CN106487217B - 一种直流分压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流分压器，分压器包括：弹性安装片，上端环，均压电容器，分压电阻器和均压环；所述上端环与均压环同轴平行设置；所述上端环与均压环间设置均压电容器和分压电阻器；本发明利用直流分压器高压臂多级串联的结构，在每一级内部进行分压电阻器和均压电容器的并联冗余，提高单只电阻器或单只电容器元件开路故障发生时直流分压器的可靠性。将单只均压电容器设计成多只电容器串联的结构，提高单只均压电容器开路故障发生时直流分压器的可靠性。分压体采用多级阻容元件串联组成，每一级采用完全相同的元件，完全相同的结构，形成独立的阻容模块，可以进行分节安装，便于直流分压器的安装和维护。

Description

一种直流分压器

技术领域

本发明涉及分压器技术，具体涉及一种直流分压器。

背景技术

随着直流工程数量的增多，发生直流分压器事故的几率随之增加。直流输电工程用的直流分压器一般采用电阻分压原理，高压臂采用多级电阻器串联结构。为保证分压器在暂态过程中的电场均匀，在每一级电阻上并联一只均压电容器，以维持每一级电阻器上的暂态电压降大致相等，保证直流分压器的运行可靠性。实际运行中，这种结构存在因单个阻容元件的失效，造成直流分压器输出异常或完全失效的可能。具体表现在：当单只均压电容器开路时，对应的电阻器将失去均压保护，在暂态冲击电压下，该级电阻器将承受较大的过电压而可能造成损坏；当单只均压电容器出现短路时，则对应的电阻器将被短接，直流分压器高压臂电阻值减小，造成分压比的漂移，二次电压超差；当单只分压电阻器出现开路，则分压器二次输出失效，或者在开路断口处出现放电现象，造成二次输出电压大幅度的高频过冲和跌落。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种直流分压器。从结构设计上解决直流分压器目前存在的缺陷和隐患，解决直流分压器运行可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种直流分压器，所述分压器包括：弹性安装片(1)，上端环(2)，均压电容器(3)，分压电阻器(4)和均压环(5)；

所述上端环(2)与均压环(5)同轴平行设置；所述上端环(2)与均压环(5)间设置均压电容器(3)和分压电阻器(4)；

所述均压环(5)包括：与弹性安装片(1)形状一致的安装片和下端环组成。

所述均压电容器(3)与所述上端环(2)与均压环(5)同轴心设置；所述分压电阻器(4)与所述均压电容器(3)平行设置且与所述。

所述弹性安装片(1)为长度小于所述上端环外径的、大于其内径的且与其连接的十字形框架。

所述安装片为长度小于所述下端环外径的、大于其内径的且与其连接的十字形框架。

所述分压电阻器由阻值相同的电阻器并联而成；

所述均压电容器包括：均压电容器总电极、等电位连接片和单元电容器；所述均压电容器总电极与所述等电位连接片连接，所述等电位连接片与所述单元电容器连接；

所述均压电容器由容量相同的单元电容器并串联组合而成；

所述并串联组合的单元电容器与所述并联的电阻器并联。

所述分压电阻器由相同阻值的4路电阻器并联而成。

所述单元电容器的并串联方式：每组由4个单元组成的电容器组的数目为2，组内的4个单元电容器并联，两组单元电容器间串联。

所述单元电容器和电阻器为耐压值两倍的电容器和电阻器，以降低单元电容器和电阻器的损坏。

所述直流分压器由模块化的阻容元件串联构成。

与最接近的现有技术比，本发明的有益效果如下：

1.主要采用冗余结构，利用直流分压器高压臂多级串联的结构，设计在每一级内部进行分压电阻器和均压电容器的并联冗余，提高单只电阻器或单只电容器元件开路故障发生时直流分压器的可靠性。

2.采用将单只均压电容器设计成多只电容器串联的结构，提高单只均压电容器开路故障发生时直流分压器的可靠性。

3.分压体采用多级阻容元件串联组成，每一级采用完全相同的元件，完全相同的结构，形成独立的阻容模块，可以进行分节安装，便于直流分压器的安装和维护。

附图说明

图1为现有直流分压器原理图。

图2为本发明直流分压器单级阻容元件冗余结构原理图。

图3为直流分压器单级阻容元件冗余结构实物图。

图4为均压电容器内部冗余结构实物图。

图5为均压电容器实物图。

其中，1：弹性安装片；2：上端环；3：均压电容器；4：分压电阻器；5：均压环；6：等电位连接片；7：单元电容器；8：均压电容器总电极；9：保护外壳。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1为一种应用于±11000kV的高可靠性直流分压器的结构的电气连接原理图。如图2所示为直流分压器单级阻容元件冗余结构原理图，采用4路电阻并联，8个电容两两串联再并联的方式，直流分压器采用模块化阻容元件串联而成，每个阻容模块采用冗余结构。如图3所示为一只阻容模块的实物图。其中：弹性安装片1，上端环2，均压电容器3，分压电阻器4，均压环5。其中，四只相同的电阻器并联组成分压电阻器4。图4所示均压电容器3由8只相同的单元电容器7两串联再四并联而成，包括均压电容器总电极8，等电位连接片6。图5所示为一只完整的均压电容器，是将图4中的8只单元电容器封装在保护外壳9中。

直流分压器事故中电阻发生短路概率极低，电阻断路时造成分压器无法工作，利用电阻值相同的4只电阻4并联，保证单个电阻断路时分压器可以正常工作，事故发生概率降为原来的1/4。电容绝缘事故中断路和短路都普遍存在，采用8个相同容量单元电容器7先两串联再四并联的方法，保证任一电容出现问题分压器都能正常工作，单个电容短路时串联的另一电容耐压值升高，将电容耐压设计为正常工作状态下耐压的2倍，降低均压电容器发生事故的概率。采用多级分压串并联的组合结构，故障时，分压器总电阻值变化很小，高压臂时间常数变化可以忽略不计，基本不影响直流分压器的暂态特性和频率特性。

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (4)

1.一种直流分压器，其特征在于：直流分压器由模块化的阻容元件串联构成；所述模块化的阻容元件是一个阻容模块；所述阻容模块包括：弹性安装片(1)，上端环(2)，均压电容器(3)，分压电阻器(4)和均压环(5)；

所述上端环(2)与均压环(5)同轴平行设置；所述上端环(2)与均压环(5)间设置均压电容器(3)和分压电阻器(4)；

所述均压环(5)包括：与弹性安装片(1)形状一致的安装片和下端环组成；

所述弹性安装片(1)为长度小于所述上端环外径的、大于其内径的且与其连接的十字形框架；

所述安装片为长度小于所述下端环外径的、大于其内径的且与其连接的十字形框架；

所述分压电阻器由阻值相同的电阻器并联而成；

所述均压电容器包括：均压电容器总电极、等电位连接片和单元电容器；所述均压电容器总电极与所述等电位连接片连接，所述等电位连接片与所述单元电容器连接；

所述均压电容器由容量相同的单元电容器并串联组合而成；

所述并串联组合的单元电容器与所述并联的电阻器并联；

所述均压电容器(3)与所述上端环(2)与均压环(5)同轴心设置；所述分压电阻器(4)与所述均压电容器(3)平行设置且与所述弹性安装片(1)和所述均压环(5)连接。

2.根据权利要求1所述的直流分压器，其特征在于：所述分压电阻器由相同阻值的4路电阻器并联而成。

3.根据权利要求1所述的直流分压器，其特征在于，所述单元电容器的并串联方式：每组由4个单元电容器组成的电容器组的数目为2，组内的4个单元电容器并联，两组电容器组间串联。

4.根据权利要求1所述的直流分压器，其特征在于：所述单元电容器和电阻器为耐压值两倍的电容器和电阻器，以降低单元电容器和电阻器的损坏。