高精度电压放大系统在电容式电压互感器中的应用.pdfVIP

维普资讯 第 3期 工 矿 自 动 化 NO．3 2007年 6月 IndustryandMineAutomation Jun．2007 文章编号：1671—251X(2007)03—0108—03 高精度电压放大系统 在电容式电压互感器中的应用 张方军 ， 温长胜 ， 徐 振 (浙江机电职业技术学院电气工程系，浙江 杭州 310053) 摘要 ：在基于电容式电压互感器(CVT)的电力系统电压测量现状的基础上 ，对存在 的带负载问题进行 了分析 ，提 出了应用于电压互感器二次侧的一种基于DSP的数字化高精度信号放大系统。该放大系统用数 字化逆变器实现 电力系统正弦电压信号功率的放大，利用 DSP数字处理器高速 的处理能力，实现 了逆变系 统的高性能和高精度。 关键词 ：电力系统 ；电容式电压互感器；数字信号处理器；功率放大器 ；数字化逆变器 ；高精度 中图分类号：TM451 文献标识码 ：B 0 引言 目前 ，广泛应用于 电力系统高压测量 的是 电磁 式电压互感器和 电容式 电压互感器 (CVT)。其 中 电磁式 电压互感器正被 CVT全面代替。由于 CVT 存在着负荷驱动能力小等缺陷，本文在对 电力系统 c一电容分压器 ；z一阻尼器 ；L一补偿电抗器 ；P～保护间隙； 目前的高压测量系统现状的研究基础上，提出了在 T一中间电压互感器 ，右为二次侧 ；R一保护 电阻；G一氧化锌避雷器 ； 电容互感器的二次侧设计一个测量信号的数字化高 J一高频载波通信或高频保护输出端 口 精度电压放大系统，CVT的二次侧只要给该测量放 图 1 CVT电气工作原理 图 大系统一个几乎不带功率的信号，就可 以实现 电压 真空管电压表等小负荷时才有可能准确读数 ，否则 信号功率的高精度放大 。 读数不准确。但在实际使用 中，CVT的二次回路常 带有很大 的负荷。这样 ，对于二次负荷来说 ，CVT 1 电容式 电压互感器 (CVT)的工作原理和结构 相当于电压源，其带负荷能力决定于它的内阻，近似 CVT的电气工作原理如 图 1所示。它通过 电 为 ：Z一l／I-o．,(C。q-C)]，该值较大。为了提高它的 容器分压，使一次电压变换为适当的中间电压，再用 负荷能力，可采用电感补偿 ，即加装 1个感抗以抵消 匡匝 中间变压器将 中间电压变为 lOO／J~V或 100V 容抗 ，其电感值为 ZIJ—Zc。实际上 ，考虑到相角差 ， 二次电压，并采用电抗器补偿分压电容器的容抗，使 一 般 ZIJ稍大于 。 电抗器的电抗与中间变压器 的漏抗元与等值容抗在 通常，CVT的二次负荷为几十伏安到几百伏安， 工频下调谐 ，消除容抗压降随二次负荷的变化而引 而二次电压国标规定为 lOO／J~V或 100V。这样， 起的二次电压的剧变。 流过补偿 电抗器的电流较大 ，它在补偿 电抗器线圈 从图 1可知 ，一次电压为 【，一时，电容分压的中 的直流电阻产生较大的压降，由于受 电抗器 品质 因 间电压为 素 的限制 ，必须通过阻抗变换 ，用 1个中间变压器将 Ud—E