CN110379612A - 10kV浇注式电容式电压互感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了10kV浇注式电容式电压互感器，包括高压绕组、低压绕组、铁心，薄膜固态电容、树脂浇注体、补偿电抗器、阻尼模块、二次接线板、高压调节面板、补偿调节面板、薄膜固态电容，薄膜固态电容设于树脂浇注体上端，所述高压绕组分别与薄膜固态电容、高压调节面板以及补偿电抗器一端连接，补偿电抗器的另一端与补偿调节面板连通；阻尼模块并接于低压绕组剩余绕组两端，低压绕组与二次接线板连接，阻尼模块与二次接线板连接；高压绕组分别与高压调节面板、薄膜固态电容、补偿调节面板连接；补偿电抗器与补偿调节面板连通。本发明解决了10kV电力系统出现铁磁谐振的问题。

Description

10kV浇注式电容式电压互感器
技术领域
本发明涉及互感器领域，尤其涉及一种10kV浇注式电容式电压互感器。
背景技术
电压互感器作为电力系统的重要设备，起着电力计量、测量和继电保护的作用。现在10kV电力系统大多数采用三台单相电压互感器接成三相组的方式，这些电压互感器均为电磁感应原理。
10kV电力系统为中性点不接地系统，由于线路单相接地短路、线路断线、操作空母线等原因，在运行中往往容易激发电磁式电压互感器与电力系统发生铁磁谐振，导致互感器损坏，线路停电事故时有发生。10kV系统虽然电压等级较低，但是直接关系到终端用户的供电稳定性和计量的准确性。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种10kV浇注式电容式电压互感器，本发明薄膜固态电容固定在树脂浇注体顶部，高压绕组及补偿电抗器误差调节操作方便，密封可靠、结构紧凑、产品体积小，重量轻便，在不改变电力系统结构的前提下，实现电压互感器由电磁式改为电容式，具有电磁式电压互感器的全部功能，耐雷电冲击性能优越，可以降低雷电波的波头陡度，对变电所电气设备具有保护作用，解决了电磁式电压互感器与断路器断口电容的串联铁磁谐振问题。
本发明解决技术问题的技术方案是：
一种10kV浇注式电容式电压互感器，包括高压绕组、低压绕组、铁心，还包括薄膜固态电容、树脂浇注体、补偿电抗器、阻尼模块、二次接线板、高压调节面板、补偿调节面板、薄膜固态电容，所述二次接线板、高压调节面板、补偿调节面板、薄膜固态电容设置在树脂浇注体外部，所述高压绕组、低压绕组、补偿电抗器、阻尼模块设于树脂浇注体内部；
所述薄膜固态电容设于树脂浇注体上端，所述低压绕组套装在铁心外侧，高压绕组套装在低压绕组外侧，高压绕组端面采用渐变式斜坡结构，所述高压绕组分别与薄膜固态电容、高压调节面板以及补偿电抗器一端连接，补偿电抗器的另一端与补偿调节面板连通调节误差；
所述阻尼模块并接于低压绕组剩余绕组两端，所述低压绕组与二次接线板连接，阻尼模块与二次接线板连接；
所述高压绕组分别与高压调节面板、薄膜固态电容、补偿调节面板连接；
补偿电抗器与补偿调节面板连通。
通过薄膜固态电容设在树脂浇注体上端，实现高压与中压部分分离。
通过低压绕组套在铁心外侧，高压绕组套在低压绕组外侧，结构紧凑，体积小型化。
通过高压绕组分别与薄膜固态电容、高压调节面板、补偿电抗器连接，补偿电抗器第二端与补偿调节面板连通调节误差。
所述低压绕组通过低压绕组连接线组连接至二次接线板，所述高压绕组通过高压绕组调节线组连接至高压调节面板，高压绕组通过电容连接线与薄膜固态电容的电容中压端子连接连接，薄膜固态电容的电容末端子通过电容末端连接线与引线至二次接线板接地处理，高压绕组通过高压绕组连接线连接至补偿调节面板，通过高压调节面板进行高压绕组调节线组换接。通过高压调节面板进行高压绕组调节线组换接，误差调节操作方便。
所述补偿电抗器通过补偿电抗器调节线组、补偿电抗器连接线与补偿调节面板连通，通过补偿调节面板进行补偿电抗器调节线组换接。补偿容抗随二次负荷变化对电容式电压互感器准确级的影响。同时通过补偿调节面板进行补偿电抗器调节线组换接，比差调节操作方便。
容式电压互感器，所述阻尼模块两端分别通过阻尼装置连接线a、阻尼装置连接线b连接至二次接线板，阻尼装置连接线a与剩余绕组da线通过二次接线板接线端子相连通，阻尼装置连接线b与剩余绕组dn线通过接线二次板接线端子连通。通过阻尼模块并接于低压绕组的剩余绕组da线、剩余绕组dn线的两端，阻尼电容式电压互感器中压回路有可能产生的铁磁谐振。
浇注式电容式电压互感器，所述高压绕组连接线、补偿电抗器连接线连通在补偿调节面板同一接线端子。
所述阻尼装置连接线a、剩余绕组da线、阻尼装置连接线b、剩余绕组dn线、低压绕组连接线组、高压绕组调节线组、电容连接线、高压绕组连接线、补偿电抗器调节线组、补偿电抗器连接线设于树脂浇注体内部。
所述浇注式电容式电压互感器，拐点电压在三倍额定电压以上。
所述铁心通过铁心上支架、铁心下支架将低压绕组和高压绕组固定，铁心下支架与下部的底板连接，整体通过铁心下支架固定在底板上。
所述阻尼模块上部设有绝缘垫圈，绝缘垫圈通过压紧螺杆与底板上侧连接，所述补偿电抗器设于阻尼模块上部。
所述补偿电抗器包括补偿线圈、绝缘护垫、C型铁心、扎带、补偿电抗器底架，在C型铁心与补偿线圈之间缠绕绝缘护垫，C型铁心装入补偿线圈内，通过扎带将C型铁心闭合锁紧，再与补偿电抗器底架对接，整体通过支撑架安装到底板上。
本发明的有益效果：
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
1.本发明由于薄膜固态电容固定在树脂浇注体顶部，高压绕组及补偿电抗器误差调节操作方便，密封可靠、结构紧凑、产品体积小，重量轻便，在不改变电力系统结构的前提下，实现电压互感器由电磁式改为电容式，具有电磁式电压互感器的全部功能，耐雷电冲击性能优越，可以降低雷电波的波头陡度，对变电所电气设备具有保护作用，解决了电磁式电压互感器与断路器断口电容的串联铁磁谐振问题。
同时解决了电力系统运行中电磁式电压互感器与电力系统发生铁磁谐振、导致互感器损坏引起的线路停电事故，保证终端用户的供电稳定性和计量的准确性。
2.本发明的互感器通过薄膜固态电容分压降压后传输至树脂浇注体，低压绕组套在高压绕组内侧，低压绕组套在铁心外侧，实现了高低压分离。高压绕组端面采用渐变式斜坡结构，使得绕组外部电场分布均匀，树脂浇注时气泡易于溢出，局部放电量低。
3.本发明的互感器采用优良环氧树脂绝缘封闭，高压绕组、低压绕组、铁心、补偿电抗器、阻尼模块被树脂浇注包裹填充，高压调节面板、补偿调节面板设置在树脂浇注体外侧方便进行误差调节，通用性能及互换性能好，可适用于电力系统中各类场合，并且使用时安装方便，不需要维护。
4.本发明的浇注式电容式电压互感器，整体设计呈现容性，彻底消除了10kV系统中电磁式电压互感器与电力系统出现铁磁谐振的可能。
5.本发明在内部配置了阻尼模块，阻尼模块采用坡莫合金铁芯，具有陡峭的饱和特性，使之在过电压下能快速深度饱和，产生较大的阻尼功率消耗过电压产生的能量，保证运行安全。
6.本发明的浇注式电容式电压互感器，拐点电压在三倍额定电压以上。在电力系统出现运行故障时，也不会出现铁心磁通密度饱和，可以正确指示故障电压，快速提供继电保护信号，保障电力系统运行安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为浇注式电容式电压互感器整体示意图；
图2为铁心及补偿电抗器的结构及连接关系示意图。
图中，1阻尼装置连接线a、2剩余绕组da线、3阻尼装置连接线b、4剩余绕组dn线、5二次接线板、6低压绕组连接线组、7高压调节面板、8高压绕组调节线组、9高压绕组、10低压绕组、11铁心、12电容连接线、13薄膜固态电容、14高压绕组连接线、15树脂浇注体、16补偿电抗器、17补偿电抗器调节线组、18补偿调节面板、19、补偿电抗器连接线、20阻尼模块20、21电容末端连接线、22电容末端子、23电容中压端子。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
结合图1，图2，一种10kV浇注式电容式电压互感器，包括高压绕组9、低压绕组10、铁心11，还包括薄膜固态电容13、树脂浇注体15、补偿电抗器16、阻尼模块20、二次接线板5、高压调节面板7、补偿调节面板18、薄膜固态电容13，所述二次接线板5、高压调节面板7、补偿调节面板18、薄膜固态电容13设置在树脂浇注体15外部，所述高压绕组9、低压绕组10、补偿电抗器16、阻尼模块20设于树脂浇注体15内部；
所述薄膜固态电容13设于树脂浇注体15上端，所述低压绕组10套装在铁心11外侧，高压绕组9套装在低压绕组10外侧，高压绕组端面采用渐变式斜坡结构，所述高压绕组9分别与薄膜固态电容13、高压调节面板7以及补偿电抗器16一端连接，补偿电抗器16的另一端与补偿调节面板18连通调节误差；
所述阻尼模块20并接于低压绕组10剩余绕组两端，所述低压绕组10与二次接线板5连接，阻尼模块20与二次接线板5连接；
所述高压绕组9分别与高压调节面板7、薄膜固态电容13、补偿调节面板18连接；
补偿电抗器16与补偿调节面板18连通。
通过薄膜固态电容15设在树脂浇注体18上端，实现高压与中压部分分离。
通过低压绕组10套在铁心11外侧，高压绕组9套在低压绕组10外侧，结构紧凑，体积小型化。
通过高压绕组9分别与薄膜固态电容15、高压调节面板7、补偿电抗器16连接，补偿电抗器16第二端与补偿调节面板18连通调节误差。
所述低压绕组10通过低压绕组连接线组6连接至二次接线板5，所述高压绕组9通过高压绕组调节线组8连接至高压调节面板7，高压绕组9通过电容连接线12与薄膜固态电容13的电容中压端子23连接连接，薄膜固态电容15的电容末端子22通过电容末端连接线21与引线至二次接线板5接地处理，高压绕组9通过高压绕组连接线14连接至补偿调节面板18，通过高压调节面板7进行高压绕组调节线组8换接。通过高压调节面板7进行高压绕组调节线组8换接，实现比值差调整。
所述补偿电抗器16通过补偿电抗器调节线组17、补偿电抗器连接线19与补偿调节面板18连通，通过补偿调节面板18进行补偿电抗器调节线组17换接。补偿容抗随二次负荷变化对电容式电压互感器准确级的影响。同时通过补偿调节面板18进行补偿电抗器调节线组17换接，实现相位差调整。
电容式电压互感器，所述阻尼模块20两端分别通过阻尼装置连接线a1、阻尼装置连接线b3连接至二次接线板5，阻尼装置连接线a1与剩余绕组da线2通过二次接线板5接线端子相连通，阻尼装置连接线b3与剩余绕组dn线4通过接线二次板5接线端子连通。通过阻尼模块20并接于低压绕组10的剩余绕组da线2、剩余绕组dn线4的两端，阻尼电容式电压互感器中压回路有可能产生的铁磁谐振。
浇注式电容式电压互感器，所述高压绕组连接线14与补偿电抗器连接线19等电位连通后固定在补偿调节面板18同一接线端子。
所述阻尼装置连接线a1、剩余绕组da线2、阻尼装置连接线b3、剩余绕组dn线4、低压绕组连接线组6、高压绕组调节线组8、电容连接线12、高压绕组连接线14、补偿电抗器调节线组17、补偿电抗器连接线19设于树脂浇注体15内部。
所述浇注式电容式电压互感器，拐点电压在三倍额定电压以上。
所述铁心11通过铁心上支架103、铁心下支架101将低压绕组10和高压绕组9固定，铁心下支架101与下部的底板102连接，整体通过铁心下支架101固定在底板102上。
所述阻尼模块20上部设有绝缘垫圈110，绝缘垫圈110通过压紧螺杆111与底板102上侧连接，所述补偿电抗器16设于阻尼模块20上部。
所述补偿电抗器16包括补偿线圈105、绝缘护垫104、C型铁心106、扎带107、补偿电抗器底架108，在C型铁心106与补偿线圈105之间缠绕绝缘护垫104，C型铁心106装入补偿线圈105内，通过扎带107将C型铁心106闭合锁紧，再与补偿电抗器底架108对接，整体通过支撑架108安装到底板102上。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对本发明实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种10kV浇注式电容式电压互感器，包括高压绕组(9)、低压绕组(10)、铁心(11)，其特征在于，还包括薄膜固态电容(13)、树脂浇注体(15)、补偿电抗器(16)、阻尼模块(20)、二次接线板(5)、高压调节面板(7)、补偿调节面板(18)、薄膜固态电容(13)，所述二次接线板(5)、高压调节面板(7)、补偿调节面板(18)、薄膜固态电容(13)设置在树脂浇注体(15)外部，所述高压绕组(9)、低压绕组(10)、补偿电抗器(16)、阻尼模块(20)设于树脂浇注体(15)内部；
所述薄膜固态电容(13)设于树脂浇注体(15)上端，所述低压绕组(10)套装在铁心(11)外侧，高压绕组(9)套装在低压绕组(10)外侧，高压绕组端面采用渐变式斜坡结构，所述高压绕组(9)分别与薄膜固态电容(13)、高压调节面板(7)以及补偿电抗器(16)一端连接，补偿电抗器(16)的另一端与补偿调节面板(18)连通，实现误差调整；
所述阻尼模块(20)并接于低压绕组(10)剩余绕组两端，所述低压绕组(10)与二次接线板(5)连接，阻尼模块(20)与二次接线板(5)连接；
所述高压绕组(9)分别与高压调节面板(7)、薄膜固态电容(13)、补偿调节面板(18)连接；
补偿电抗器(16)与补偿调节面板(18)连通。
2.根据权利要求1所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述低压绕组(10)通过低压绕组连接线组(6)连接至二次接线板(5)，所述高压绕组(9)通过高压绕组调节线组(8)连接至高压调节面板(7)，高压绕组(9)通过电容连接线(12)与薄膜固态电容(13)的电容中压端子23连接连接，薄膜固态电容15的电容末端子22通过电容末端连接线21与引线至二次接线板5接地处理，高压绕组(9)通过高压绕组连接线(14)连接至补偿调节面板(18)，通过高压调节面板(7)进行高压绕组调节线组(8)换接。
3.根据权利要求2所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述补偿电抗器(16)通过补偿电抗器调节线组(17)、补偿电抗器连接线(19)与补偿调节面板(18)连通，通过补偿调节面板(18)进行补偿电抗器调节线组(17)换接，补偿容抗随二次负荷变化对电容式电压互感器准确级的影响。
4.根据权利要求3所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述阻尼模块(20)两端分别通过阻尼装置连接线a(1)、阻尼装置连接线b(3)连接至二次接线板(5)，阻尼装置连接线a(1)与剩余绕组da线(2)通过二次接线板(5)接线端子相连通，阻尼装置连接线b(3)与剩余绕组dn线(4)通过接线二次板(5)接线端子连通。
5.根据权利要求3所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述高压绕组连接线(14)、补偿电抗器连接线(19)连通在补偿调节面板(18)同一接线端子。
6.根据权利要求4所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述阻尼装置连接线a(1)、剩余绕组da线(2)、阻尼装置连接线b(3)、剩余绕组dn线(4)、低压绕组连接线组(6)、高压绕组调节线组(8)、电容连接线(12)、高压绕组连接线(14)、补偿电抗器调节线组(17)、补偿电抗器连接线(19)设于树脂浇注体(15)内部。
7.根据权利要求1所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述浇注式电容式电压互感器，拐点电压在三倍额定电压以上。
8.根据权利要求1所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述铁心(11)通过铁心上支架(103)、铁心下支架(101)将低压绕组(10)和高压绕组(9)固定，铁心下支架(101)与下部的底板(102)连接，整体通过铁心下支架(101)固定在底板(102)上。
9.根据权利要求8所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述阻尼模块(20)上部设有绝缘垫圈(110)，绝缘垫圈(110)通过压紧螺杆(111)与底板(102)上侧连接，所述补偿电抗器(16)设于阻尼模块(20)上部。
10.根据权利要求8所述的浇注式电容式电压互感器，其特征在于，所述补偿电抗器(16)包括补偿线圈(105)、绝缘护垫(104)、C型铁心(106)、扎带(107)、补偿电抗器底架(108)，在C型铁心(106)与补偿线圈(105)之间缠绕绝缘护垫(104)，C型铁心(106)装入补偿线圈(105)内，通过扎带(107)将C型铁心(106)闭合锁紧，再与补偿电抗器底架(108)对接，整体通过支撑架(108)安装到底板(102)上。
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