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基于电容分压的电子式电压互感器的研究
作者：陈文玲
来源：《科技创新与应用》2014年第25期
摘要：电压互感器指的是进行电力系统基本续电保护以及电能计量的测试设备，电力系
统在运行过程中要想具有经济性、可靠性、安全性，就必须让电压互感器具有可靠性和准确性。目前我国传统形式的电压互感器不仅不能满足电压电网的提升和传输电力容量的增大，还不能让自动化的电力系统得到满足，再加上工艺问题，使得电压互感器光学技术不够可靠、成熟。文章主要设计了一种新型电压电子互感器，并通过与电压电容互感器和光纤的结合，成功解决了传输过程中出现的抗电磁干扰和绝缘等问题。
关键词：电容分压；电压互感器；数据采集；光纤
电力市场交易以及电力系统的稳定运行、安全运行是保证电力系统的功率、电流、电压等测量电参数拥有可靠、准确的先决条件[1]。电压互感器主要是连接二次电气回路和一次电气
回路，它可以让一次系统电气隔离、二次系统电气隔离得到实现，并且进行了高电压一次侧的转换，转换为电气测量仪表、续电保护装置等适合的低电压。
1 电压互感器电子式的基本原理
电压互感器从有源电子式进行分析主要有三种分压形式，分别是阻容分压式、电容分压式以及电阻分压式。
1.1 阻容分压式
阻容分压式是指进行交流高压分压测量和直流高压分压测量的其它方法，它测试高低压臂时需要电容元件和电阻元件，也就是说它是阻容混合，是通过交流高压分压器和直流高压分压器来进行发展改进的。分压器的使用主要是为了让测量电压达到一定等级，一般情况下是由多个串联元件形成，此外，还有一些混合阻容分压器的单元是由每个并联阻容元件组成。串联阻容分压和并联阻容分压组成阻容分压器，其中串联阻容分压主要应用于交流工频电压测量以及雷电冲击电压测量，并且在交流工频电压测量时要求电压等级不高，而并联阻容分压主要应用于直流高压测量或者雷电冲击测量[2]。
1.2 电容分压式
电容分压器是系获取CTV系统的单元信号，它是比较理想的高电压系统信号获取方法，它的原理公式为UC2=KU1，其中U1为两个串联电容，它是Uc1+Uc2，K为分压比，它是C2/（C1+C2），也就是说只要C1、C2电容量的选择合适，分压比就可以得到。U1是指一次被侧电压，Uc1、Uc2是指电容分压器的电压，C1、C2是指分压器低压臂和分压器高压臂。