CN108711771A - 一种新型hgis集成组合式光学互感器 - Google Patents
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Abstract
一种新型HGIS集成组合式光学互感器，包括A相采集器、B相采集器、C相采集器，各相采集器包括过渡罐体，过渡罐体安装于HGIS本体与HGIS出线套管之间，过渡罐体上端与HGIS出线套管连接，下端与HGIS本体连接；HGIS本体上连接有高压导体，高压导体从过渡罐体、HGIS出线套管穿过；一次电压传感器安装于过渡罐体的侧面，与过渡罐体零电位安装；一次电流传感器安装于过渡罐体的上端，与过渡罐体零电位安装；一次电流传感器及一次电压传感器均通过传输光缆与处理单元连接。本发明具有优异的抗VFTO干扰能力，且准确度高、测量范围大、暂态特性好、安装集成度高，体积小，节约空间成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学互感器，具体是涉及一种新型HGIS集成组合式光学互感器。
背景技术
随着电力系统向智能化集成化方向的发展，传统的电磁式电流/电压互感器尽管比较成熟，但存在互感器体积大而笨重、安装困难、成本高、绝缘结构复杂、磁饱和现象等工程技术上的不足。
电子式互感器与传统的电磁式互感器相比具有精度高，线性度好，频带宽，体积小，重量轻等优点。
半敞开式金属封闭气体绝缘高压开关设备（HGIS）具有运行可靠、操作安全性高、维护工作量小、检修周期短、节约空间、安装方便、不受污染及盐雾等周围环境因素的影响优点，成为智能化变电站的理想选择。
将电流互感器和电压互感器组合，与HGIS高度集成一体化，可最大程度减小安装空间，节省成本，发挥HGIS智能化及集成化优势。
现有的有源电子式组合互感器基于电容分压电学测量方法，在HGIS上应用，不仅体积较大，且HGIS应用快速暂态过电压（VFTO）对有源电子式组合互感器存在严重的影响，导致有源电子式组合互感器远端模块故障率很高，特别是电压等级越高，问题越突出。
光学电子式互感器能解决HGIS应用快速暂态过电压问题，更好的节约空间，更安全，更低碳。但目前，还没有光学电子式互感器与HGIS以集成组合式应用的方式出现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种新型HGIS集成组合式光学互感器，采用光学电子式互感器从根本上实现高压光电隔离，具有优异的抗VFTO干扰能力，且准确度高、测量范围大、暂态特性好、安装集成度高，体积小，节约空间成本。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种新型HGIS集成组合式光学互感器，包括A相采集器、B相采集器、C相采集器、传输光缆和处理单元，A相采集器、B相采集器、C相采集器分别通过传输光缆与处理单元相连；各相采集器包括HGIS出线套管、过渡罐体、高压导体、一次电流传感器、一次电压传感器、HGIS本体；所述过渡罐体安装于HGIS本体与HGIS出线套管之间，过渡罐体上端与HGIS出线套管连接，过渡罐体下端与HGIS本体连接；HGIS本体上连接有高压导体，高压导体从过渡罐体、HGIS出线套管穿过；所述一次电压传感器嵌入式安装于过渡罐体的侧面，与过渡罐体保持零电位安装；所述一次电流传感器安装于过渡罐体的上端，与过渡罐体保持零电位安装；所述一次电流传感器及一次电压传感器均通过传输光缆与处理单元连接。
进一步，所述过渡罐体的侧面开有法兰接口，法兰接口处设有过渡法兰，所述一次电压传感器嵌入式安装于过渡罐体的过渡法兰处。
进一步，所述过渡罐体上端设有密封防护罩安装接口，密封防护罩安装接口处安装有密封防护罩，密封防护罩与过渡法兰保持零电位安装。
进一步，所述一次电流传感器安装于密封防护罩内。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
（1）采用光学电子式电流/电压互感器一体化技术，实现高压光电隔离，具有优异的抗VFTO干扰能力，且准确度高、测量范围大、暂态特性好，在超高压、特高压应用领域具有突出的技术优势。
（2）光学电子式电压互感器采用嵌入式安装方式，安装集成度高，体积小，节约空间成本。
（3）本发明光学电子式互感器在对外部电流电压的测量过程中使用光纤传感技术，与传统的互感器相比，准确度高、测量范围大、暂态特性好。
附图说明
图1是本发明实施例HGIS集成组合式光学互感器的结构示意图。
图2是图1本发明实施例HGIS集成组合式光学互感器的结构剖视图。
图3是本发明实施例HGIS集成组合式光学互感器中一次电流传感器及一次电压传感器与处理单元的连接示意图。
图中：1—HGIS出线套管，2—密封防护罩，3—过渡罐体，4—高压导体，5—一次电流传感器，6—一次电压传感器，7—传输光缆，8—HGIS本体，9—处理单元。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
参照图1-3，本实施例包括A相采集器、B相采集器、C相采集器、传输光缆7和处理单元9，A相采集器、B相采集器、C相采集器分别通过传输光缆7与处理单元9相连。
各相采集器包括HGIS出线套管1、密封防护罩2、过渡罐体3、高压导体4、一次电流传感器5、一次电压传感器6、HGIS本体8；过渡罐体3安装于HGIS本体8与HGIS出线套管1之间，过渡罐体3上端与HGIS出线套管1连接，下端与HGIS本体8连接；HGIS本体8上连接有高压导体4，高压导体4从过渡罐体3、HGIS出线套管1穿过；过渡罐体3的侧面开有法兰接口，法兰接口处设有过渡法兰，一次电压传感器6嵌入式安装于过渡罐体3的过渡法兰处，与过渡罐体3保持零电位安装；过渡罐体3上端设有密封防护罩安装接口，密封防护罩2安装于过渡罐体3上端的密封防护罩安装接口处，密封防护罩2与过渡法兰保持零电位安装；密封防护罩2内安装一次电流传感器5，一次电流传感器5与过渡罐体3零电位安装；处理单元9安装在智能柜内，一次电流传感器5及一次电压传感器6均通过传输光缆7与处理单元9连接。 HGIS本体8为半敞开式金属封闭SF6气体绝缘高压开关设备。
当HGIS本体8合闸工作时，电流经过高压导体4从一次电流传感器5中间穿过，一次电压传感器6根据Pockels电光效应，感应通流时高压导体4上的电场产生电压光学信号，通过传输光缆7送至处理单元9；一次电流传感器5根据法拉第磁光效应产生电流光学信号，通过传输光缆7送至处理单元9；处理单元9将电流光学信号及电压光学信号进行光电转换及解调，输出电流数字信号及电压数字信号，并将解调得到的电流电压信号显示在后端计算机上，实时监测并反应出加载在高压电极上的电流电压信号。
如图3所示， A相、B相、C相的一次电流传感器5以及A相、B相、C相的一次电压传感器6通过传输光缆7连接同一个处理单元9，处理单元9具备电流电压两种光学信号的光电转换及解调功能。
本发明的一次电流传感器的个数根据实际应用需要，可以为一个，也可以为两个，两个上下叠放安装于密封防护罩2内，一般不超过四个。一次电压传感器的个数根据实际应用需要，可以为一个，也可以为两个，两个分别嵌入式安装于过渡罐体3的过渡法兰上。本发明还可通过适当尺寸调整，即可与不同高压开关厂家的HGIS等产品匹配安装。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1、采用光学电子式电流/电压互感器一体化技术，实现高压光电隔离，具有优异的抗VFTO干扰能力，且准确度高、测量范围大、暂态特性好，在超高压、特高压应用领域具有突出的技术优势。
2、光学电子式电压互感器采用嵌入式安装方式，安装集成度高，体积小，节约空间成本。
3、本发明光学电子式互感器在对外部电流电压的测量过程中使用光纤传感技术，与传统的互感器相比，准确度高、测量范围大、暂态特性好。
4、本发明采集单元通过三相采集器将三相一次电流传感器和三相一次电压传感器进行集成。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种新型HGIS集成组合式光学互感器，其特征在于：包括A相采集器、B相采集器、C相采集器、传输光缆和处理单元，A相采集器、B相采集器、C相采集器分别通过传输光缆与处理单元相连；各相采集器包括HGIS出线套管、过渡罐体、高压导体、一次电流传感器、一次电压传感器、HGIS本体；所述过渡罐体安装于HGIS本体与HGIS出线套管之间，过渡罐体上端与HGIS出线套管连接，过渡罐体下端与HGIS本体连接；HGIS本体上连接有高压导体，高压导体从过渡罐体、HGIS出线套管穿过；所述一次电压传感器嵌入式安装于过渡罐体的侧面，与过渡罐体保持零电位安装；所述一次电流传感器安装于过渡罐体的上端，与过渡罐体保持零电位安装；所述一次电流传感器及一次电压传感器均通过传输光缆与处理单元连接。
2.如权利要求1所述的新型HGIS集成组合式光学互感器，其特征在于：所述过渡罐体的侧面开有法兰接口，法兰接口处设有过渡法兰，所述一次电压传感器嵌入式安装于过渡罐体的过渡法兰处。
3.如权利要求1或2所述的新型HGIS集成组合式光学互感器，其特征在于：所述过渡罐体上端设有密封防护罩安装接口，密封防护罩安装接口处安装有密封防护罩，密封防护罩与过渡法兰保持零电位安装。
4.如权利要求3所述的新型HGIS集成组合式光学互感器，其特征在于：所述一次电流传感器安装于密封防护罩内。
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