专利名称：一种电容分压型电子式电压互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子式电压互感器，尤其涉及一种电容分压型电子式电压互 感器。
背景技术：
电压互感器是电力系统中进行电能计量和继电保护的基本测量设备之一，其准确 度及可靠性与电力系统的安全、可靠、经济运行密切相关。随着电力传输容量的不断增大、 电网电压等级的不断提高，传统的电磁式电压互感器和电容式电压互感器已经不能满足电 力系统自动化、数字化的发展要求；而由于工艺问题，光学电压互感器技术还不够成熟、可 靠。所以，基于光纤技术、微电子技术、微机技术的电子式电压互感器，以其传感技术成熟、 优良的稳定性和可靠性而便于工业化生产应用。目前，传统电磁式电压互感器和电容式电压互感器，都存在着绝缘结构复杂、动态 范围窄、容易引起铁磁谐振、体积大和输出信号易受电磁干扰等缺点，难以满足电力系统网 络化、数字化、智能化的发展需要。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电容分压型电子式电压互感器，以解决现有电磁式 电压互感器和电容式电压互感器易引起铁磁谐振、体积大和输出信号易受电磁干扰等问 题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种电容分压型电子式电压互 感器，包括电容分压器和底座，所述底座内设有一个一次侧电子模块，所述一次侧电子模块 包括依次连接的二次分压电路、信号调理电路、模数转换电路和一次侧电子模块传输接口， 所述二次分压电路的输入端与电容分压器的输出端连接，所述模数转换电路的控制输入端 连接有一次侧控制单元，所述一次侧控制单元与电子模块传输接口双向通讯连接。所述二次分压电路与信号调理电路之间设有缓冲器。所述二次分压电路为电阻分压电路。本实用新型的电容分压型电子式电压互感器无SF6气体，环保、安全、免日常维护； 不含铁心，避免了铁磁谐振现象；由于不存在铁磁谐振问题，因此本实用新型的电压互感器 结构简单，零部件少，可靠性高，而信号采用光纤数字传输，避免了线缆传输的二次压降问 题，有利于测量准确性的提高，电子信号输出可同时满足计量、保护等二次设备的需求，适 应了电力计量与保护数字化、微机化和自动化发展的潮流。

图1是本实用新型电子式电压互感器的电容分压器结构示意图；图2是本实用新型电子式电压互感器的底座结构示意图；图3是本实用新型电子式电压互感器的电压传感器一次侧电子模块原理图；[0012]图4是本实用新型电子式电压互感器的系统原理示意图。
具体实施方式
如图1 图3所示为本实用新型电容分压型电子式电压互感器的结构示意图，由 图可知，该互感器包括电容分压器和底座7，电容分压器由高压电容9和中压电容10组成； 所述底座内设有一个一次侧电子模块4。如图3所示，一次侧电子模块包括依次连接的由 Rl和R2组成的二次分压电路、缓冲器、信号调理电路、模数转换电路和一次侧电子模块传 输接口，二次分压电路的输入端与电容分压器的输出端连接，模数转换电路由控制输入端 连接的一次侧控制单元进行控制，一次侧控制单元与电子模块传输接口双向连通。由于模 数转换电路(A/D转换器)对输入信号的范围有一定的要求，电容分压器直接输出的信号通 常不能满足，需要在A/D转换器前加入缓冲器和信号调理电路。由于电容分压器的输出为 50V,进入电子电路还需进行二次分压。二次分压电路即是将电容分压器的输出电压(50V) 分成较小的电子电路能处理的低压信号。A/D转换器的输出需要按照一定的格式传输，还需 要转换为光信号，同时一次侧还需要接收二次侧发送的同步信号，这些都由光电转换电路 完成，以上各种操作都由一次侧控制单元统一控制，它可以是单片机，也可以是其他方式实 现，如使用逻辑器件。本实用新型的实施例中使用单片机实现。如图4所示为本实用新型电子式电压互感器的系统原理示意图，数据采集的控制 需要一次侧单片机和二次侧控制CPU的相互配合，其中二次侧控制CPU作为主控器，两者通 过同步采样信号进行协调，CPU发出同步采用信号，单片机识别该信号，启动采样和A/D转 换，并控制转换结果的发送。单片机通过外部中断响应同步采样信号，启动采样和A/D转 换，并输出转换所需的时钟信号，完成工作后进入低功耗模式并等待下一次转换。A/D转换 器实现了对信号的采样、转换控制以及采样值的输出，经电阻上拉后的A/D输出信号直接 送入电/光转换电路，变为光信号传送至二次侧。通过电容分压器分得的二次分压，通过图3中一次侧电子模块4的信号采集和调 理，中压端子1和低压端子8分别连接一次侧电子模块4的信号输入端和信号地；一次侧电 子模块通过电源线2取220 AC/DC电源，经过一次侧电子模块供电电源3输出士 5V供电；一 次侧电子模块对采集的二次电压信号进行信号调理通过电光转换为光信号数字，再通过光 缆组件6传至二次侧电子模块将数字信号进行适当处理后，通过以太网发送给继保设备。
权利要求1.一种电容分压型电子式电压互感器，其特征在于包括电容分压器和底座，所述底 座内设有一个一次侧电子模块，所述一次侧电子模块包括依次连接的二次分压电路、信号 调理电路、模数转换电路和一次侧电子模块传输接口，所述二次分压电路的输入端与电容 分压器的输出端连接，所述模数转换电路的控制输入端连接有一次侧控制单元，所述一次 侧控制单元与电子模块传输接口双向通讯连接。
2.根据权利要求1所述的电容分压型电子式电压互感器，其特征在于所述二次分压 电路与信号调理电路之间设有缓冲器。
3.根据权利要求1或2所述的电容分压型电子式电压互感器，其特征在于所述二次 分压电路为电阻分压电路。
专利摘要本实用新型涉及一种电容分压型电子式电压互感器，包括电容分压器和底座，底座内设有一个一次侧电子模块，一次侧电子模块包括依次连接的二次分压电路、信号调理电路、模数转换电路和一次侧电子模块传输接口，二次分压电路的输入端与电容分压器的输出端连接，模数转换电路的控制输入端连接有一次侧控制单元，一次侧控制单元与电子模块传输接口双向通讯连接。本实用新型的电容分压型电子式电压互感器无SF6气体，环保、安全、免日常维护；不含铁心，避免了铁磁谐振现象；由于不存在铁磁谐振问题，因此本实用新型的电压互感器结构简单，零部件少，可靠性高，而信号采用光纤数字传输，避免了线缆传输的二次压降问题，有利于测量准确性的提高。
文档编号G01R15/06GK201903570SQ20102063355
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者刘易雄, 林飞, 王红庆 申请人:平高集团有限公司