護數字化的發展方向。因而，基于新型傳感原理的電子式互感器在智能變電站中得到了越來越多的應用。電子式互感器由于傳感原理新穎、絕緣簡單、輸出為數字量等優點而受到更多的重視，新投運的智能變電站中一般都使用了各種電壓等級的電子式互感器。然而，由于屬于新技術，電子式互感器在運行中還存在一些問題，其中一個典型的問題就是準確度問題。在實際運行中，電子式互感器準確度超差現象較為嚴重，因此需要對其進行準確度的校驗。
[0003]目前有不少學者進行了電子式電壓互感器準確度校驗方面的研宄。專利CN203519815U公開了一種電子式電壓互感器可移動校驗系統，系統放置在車上，校驗工作可在車上完成，提高了現場檢定工作的效率。專利CN102073028A提供了一種電子式電壓互感器的現場穩態精度校驗系統，利用標準電磁式電壓互感器對電子式電壓互感器進行校驗。但是，這些校驗系統均需要線路停電、操作復雜，因而只能定期進行。由于電子式電壓互感器準確度穩定性較差，有可能在兩次校驗之間出現準確度超差的情況，給電能計量造成了損失。而如果縮短互感器校驗周期，則可以及時發現互感器存在的準確度超差問題，但這又造成頻繁的停電，給供電公司和用戶帶來了諸多不便。因而，亟需研宄能在互感器帶電運行時對其進行校驗的在線校驗系統。專利CN102645643A公開了一種電子式電壓互感器在線校驗系統，通過自動升降裝置將標準互感器與一次母線完成自動搭接，實現電子式電壓互感器的在線校驗。然而，由于標準互感器采用傳統電磁式電壓互感器，因而帶電接入電網時可能產生鐵磁諧振，給帶電操作帶來危險。且當電壓等級較高時，設備體積大、重量重，不利于現場使用。
【發明內容】
[0004]針對目前電子式電壓互感器校驗方法存在的問題，本實用新型提供一種電子式電壓互感器在線校驗系統，采用環形電場傳感陣列作為電壓傳感單元，可在不斷電的情況下獲取一次電壓信號。電壓傳感單元無需與一次導線直接相連，而是通過電磁感應的形式獲取一次電壓信號，因而不會對線路的正常運行產生影響，也不存在鐵磁諧振的問題。另外，傳感單元體積小、重量輕，隨著電壓等級的提高尺寸和重量變化不大，非常適合現場使用。
[0005]本實用新型采取的技術方案為:
[0006]一種電子式電壓互感器在線校驗系統，包括電壓傳感單元、信號轉換單元、信號傳輸單元、校驗平臺，電壓傳感單元用于在線獲取一次電壓信號，其輸出作為標準信號，經信號轉換單元處理后，通過信號傳輸單元傳輸給校驗平臺。
[0007]所述信號轉換單元、信號傳輸單元置于屏蔽裝置內，信號轉換單元與信號傳輸單元之間的通訊通過光纖傳輸，信號傳輸單元包含兩組光纖，一組傳遞同步信號，另一組傳遞數據信號，信號傳輸單元與校驗平臺之間通過USB線進行數據通訊。
[0008]所述電壓傳感單元包括環形電場傳感陣列，環形電場傳感陣列用于獲取一次電壓信號，環形電場傳感陣列由多對電場傳感器構成，并通過電場與電壓之間的關系計算出導線上的電壓。
[0009]所述環形電場傳感陣列由2對、3對或者4對:測量傳感器、校正傳感器構成。
[0010]所述環形電場傳感陣列中的每個傳感器均分布于圓環內接正多邊形的頂點上，多對傳感器呈對稱分布的形式。一旦存在導線偏心、傳感器偏軸、或者環形電場傳感陣列有開口氣隙的情況，就會破壞這種對稱性。此時，校正傳感器會對測量傳感器的結果進行補償，降低測量誤差。
[0011]所述校驗平臺為筆記本電腦，用于對信號轉換單元和被校互感器發送同步信號，并對兩路信號進行分析處理。
[0012]一種電子式電壓互感器在線校驗方法，電壓傳感單元用于在線獲取一次電壓信號，其輸出作為標準電壓信號；在接收到校驗平臺發出的同步信號后，信號轉換單元將電壓傳感單元的模擬信號轉換為數字信號，并通過信號傳輸單元傳輸給后續的校驗平臺；校驗平臺同時接收電壓傳感單元和被校電壓互感器的數據，完成兩路數據的分析處理和誤差比對。
[0013]一種電子式電壓互感器在線校驗方法，采用環形電場傳感陣列作為電壓傳感單元，環形電場傳感陣列為開合式結構。
[0014]—種電子式電壓互感器在線校驗方法，環形電場傳感陣列中，每對傳感器中一個作為測量，另一個作為校正，校正傳感器用于對測量傳感器的輸出進行補償。
[0015]一種電子式電壓互感器在線校驗方法，可在線路不停電的情況下，實現電子式電壓互感器的在線校驗。大大簡化了互感器校驗流程，并避免了停電造成的損失。
[0016]本實用新型一種電子式電壓互感器在線校驗系統，技術效果如下:
[0017]1)、針對目前電子式電壓互感器現場校驗中存在的校驗周期長、需要線路停電、操作復雜等問題，本實用新型提出了一種在線校驗方案，采用環形電場傳感陣列作為電壓傳感單元，獲取一次電壓信號。環形電場傳感陣列做成開合式結構，可直接夾在一次導線上進行測量，但不用與一次導線有直接的電的連接，從而不會干擾線路的正常運行，避免了傳統電壓互感器帶電接入時可能存在的諧振問題。
[0018]2)、環形電場傳感陣列采用光學傳感器進行電場測量。傳感器采用BGO晶體制作而成，絕緣簡單可靠，且隨著電壓等級的提高尺寸和重量變化不大，非常適合現場使用，可移動性強。
[0019]3)、為了保證測量準確度，環形電場傳感陣列包含多對對稱分布的傳感器，每對傳感器含有一個測量