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一種基于電容分壓的電子式電壓形式
電壓互感器是電力系統中一次與二次電氣回路之間*的連接設備，其作用是實現一次、二次系統的電氣隔離，把一次側的高電壓變換成適合于繼電保護裝置和電氣測量儀表等工作的低電壓。隨著電力系統超高壓輸變電的發(fā)展，傳統的電磁式電壓互感器（PotentialTransformer，簡稱PT）的體積變得越來越大，造價高，存在鐵磁諧振等嚴重問題，給PT的防爆和電力系統的安全運行帶來困難，在高壓電力系統中PT逐步被電容式電壓互感器［1，2］（Capacitive Voltage Transformer，簡稱CVT）所取代。CVT相對電磁型電壓互感器，具有防鐵磁諧振、性能價格比較高以及運行維護工作量較小等明顯優(yōu)勢，成為高電壓等級系統中的主要測量裝置。光學電壓互感器（Optical VoltageTransformer，簡稱OVT）是集晶體物理、光電子技術、光纖技術、高電壓技術和微機技術于一體的高新技術產品，具有絕緣性能*、抗干擾能力強以及無鐵芯線圈等很多傳統互感器*的優(yōu)點，特別適合于電力系統的微機化測量保護和無人值班電站，是新一代電壓互感器的主導研究方向。我國在80年代也參與OVT的開發(fā)和研制，并在電網中掛網運行，取得了寶貴經驗。但其實用化、產業(yè)化過程中仍存在一些工藝和技術的問題，其可靠性和穩(wěn)定性還有待于提高。本文提出了一種新型的易于實用化的電壓互感器——電子式電壓互感器（Electronic VoltageTransformer，簡稱EVT），它采用了成熟的電容分壓技術卻不含鐵芯線圈；充分利用了光纖的優(yōu)良特性，卻無需考慮復雜的工藝及穩(wěn)定性等問題，可以說，EVT集CVT和OVT的主要優(yōu)點于一身。
2 電子式電壓互感器
電子式電壓互感器采用了*的光纖技術，實現了高低電壓之間真正的電隔離，巧妙地解決了高壓傳輸系統中傳輸與隔離的矛盾［3，4］。其基本設計思想是：采用光纖傳輸被測信號，使互感器一、二次側之間只有光的聯系而無電的聯系；采用成熟的電容分壓技術而去掉鐵芯單元，降低故障率；采用信息融合技術［5］等進行軟件補償處理，提高了系統的精度和穩(wěn)定性。
系統可分為三大部分：電容分壓器、室外電子單元、室內主控裝置，如圖1所示。采用電容分壓器獲取信號，通過電容器串并聯組合將電網高電壓進行分壓，降至100V以下，以便于高壓側電子單元對其進行前端處理、采樣，后再通過電／光轉換耦合進光纖。采用光纖實現高壓側與低壓側的隔離，并將被測信號傳輸到低壓側主控室，經過光電轉換恢復出被傳數據，從而進行軟件方面的補償處理。電容分壓器和高壓側電子單元都工作在室外，受溫度影響較大，所以系統同時把溫度信號通過光纖傳到主控室，將電壓信號和溫度值進行融合處理，以補償溫度對系統的影響，提高系統的測量準確度和穩(wěn)定性。同時系統留有兩種信號接口，既可以將數字量直接送到微機保護系統，也可對模擬式繼保裝置進行控制，便捷快速地與繼電保護系統融為一體。