CN201117420Y

CN201117420Y - 电子式电压互感器

Info

Publication number: CN201117420Y
Application number: CNU2007201261131U
Authority: CN
Inventors: 张东波; 薛向毅; 李丹超
Original assignee: XI'AN HUAWEI OPTOELECTRONIC CORP
Current assignee: XI'AN HUAWEI OPTOELECTRONIC CORP
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-10-19

Abstract

本实用新型提供一种电子式电压互感器，包括电压互感器本体、环氧玻璃丝布缠绕层和硅橡胶复合伞群，电压互感器本体由下述部分构成：高压接线端子与高压电极、高压分压电容、低压分压电容依次连接，低压分压电容的下端依次设有填充层和信号采集电器，低压分压电容的引线和信号采集电器连接，信号采集电器的下端设有光电混装插头，在电压互感器的本体下端设有法兰盘。本实用新型具有如下优点：干式绝缘封装，绝缘强度高，可靠性高。测量精度高，精度达0.2级，动态范围增大、频带展宽。结构紧凑：体积小、重量轻，功耗极小，节电效果十分显著。安装使用简单方便，运行无需维护。

Description

电子式电压互感器

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统中的电压测量和继电保护装置，特别是涉及一种电子式电压互感器。

背景技术

电力系统用电压互感器是将电网高电压的信息传递到低电压二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动化控制装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。电压互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压和电能；与继电保护和自动化控制装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。电压互感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电压互感器，但是随着计算机技术和电力设备二次系统测量、保护调度和控制装置的数字化发展，电力系统向大容量、高电压的发展方向，将厂、站、和系统数字化对测量、保护、控制和数据传输智能化、自动化及电网安全、可靠和高质量运行的要求越来越高，具有测量、保护、监控、传输等组合功能的智能化、小型化、模块化、机电一体化电力设备，对电网安全、可靠和高质量运行具有重要意义。传统的电磁式电压互感器难以完成计算机技术对电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电压参数变化的在线检测，阻碍了电力系统自动化向更高水平发展，因此寻求一种能与数字化网络配套的新型电压互感器成为电网安全高效运行的迫切要求。而现有的这种基于电磁感应原理工作的电磁式电压互感器，由于其结构特点和存在的不足已不能满足这种要求，最为突出的表现在以下几个方面：①一、二次靠油、SF₆绝缘隔离，靠油绝缘的要检测其含水量、杂质、介电常数；靠SF₆气体绝缘的需要检测其气体的密度、微水以及其它微量分解物质的含量，有泄、漏、燃、爆等不安全隐患。使用大量铜线，大量铁芯，复杂的高低压隔离使其造价高，结构复杂。②设备体积大，笨重，维护难。110KV的电压互感器大约600公斤左右，其自身功耗大。③传统的电压互感器利用电磁感应原理，其输出端为开路保护。铁芯的磁滞和磁饱和现象限制测量、同频带变窄、磁振荡，不适应大容量电网的计量保护要求，特别是特高压条件下不能使用。④模拟输出接线复杂、需开路保护，抗干扰能力差，不利于电网计量、保护及监控的数字化、网络化，更不利于信息、资源的共享。高压电压互感器是电网中的重要电气设备，在发电厂和变电所中，互感器是接在母线上的电器，一旦发生事故，往往会造成大面积停电，甚至酿成系统事故；互感器爆炸，必然危及周围设备，也包括对人身安全的威胁，后果是非常严重的。因此，提高互感器运行可靠性，减少事故发生机率是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统的电磁式电压互感器所存在的一系列问题和隐患，提供一种确保高压电压互感器的安全正常运行的电子式电压互感器。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种电子式电压互感器包括电压互感器本体、环氧玻璃丝布缠绕层和硅橡胶复合伞群，电压互感器本体由下述部分构成：高压接线端子与一次母线相连接，高压接线端子下端与高压电极连接，高压电极、高压分压电容、低压分压电容依次连接，低压分压电容的下端依次设有填充层和信号采集电器，低压分压电容的引线和信号采集电器连接，信号采集电器的下端设有电压互感器与二次端连接的光电混装插头，在电压互感器的本体下端设有法兰盘，互感器本体与法兰盘由螺母固定连接，互感器本体外设有环氧玻璃丝布缠绕层和硅橡胶复合伞群。

作为传统电磁式电压互感器理想的换代产品，电子式互感器可广泛用于中压领域电力监测、控制、计量、保护系统、工矿企业、高层建筑、配、变电等场所，能有效降低变电站(配电所)的建设成本和运行维护成本，提高电网运行质量、安全可靠性和自动化水平，因其几乎不消耗能量、无铁心、且减少了许多有害物质的使用而使其成为节能和环保产品。最为突出的优点表现在：①集测量和保护于一身，能快速、完整、准确地将一次信息传送给计算机进行数据处理或与数字化仪表等测量、保护装置相连接，实现计量、测量、保护、控制、状态监测，便于数字化变电站的建设，进一步可以替代数字化变电站无人化。②不含铁芯，不会饱和，电压互感器二次短路时不会产生大电流，也不会产生铁磁谐振，保证了人身及设备的安全。③二次输出为光数字信号，可方便地与数字式仪表、微机测控保护设备接口，无需进行二次转换(将100V转换为小电压)，简化了系统结构，减少了误差源，提高了整个系统的稳定性和准确度。④频响范围宽、测量范围大、线性度好，在有效量程内，电压互感器测量准确级可达到0.2/3p级。⑤电压互感器可同时作为带电显示装置实现一次电压数字化在线监测，并可作为支持绝缘子使用。⑥环氧玻璃丝布缠绕结构代替了传统的油、气绝缘系统，使高电压不再成为难点，彻底克服了传统的电磁式电压互感器存在的泄、漏、燃、爆等不安全因素，降低了造价成本，使产品在运行过程中完全变成干式固体绝缘，完全免维护，无需各种测试手段，出厂前做一次检测即可。⑦设备体积小、重量轻、抗干扰性好、全固态封装，110KV的电压互感器大约60公斤左右，大大减小功耗和成本。⑧首次将精密高频陶瓷电容使用于高压电压互感器电容分压机构，应用小电容分压技术，其电容值在几F～几百F之间利用杂散电容屏蔽机构用于满足高精度电容分压。电子式电压互感器是一种新型高压电压互感器，具有很强的抗干扰能力和稳定性，适用于户外独立式或敞开式组合电器使用。本实用新型彻底解决了传统的电磁式电压互感器所存在的一系列问题和隐患，确保高压电压互感器的安全正常运行。

本实用新型与传统的电磁式电压互感器相比较具有如下优点：①干式绝缘封装：外绝缘采用了硅橡胶复合有机绝缘，增强了设备的抗环境变化的能力。采用了无油化、无气化的设计方案，设备绝缘强度高，无漏油、漏气的隐患，可靠性高。②光纤数字远传：二次端标准化的数字(报文格式)输出(或微功率小电压输出)，依靠光纤实现一二次之间的信息传输，简单有效的解决了复杂的绝缘问题，节省了大量的电缆。不再有开路危险，合并总线传输，自然实现了‘间隔级’或‘站级’网络化连接，数据、资源共享。电压等级越高，相对造价越低，优势越明显。增强了设备的电磁抗干扰能力，数据可靠性大大提高。③测量精度高：传感器无铁芯结构，本身摆脱了绝缘隔离、输出功率的负担，精度达0.2级，动态范围增大、频带展宽。④结构紧凑：体积小、重量轻，能减小变电站的占地面积，功耗极小，节电效果十分显著，且具有环保产品的特征。⑤具有自检功能：在通讯故障或互感器其它故障时，因收不到校验码正确的数据而发出互感器故障报警信号。⑥安装使用简单方便，运行无需维护，分压机构使用寿命大于30年。

附图说明

附图为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

本实用新型结合附图所示：一种新型电子式电压互感器，包括电压互感器本体、环氧玻璃丝布缠绕层5和硅橡胶复合伞群3，电压互感器本体由下述部分构成：与一次母线相连接的高压接线端子1，高压接线端子1的下端与高压电极2由一个内螺纹结构形式相连接。螺母4用来连接高压电极2与高压分压电容6。高压分压电容6和低压分压电容8之间由一螺母7相连接，高压分压电容6和低压分压电容8是将高压电压经精密高频陶瓷电容和精密高频陶瓷低压电容的分压比，分压成低电压供信号采集电器11采集。在低压分压电容8的下端是电压互感器本体的填充层10，填充空间时，选择比重小的绝缘填充物质填充，可使电压互感器的重量减轻。在填充层10的下端是信号采集电器11，低压分压电容8上的引线9和信号采集电器11相连接，信号采集电器11的作用是将高压分压过来的信号进行数据采集和数据远传的电路单元，将测量的模拟信号转换成数字信号，经DSP进行数据补偿处理，再以一定协议的光信号形式送出。信号采集电器11的下端是电压互感器与二次端连接的接插件用光电混装插头12。在电压互感器的本体下端是一个电压互感器的安装法兰盘14，它也是电压互感器本体的低压电极。整个互感器本体的内腔由法兰盘14上的螺母13、15固定连接。具有卓越的防水、防污染和耐电蚀性能的硅橡胶复合伞群3，其与电压互感器本体的整个内腔中间是环氧玻璃丝布缠绕层5，用来满足绝缘，使电压互感器本体在整个系统的运行过程中完全免于维护。

电压互感器本体在正常运行的过程中所有器件免于维护。

Claims

1、一种电子式电压互感器，包括电压互感器本体、环氧玻璃丝布缠绕层(5)和硅橡胶复合伞群(3)，其特征在于：电压互感器本体由下述部分构成：高压接线端子(1)与一次母线相连接，高压接线端子(10)下端与高压电极(2)连接，高压电极(2)、高压分压电容(6)、低压分压电容(8)依次连接，低压分压电容(8)的下端依次设有填充层(10)和信号采集电器(11)，低压分压电容(8)的引线(9)和信号采集电器(11)连接，信号采集电器(11)的下端设有电压互感器与二次端连接的光电混装插头(12)，在电压互感器的本体下端设有法兰盘(14)，互感器本体与法兰盘(14)由螺母(13)、(15)固定连接，互感器本体外设有环氧玻璃丝布缠绕层(5)和硅橡胶复合伞群(3)。