一种非接触式电压电流一体化测量装置的制作方法

本发明涉及电力设备，具体涉及一种非接触式电压电流一体化测量装置。

背景技术：

1、随着新型电力系统的蓬勃发展，新能源大量接入和电力电子器件的广泛应用，导致电网中出现了大量高频信号，精确计量、电能质量监测和故障保护等都对互感器提出了高精度、宽频带的要求。

2、特别地，在海上风电工程中的海上平台等空间狭小的场景，gis(gasinsulatedswitchgear，气体绝缘全封闭组合电器)用于提供紧凑化、高可靠性的解决方案。现有gis内置电压互感器通常为电磁式或阻容分压式，电流互感器通常为电磁式或零磁通式。若将上述互感器分开设置，则均需要增加独立气室，而且数量多、测点分布广，在体积、重量方面不利于紧凑化、轻型化设计，导致装置的整体体积大。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的gis中内置的互感器需要分开设置，在体积、重量方面无法紧凑设计，导致装置整体体积大的缺陷，从而提供一种非接触式电压电流一体化测量装置。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种非接触式电压电流一体化测量装置，包括：

3、外壳，所述外壳适于穿过高压母线；

4、电压传感组件，设于所述外壳内；

5、电流传感单元，设于所述外壳内；

6、信号处理单元，所述信号处理单元分别与电压传感组件、电流传感单元连接，所述电压传感组件以感应高压母线上的电压值，所述电流传感单元以通过磁光效应感应高压母线中通过的电流，所述信号处理单元以接收电压传感组件和电流传感单元的信号值。

7、可选地，所述外壳开设有穿过孔，所述穿过孔适于通过高压母线，所述穿过孔的内周面与高压母线的外周面间留有间隙。

8、可选地，所述壳体包括主法兰和副法兰，所述主法兰和副法兰间留有容纳空间，所述容纳空间内布设有绝缘子，所述绝缘子分别与主法兰、副法兰固定连接。

9、可选地，所述绝缘子为环形，所述绝缘子内适于穿设高压母线，绝缘子与高压母线无电气连接。

10、可选地，所述电压传感组件包括高压臂单元、连接元件和低压臂单元，所述高压臂单元设于绝缘子内，所述高压臂单元为环形，所述连接元件分别与高压臂单元、低压臂单元固定连接。

11、可选地，所述低压臂单元适于设于端子箱内，所述端子箱固定设于主法兰的侧壁上，所述低压臂单元的一端与连接元件连接，所述低压臂单元的另一端与信号处理单元连接。

12、可选地，所述电流传感单元设于容纳空间内，所述电流传感单元为环形，所述电流传感单元通过线路与信号处理单元连接。

13、可选地，所述电流传感单元设于绝缘子内或设于容纳空间内。

14、可选地，所述信号处理单元适于与变电站或换流站的控保系统连接。

15、本发明技术方案，具有如下优点：

16、1.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，包括：外壳，适于穿过高压母线；电压传感组件，设于壳体内；电流传感单元，设于壳体内；信号处理单元，分别与电压传感组件、电流传感单元连接，电压传感组件以感应高压母线上的电压值，电流传感单元以通过磁光效应感应高压母线中通过的电流，信号处理单元以接收电压传感组件和电流传感单元的信号值。通过上述结构设计，电流互感器和高压臂电容无需分别与高压母线接触，实现了非接触式的测量，且由于壳体设计而减小了整体的结构空间，实现了电压电流的一体化测量，极大地节省了空间和重量，适用于轻量化、紧凑化的需求场景。

17、2.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，外壳开设有穿过孔，穿过孔适于通过高压母线，穿过孔的内周面与高压母线的外周面间留有间隙，以避免外壳与高压母线存在电气连接，保证高压母线与外壳间的绝缘隔离。

18、3.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，壳体包括主法兰和副法兰，主法兰和副法兰间留有容纳空间，容纳空间内布设有绝缘子，绝缘子分别与主法兰、副法兰固定连接。容纳空间以容纳绝缘子，还可起到固定绝缘子的作用。

19、4.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，绝缘子为环形，绝缘子内适于穿设高压母线，绝缘子与高压母线无电气连接，以使高压母线穿过绝缘子。

20、5.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，电压传感组件包括高压臂单元、连接元件和低压臂单元，高压臂单元设于绝缘子内，高压臂单元为环形，连接元件分别与高压臂单元、低压臂单元固定连接。通过高压臂单元与高压母线形成电容分压器的高压臂，再设置连接元件和低压臂单元，利用电容分压原理，实现宽频电压测量。

21、6.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，低压臂单元适于设于端子箱内，端子箱固定设于主法兰的侧壁上，低压臂单元的一端与连接元件连接，低压臂单元的另一端与信号处理单元连接。端子箱以容纳低压臂单元，同时，低压臂单元以传递信号至信号处理单元。

22、7.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，电流传感单元设于容纳空间内，电流传感单元为环形，电流传感单元通过线路与信号处理单元连接。环形的电流传感单元以围绕高压母线进行测量。

23、8.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，电流传感单元设于绝缘子内或设于容纳空间内，以由绝缘子对电流传感单元进行固定，或在容纳空间内固定绝缘子。

24、9.本发明提供的非接触式电压电流一体化测量装置，信号处理单元适于与变电站或换流站的控保系统连接，以为控保系统提供测量信号，实现电力系统的控制、保护、监视等功能。

技术特征：

1.一种非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述外壳开设有穿过孔，所述穿过孔适于通过高压母线(10)，所述穿过孔的内周面与高压母线(10)的外周面间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述外壳包括主法兰(1)和副法兰(2)，所述主法兰(1)和副法兰(2)间留有容纳空间，所述容纳空间内布设有绝缘子(3)，所述绝缘子(3)分别与主法兰(1)、副法兰(2)固定连接。

4.根据权利要求3所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述绝缘子(3)为环形，所述绝缘子(3)内适于穿设高压母线(10)，所述绝缘子(3)与高压母线(10)无电气连接。

5.根据权利要求4所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述电压传感组件包括高压臂单元(4)、连接元件(6)和低压臂单元(5)，所述高压臂单元(4)设于绝缘子(3)内，所述高压臂单元(4)为环形，所述连接元件(6)分别与高压臂单元(4)、低压臂单元(5)固定连接。

6.根据权利要求5所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述低压臂单元(5)适于设于端子箱(9)内，所述端子箱(9)固定设于主法兰(1)的侧壁上，所述低压臂单元(5)的一端与连接元件(6)连接，所述低压臂单元(5)的另一端与信号处理单元(7)连接。

7.根据权利要求4所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述电流传感单元(8)设于容纳空间内，所述电流传感单元(8)为环形，所述电流传感单元(8)通过线路与信号处理单元(7)连接。

8.根据权利要求7所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述电流传感单元(8)设于绝缘子(3)内或设于容纳空间内。

9.根据权利要求6所述的非接触式电压电流一体化测量装置，其特征在于，所述信号处理单元(7)适于与变电站或换流站的控保系统连接。

技术总结
本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种非接触式电压电流一体化测量装置。一种非接触式电压电流一体化测量装置，包括：外壳，所述外壳适于穿过高压母线；电压传感组件，设于所述外壳内；电流传感单元，设于所述外壳内；信号处理单元，所述信号处理单元分别与电压传感组件、电流传感单元连接，所述电压传感组件以感应高压母线上的电压值，所述电流传感单元以通过磁光效应感应高压母线中通过的电流，所述信号处理单元以接收电压传感组件和电流传感单元的信号值。本发明解决GIS中内置的互感器需要分开设置，在体积、重量方面无法紧凑设计，导致装置整体体积大的问题。

技术研发人员：高冲,董巍,孙泽来,杨菲,郑林
受保护的技术使用者：国网智能电网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15