CN110865223A - 电压采集补偿电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压采集补偿电路，包括至少一个补偿单元，每个补偿单元均包括电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的第一端分别用于输入电压传感器的三相低压信号，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的第二端并联连接后与电容C01的第一端连接，电容C01的第二端接地。电压传感器的三相低压信号为交流信号，电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01在通过交流信号时会产生容抗，电容两端会形成压差，其中，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的两端压差为相电压，电容C01的两端压差为零序电压。在交流信号频率一定的情况下，电容的容抗与电容的容值成比例关系，通过合理的设置电容的容值，可以对电压传感采集的电压信号进行补偿，提高电压信号的精度。

Description

电压采集补偿电路

技术领域

本发明涉及配电设备技术领域，特别涉及一种电压采集补偿电路。

背景技术

架空线路损耗在线监测需要对架空线路上的电压进行精确采集。目前应用于10KV架空线路上的线损计量和管理主要是通过高精度电压互感器实现，但是电压互感器的体积大，且电压采集成本高。除了采用电压互感器采集电压外，还可以采用电压传感器进行电压采集，与电压互感器相比，电压传感器具有体积小、成本低的优点，但是，现有的电压传感器采集电压信号精度不高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电压采集补偿电路，能够对电压传感器采集的电压信号进行补偿，提高电压信号的精度。

根据本发明的第一方面实施例的电压采集补偿电路，包括至少一个补偿单元，每个所述补偿单元均包括电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1的第一端分别用于输入电压传感器的三相低压信号，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1的第二端并联连接后与所述电容C01的第一端连接，所述电容C01的第二端接地。

根据本发明实施例的电压采集补偿电路，至少具有如下有益效果：

电压传感器的三相低压信号为交流信号，电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01在通过交流信号时会产生容抗，电容两端会形成压差，其中，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的两端压差为相电压，电容C01的两端压差为零序电压。在交流信号频率一定的情况下，电容的容抗与电容的容值成比例关系，通过合理的设置电容的容值，可以对电压传感采集的电压信号进行补偿，提高电压信号的精度。

根据本发明的一些实施例，所述补偿单元还包括放电管GTDa1、放电管GTDb1和放电管GTDc1，所述放电管GTDa1的第一端与所述电容Ca1的第一端连接，所述放电管GTDb1的第一端与所述电容Cb1的第一端连接，所述放电管GTDc1的第一端与所述电容Cc1的第一端连接，所述放电管GTDa1、所述放电管GTDb1和所述放电管GTDc1的第二端均接地。

根据本发明的一些实施例，所述补偿单元的数量为两个。

根据本发明的一些实施例，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1均采用陶瓷电容。

根据本发明的一些实施例，所述补偿单元集成设置在一PCB板上。

根据本发明的一些实施例，电压采集补偿电路还包括第一电压传感器、第二电压传感器和第三电压传感器，所述第一电压传感器与所述电容Ca1的第一端连接，所述第二电压传感器与所述电容Cb1的第一端连接，所述第三电压传感器与所述电容Cc1的第一端连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的电路原理图之一；

图2为本发明实施例的电路原理图之二；

图3为本发明实施例的电路原理图之三。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参照图1，本实施例公开了一种电压采集补偿电路，包括至少一个补偿单元100，每个补偿单元100均包括电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的第一端分别用于输入电压传感器的三相低压信号，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的第二端并联连接后与电容C01的第一端连接，电容C01的第二端接地。

电压传感器的三相低压信号为交流信号，电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01在通过交流信号时会产生容抗，电容两端会形成压差，其中，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的两端压差为相电压，电容C01的两端压差为零序电压，即A相电压＝Ua1-U01，B相电压＝Ub1-U01，C相电压＝Uc1-U01，零序电压＝U01-Ucom1。电容的容抗Xc＝1/2πfc，其中f为交流信号的频率，c为电容的容值，在交流信号频率一定的情况下，电容的容抗与电容的容值成比例关系，通过合理的设置电容的容值，可以对电压传感采集的电压信号进行补偿，提高电压信号的精度。

请参照图2，为了提高电路的稳定性，补偿单元100还包括放电管GTDa1、放电管GTDb1和放电管GTDc1，放电管GTDa1的第一端与电容Ca1的第一端连接，放电管GTDb1的第一端与电容Cb1的第一端连接，放电管GTDc1的第一端与电容Cc1的第一端连接，放电管GTDa1、放电管GTDb1和放电管GTDc1的第二端均接地。当电压传感器的三相低压信号过大时，可通过放电管GTDa1、放电管GTDb1或放电管GTDc1导入大地，从而起到过压保护的作用。

请参照图3，补偿单元100的数量为两个，可同时采集柱上断路器负荷开关的电源侧和负荷侧电压，可以避免柱上断路器负荷开关合分闸动作的影响。其中，端子JP1用于外接电压传感器，端子JP2用于输出补偿后的电压信号。

电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1均采用陶瓷电容。陶瓷电容具有低温漂的特点，性能稳定，绝缘可靠，根据电压传感器的三相低压信号的大小，可调整电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1的容值，以实现相电压的计量采集。为了提高采集精度，电容Ca1、电容Cb1和电容Cc1均采用精度为±5％的陶瓷电容。

补偿单元100集成设置在一PCB板上，独立安装于终端中，从而与高压环境隔离，避免高压电场的影响，精度稳定，且可以在电网线路不停电的情况下进行维护或维修。进一步的，可以将多个补偿单元100集成设置在一PCB板上，提高电路的集成度。

本实施例的电压采集补偿电路还包括第一电压传感器、第二电压传感器和第三电压传感器，无需额外配制电压传感器，便于使用。第一电压传感器与电容Ca1的第一端连接，第二电压传感器与电容Cb1的第一端连接，第三电压传感器与电容Cc1的第一端连接。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种电压采集补偿电路，其特征在于，包括：

至少一个补偿单元(100)，每个所述补偿单元(100)均包括电容Ca1、电容Cb1、电容Cc1和电容C01，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1的第一端分别用于输入电压传感器的三相低压信号，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1的第二端并联连接后与所述电容C01的第一端连接，所述电容C01的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的电压采集补偿电路，其特征在于，所述补偿单元(100)还包括放电管GTDa1、放电管GTDb1和放电管GTDc1，所述放电管GTDa1的第一端与所述电容Ca1的第一端连接，所述放电管GTDb1的第一端与所述电容Cb1的第一端连接，所述放电管GTDc1的第一端与所述电容Cc1的第一端连接，所述放电管GTDa1、所述放电管GTDb1和所述放电管GTDc1的第二端均接地。

3.根据权利要求1或2所述的电压采集补偿电路，其特征在于，所述补偿单元(100)的数量为两个。

4.根据权利要求1所述的电压采集补偿电路，其特征在于，所述电容Ca1、所述电容Cb1和所述电容Cc1均采用陶瓷电容。

5.根据权利要求1所述的电压采集补偿电路，其特征在于，所述补偿单元(100)集成设置在一PCB板上。

6.根据权利要求1所述的电压采集补偿电路，其特征在于，还包括第一电压传感器、第二电压传感器和第三电压传感器，所述第一电压传感器与所述电容Ca1的第一端连接，所述第二电压传感器与所述电容Cb1的第一端连接，所述第三电压传感器与所述电容Cc1的第一端连接。

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