电压传感器在中置式开关柜核相、接地一体化手车中的作用论文_刘厚康

随着电力系统的发展,高压开关柜在电力系统中应用越来越广泛。而中置式高压开关柜由于是全封闭的,因此它的安全性和可靠性方面比以前的高压开关柜有了长足的进步,但是却给维护工作带来了诸多不便,留下了很多安全隐患和违章操作。

比如停电后主母线需要挂设接地线,而中置式高压开关柜是全封闭的。目前普遍采用进行采取的方法就是只能将柜顶母线室盖板拆开,将接地棒从上面插进去,但由于主母线外均套有绝缘套管,因此接地棒和母线也不能可靠接触,这样就留下了很大的安全隐患。

还有就是检电和核相工作。目前大部分是采用将开关柜内部活门强行开启,把检电棒或核相器插入静触头,但由于检电棒或核相器的插入,会造成对地的距离达不到安全距离的要求,这样也留下了很大的安全隐患。

因此设计一台集核相、检电和接地为一体的中置式手车,可以非常方便地解决以上问题。一体化中置式手车的关键之处在于对三相电压的相位角进行测量。

将三相电压的相位角数据如何输入至计算模块是至关重要的。措施有三种,第一种是通过分压电容器来测量三相电压的相位角,但这种方法难点在于如何定制这种特殊的分压电容器,这种分压电容器必须要保证外绝缘,这样才能保证三相高电压之间的安全距离。而且手车的空间有限,分压电容器的体积也受到很大的制约。而且定制分压电容器成本较大,不利于今后的推广和使用。

第二种是通过分压电阻器来测量三相电压的相位角,但分压电阻器遇到的是和分压电容器一样的难题。

第三种是采用目前市场上大量使用的电压传感器。电压传感器目前在高压开关柜中普遍使用,价格便宜。电压传感器,主要由环氧树脂浇注而成的绝缘体,绝缘体的外围具有伞裙,以及电容芯棒和信号端组成。信号端设在绝缘体的接地端的端部。电容芯棒为钛酸锶材料制成的电容芯棒,电容量约为40P,漏电流约为72uA。如此小的电流给测量工作带来了具大的困难,本文就是设计一套电路来解决这一难题的。

电路如图1所示

图1

这套电压相位测量电路,主要包括电压互感器PT1—PT6、运算放大器IC6A、IC6B、IC6C、IC6D、IC7A、IC7B、IC7C,各元器件及其连接关系如图1所示。电压互感器一次侧连接电压传感器的信号端、二次侧通过运算放大器将电压信号放大后传输至ARM单片机相应引脚。即VA1、VB1、VC1、VA2、VB2、VC2通过电压互感器PT1—PT6,将6个电压传感器输入的6路电压信号转换成6路小信号,经过运算放大器IC6A、IC6B、IC6C、IC6D、IC7A、IC7B、IC7C转换成6路电压信号输入至ARM单片机。

通过这个电压测量电路,很好地解决了电压传感器输入电流小的难题,并且这个电路也在一体化中置式手车中得到了很好的验证。

论文作者:刘厚康

论文发表刊物:《中国电业》2019年17期

论文发表时间:2019/12/17

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电压传感器在中置式开关柜核相、接地一体化手车中的作用论文_刘厚康
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