CN117650003A - 一种模块化电容式电压互感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化电容式电压互感器，包括并排设置的高压壁电容器和低压壁电容器或上下设置的高压壁电容器和低压壁电容器，本发明通过模块化产品结构，实现对电容式电压互感器关键电气性能可调整的功能，实现产品各模块之间的通用性，可以快速对不同项目需求响应。

Description

一种模块化电容式电压互感器

技术领域

本发明属于电容式电压互感器领域，具体涉及一种模块化电容式电压互感器。

背景技术

电容式电压互感器产品是用于将一次高压变换为易于测量的二次低压信号的电气设备，电容分压器通过内部C1、C2电容元件的容抗分压，并将分压后的中间电压自设备内部引入电磁单元，再通过电磁单元内的中压变压器变压，并自二次绕组输出适合测量的二次电压。电容式电压互感器二次带负载能力与电容分压器分压后的中间电压，以及电磁单元中压变压器一次电压有重要联系。

现有电容式电压互感器的电容分压器安装在电磁单元顶部，并通过内部接线对电容分压器与电磁单元进行电气连接，适宜安装在敞开环境。

现有电容式电压互感器的生产模式为整套设备标准化生产，部分电气参数根据实际项目微调整，加工完毕后设备总电容量不可调整，电容分压器的分压比不可调整，电磁单元一次电压不可调整，二次输出电压不可调整，设备带负载能力不可调整，因此对不同项目的技术需求不能快速进行响应，产品通用性不高；在进行现场验收试验时，由于出厂时产品已经组装完毕，电容分压器工频耐压试验，电磁单元部分的中压变压器励磁特性曲线，感应耐压试验，一次绕组直阻等部件检测试验在待验收设备上无法进行；由于电容式电压互感器设备是直立安装设备，载户内安装，箱式安装等特殊应用场景下，设备高度对垂直空间的要求限制了其应用灵活性。

缩略语和关键术语定义如下：

电容式电压互感器：电力系统中用于电压测量的设备。

电容分压器：电容式电压互感器主要部件之一，主要由高压C1电容元件、中压C2元件，套管和绝缘介质构成。

电磁单元：电容式电压互感器主要部件之一，主要有中压变压器，补偿电抗器，油箱，绝缘介质等部件构成。

发明内容

本发明目的在于提供一种模块化电容式电压互感器，以克服现有技术存在的问题，本发明通过模块化产品结构，实现对电容式电压互感器关键电气性能可调整的功能，实现产品各模块之间的通用性，可以快速对不同项目需求响应。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种模块化电容式电压互感器，包括并排设置的高压壁电容器和低压壁电容器；

所述高压壁电容器和低压壁电容器均包括套管以及组装在套管内部的电容元件，所述套管内部还设置有膨胀器，所述膨胀器位于电容元件上侧，且套管内注入有绝缘介质，所述套管的两端均设置密封结构，高压壁电容器的套管上端接一次高压，低压壁电容器的套管上端接地，所述高压壁电容器的套管和低压壁电容器的套管下端均通过电容引出端子引出至电磁装置。

进一步地，所述电磁装置包括密封箱体，所述密封箱体箱壁布置有电磁装置引出端子、中压变压器、阻尼器、补偿电抗器及保护装置，且所述密封箱体内部注入有绝缘介质；

所述中压变压器高压端在密封箱体内部与电磁装置引出端子连接，低压端与补偿电抗器连接，阻尼器安装在中压变压器的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体外用于接线，保护装置与补偿电抗器并联接线，补偿电抗器低压端子引出至密封箱体外并接地。

进一步地，所述高压壁电容器和低压壁电容器均安装在绝缘支架上。

进一步地，所述绝缘介质为绝缘油或绝缘气体。

一种模块化电容式电压互感器，包括上下设置的高压壁电容器和低压壁电容器；

所述高压壁电容器和低压壁电容器均包括套管以及组装在套管内部的电容元件，所述套管内部还设置有膨胀器，所述膨胀器位于电容元件上侧，且套管内注入有绝缘介质，所述套管的两端均设置密封结构，高压壁电容器的套管上端接一次高压，高压壁电容器的套管下端设置有电容引出端子，低压壁电容器的套管上端引出至电容引出端子后连接至电磁装置，低压壁电容器的套管下端接地。

进一步地，所述电磁装置包括密封箱体，所述密封箱体箱壁布置有电磁装置引出端子、中压变压器、阻尼器、补偿电抗器及保护装置，且所述密封箱体内部注入有绝缘介质；

所述中压变压器高压端在密封箱体内部与电磁装置引出端子连接，低压端与补偿电抗器连接，阻尼器安装在中压变压器的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体外用于接线，保护装置与补偿电抗器并联接线，补偿电抗器低压端子引出至密封箱体外并接地。

进一步地，所述低压壁电容器安装在绝缘支架上。

进一步地，所述高压壁电容器和低压壁电容器之间设置有安装支架。

进一步地，所述绝缘介质为绝缘油或绝缘气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明主要通过一种新的模块化产品结构，实现对电容式电压互感器关键电气性能可调整的功能，实现产品各模块之间的通用性，可以快速对不同项目需求响应。

通过模块化产品结构，在现场验收阶段可单独对模块化结构进行性能检测，也可组装后进行整体试验，使现场可覆盖所有整体或部件的检测试验，便于现场验收，也便于后期的检修试验、故障排查。

通过模块化产品结构，可以使产品采用模块化安装运行或组装运行，适宜各种敞开或封闭运行环境，安装方式灵活。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

其中，1—高压壁电容器；2—低压壁电容器；3—电磁装置；4—密封结构；5—膨胀器；6—绝缘介质；7—电容元件；8—套管；9—电容引出端子；10—电磁装置引出端子；11—密封箱体；12—中压变压器；13—阻尼器；14—补偿电抗器；15—保护装置；16—导线；17—绝缘支架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图，对本发明技术方案进行进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“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，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

一种模块化电容式电压互感器，参见图1，通过模块化设计，高压壁电容器1单独为一个组件，电容元件7组装在套管8内，套管8内安装膨胀器5，并注入绝缘介质6(绝缘油或绝缘气体)，套管8两端设置密封结构4，独立安装在绝缘支架17上，套管8上端接一次高压，套管8下端引出电容引出端子9，电容引出端子9通过导线16连接至低压壁电容器2电容引出端子9；低压壁电容器2单独为一个组件，电容元件7组装在套管8内，套管8内安装膨胀器5，并注入绝缘介质6，套管两端设置密封结构4，独立安装在绝缘支架上17，套管8上端接地，套管8下端引出电容引出端子9，与高压壁电容器1连接，并通过导线16引出至电磁装置3的电磁装置引出端子10。电磁装置3单独为一个组件，外壳为密封箱体11，密封箱体11的箱壁布置有电磁装置引出端子10，中压变压器12，阻尼器13，补偿电抗器14，保护装置15等，并注入绝缘介质，中压变压器12高压端在密封箱体11内部与电磁装置引出端子10连接，低压端与补偿电抗器14连接，阻尼器13安装在中压变压器12的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体11外便于接线。保护装置15与补偿电抗器14并联接线，补偿电抗器14低压端子引出至密封箱体11外并接地。

本实施例的安装布置可满足高度空间受限的应用场景，例如户内安装，箱式安装等情况。

实施例二

一种模块化电容式电压互感器，参见图2，在高压壁电容器与低压壁电容器之间设置安装支架，将高压壁电容器安装在低压壁电容器之上，可满足高度空间开放，水平空间受限的应用场景，例如户外变电站安装。

具体地，包括上下设置的高压壁电容器1和低压壁电容器2，高压壁电容器1和低压壁电容器2之间设置有安装支架；所述高压壁电容器1和低压壁电容器2均包括套管8以及组装在套管8内部的电容元件7，所述套管8内部还设置有膨胀器5，所述膨胀器5位于电容元件7上侧，且套管8内注入有绝缘介质6，所述套管8的两端均设置密封结构4，高压壁电容器1的套管8上端接一次高压，高压壁电容器1的套管8下端设置有电容引出端子9，低压壁电容器2的套管8上端引出至电容引出端子9后通过导线16连接至电磁装置3，低压壁电容器2的套管8下端接地，所述电磁装置3包括密封箱体11，所述密封箱体11箱壁布置有电磁装置引出端子10、中压变压器12、阻尼器13、补偿电抗器14及保护装置15，且所述密封箱体11内部注入有绝缘介质；所述中压变压器12高压端在密封箱体11内部与电磁装置引出端子10连接，低压端与补偿电抗器14连接，阻尼器13安装在中压变压器12的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体11外用于接线，保护装置15与补偿电抗器14并联接线，补偿电抗器14低压端子引出至密封箱体11外并接地，所述低压壁电容器2安装在绝缘支架17上。

通过以上两个实施例，本发明利用电容特性通过匹配不同电容量的高压壁电容器C1与低压壁电容器C2，实现对总电容量的调节。

通过匹配不同电容量的高压壁电容器C1与低压壁电容器C2，改变分压比，实现对电磁单元输入电压的调节。

通过匹配不同感抗的补偿电抗器等部件，使设备实现在不同电网频率下运行。

通过匹配不同变比的中压变压器、使设备二次输出符合项目不同需求的二次电压。

采用模块化设计，通过模块之间的匹配调整，快速响应国内、国外各种不同参数电网对设备的技术需求。

采用模块化设计，在验收试验中，可单独对各模块进行检测，也可组合后整体检测，几乎可进行所有现场验收试验。同时在设备故障时便于现场故障判断和快速处理。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，包括并排设置的高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)；

所述高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)均包括套管(8)以及组装在套管(8)内部的电容元件(7)，所述套管(8)内部还设置有膨胀器(5)，所述膨胀器(5)位于电容元件(7)上侧，且套管(8)内注入有绝缘介质(6)，所述套管(8)的两端均设置密封结构(4)，高压壁电容器(1)的套管(8)上端接一次高压，低压壁电容器(2)的套管(8)上端接地，所述高压壁电容器(1)的套管(8)和低压壁电容器(2)的套管(8)下端均通过电容引出端子(9)引出至电磁装置(3)。

2.根据权利要求1所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述电磁装置(3)包括密封箱体(11)，所述密封箱体(11)箱壁布置有电磁装置引出端子(10)、中压变压器(12)、阻尼器(13)、补偿电抗器(14)及保护装置(15)，且所述密封箱体(11)内部注入有绝缘介质；

所述中压变压器(12)高压端在密封箱体(11)内部与电磁装置引出端子(10)连接，低压端与补偿电抗器(14)连接，阻尼器(13)安装在中压变压器(12)的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体(11)外用于接线，保护装置(15)与补偿电抗器(14)并联接线，补偿电抗器(14)低压端子引出至密封箱体(11)外并接地。

3.根据权利要求1所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)均安装在绝缘支架(17)上。

4.根据权利要求1所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述绝缘介质(6)为绝缘油或绝缘气体。

5.一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，包括上下设置的高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)；

所述高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)均包括套管(8)以及组装在套管(8)内部的电容元件(7)，所述套管(8)内部还设置有膨胀器(5)，所述膨胀器(5)位于电容元件(7)上侧，且套管(8)内注入有绝缘介质(6)，所述套管(8)的两端均设置密封结构(4)，高压壁电容器(1)的套管(8)上端接一次高压，高压壁电容器(1)的套管(8)下端设置有电容引出端子(9)，低压壁电容器(2)的套管(8)上端引出至电容引出端子(9)后连接至电磁装置(3)，低压壁电容器(2)的套管(8)下端接地。

6.根据权利要求5所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述电磁装置(3)包括密封箱体(11)，所述密封箱体(11)箱壁布置有电磁装置引出端子(10)、中压变压器(12)、阻尼器(13)、补偿电抗器(14)及保护装置(15)，且所述密封箱体(11)内部注入有绝缘介质；

所述中压变压器(12)高压端在密封箱体(11)内部与电磁装置引出端子(10)连接，低压端与补偿电抗器(14)连接，阻尼器(13)安装在中压变压器(12)的二次侧，二次侧端子引出至密封箱体(11)外用于接线，保护装置(15)与补偿电抗器(14)并联接线，补偿电抗器(14)低压端子引出至密封箱体(11)外并接地。

7.根据权利要求5所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述低压壁电容器(2)安装在绝缘支架(17)上。

8.根据权利要求5所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述高压壁电容器(1)和低压壁电容器(2)之间设置有安装支架。

9.根据权利要求5所述的一种模块化电容式电压互感器，其特征在于，所述绝缘介质(6)为绝缘油或绝缘气体。