CN202258772U - 环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器 - Google Patents

Abstract

环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器分由电流和电压两部分组成。电压部分的电压二次绕组、电压一次高压绕组，和电流部分的电流二次测量级绕组、电流二次保护绕组、电流一次导电体用环氧树脂混合胶浇注成互感器主体，电流一次高压出线端在产品的顶部，二次部分由航空端子引出。其绝缘结构简单，成本低，见效快。

Description

环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器

技术领域

本实用新型涉及到一种电子式组合互感器，其组合式结构便于安装，体积较小，输出均为小电压信号，可直接与仪表、继电保护装置接口，从而实现计量、控制、测量、保护的功能。 

背景技术

随着电子技术的飞速发展，微机型继电保护和电子式电表逐步占据了主导地位，在继电保护和测量中，控制部分的能量流和信息流分离，因而监测设备不再需要高功率输出的互感器。同时由于电力工业的快速发展、变电站综合自动化和配电自动化的应用，因此，开发一种具有测量、保护以及通讯能力的低能耗新型电子式组合互感器迫在眉睫。特设计本实用新型。 

本实用新型符合智能变电站要求，其目的就是提供一种全新的、结构紧凑的、能与数字变电站综合自动化系统中置式开关柜直接配套使用电子式组合互感器。 

发明内容

本实用新型的目的是这样实现的：环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器由电流和电压两部分组成。电压部分的电压二次绕组、电压一次高压绕组，和电流部分的电流二次测量级绕组、电流二次保护绕组、电流一次导电体用环氧树脂混合胶浇注成互感器主体，电流一次高压出线端在产品的顶部，二次部分由航空端子引出。电流部分的二次测量级绕组采用低功率小铁心线圈，有效降低了互感器的内部损耗和二次功率，提高了电子式互感器的测量范围和准确度；二次保护级绕组采用罗柯夫斯基（Rogowski）线圈，设计的锰铜丝均匀绕制在空心骨架上，采用锰铜丝电阻串联调节输出电压，准确度高、稳态、暂态性能好。电压部分采用了独特的传感结构，和串联感应分压器，串联感应分压器是由多级不饱和电抗器串联而成的，输出电压信号从串联在电路中的小电抗上取出，根据需要，信号可以在高压端取出，也可以在分压器接地端取出。应用了成熟的电感分压技术，分压器采用高压端或低压端输出小电压信号，无补偿电抗及附件。电流部分与电压部分组合在一起，用环氧树脂混合胶浇注成互感器主体。其绝缘结构简单，成本低，见效快，对现有低压电气设备的改造与提高具有现实意义。 

其特征：安装使用简单方便，重量轻、精度高、线性好、测量范围宽，克服了传统电磁式电流互感器的频带窄、响应慢等缺点。电流互感器二次开路时不会产生高电压，从根本上消除了电力系统运行中的重大故障隐患，最大程度地保障了人员和设备的安全。低碳环保无噪音，免维护，没有因存油而产生的易燃、易爆等危险。成本低，见效快，对现有电气设备的改造与提高具有现实意义。所有信号通过双绞屏蔽线进行传输，有利于增强抗电磁干扰的能力。 

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为低能耗小铁心线圈原理

图3为罗柯夫斯基（Rogowski）线圈原理

图4为串联感应分压器原理图

图1中：1、电压二次绕组  2、环氧树脂混合胶  3、电流一次高压出线端

4、电压一次高压绕组   5、电流一次导电体   6、电流二次测量级绕组 

 7、电流二次保护级绕组  8、航空端子

图4中：N1、分压器主绕组      N2、平衡绕组     N3、耦合绕组

 具体实施方式： 

下面结合附图对实用新型作进一步说明 

在图1中，本实用新型是由电压二次绕组1、电压一次高压绕组4、电流二次测量级绕组6和电流二次保护绕组7、电流一次导电体5用环氧树脂混合胶2浇注成互感器主体，电流一次高压出线端3在产品的顶部，二次部分由航空端子8引出。 

在图2中，电流部分的二次测量级绕组采用小铁心线圈式低功率电流互感器，包含一次绕组小铁心和损耗极小的二次绕组，二次绕组上连接集成元件Ra，因此，其二次输出为电压信号；二次电流I2在集成元件Ra上产生的电压降Us，其幅值正比于一次电流且同相位，互感器的内部损耗和负荷要求的二次功率越小，其测量范围越宽、准确度越高。 

在图3中，电流部分的二次保护级绕组采用罗柯夫斯基（Rogowski）线圈，将导线均匀地绕在非铁磁性环形骨架上，一次母线置于线圈中央，因此绕组线圈与母线之间的电位是隔离的。由于不存在铁心所以不存在饱和现象。如果母线电流为I（t），根据法拉第电磁感应定律，罗柯夫斯基（Rogowski）线圈两端产生的感应电势e（t）：   

 e（t）= -Mdi/dt       

其中M——互感系数

Rogowski线圈两端产生的感应电势e（t）经过积分器处理后得到与母线电流成比例的电压信号，然后经过其它环节的处理、变换后，即可得到与一次电流成比例的模拟量输出。

组合互感器电压部分采用了独特的传感结构，电容量极小，应用了成熟的电容分压技术却不含铁芯线圈，分压器采用低压输出，无补偿电抗及附件，因此该电容式电压互感器无铁磁谐振，结构简单，无需考虑复杂的工艺及稳定性等问题。 

电容分压器是系统的信号获取单元，通过电容器串并联组合将电网电压进行分压。这里主要考虑两方面误差：一是电容分压器置于室外，大范围的温度变化会直接影响电容分压器的分压比，使其不稳定，从而影响测量准确度；二是电容器的分压引入的相位差，可以采用电容器串并联组合的方式来分压，以减少温度对分压比的影响。 

本实用新型采用串联感应分压器，串联感应分压器是由多级不饱和电抗器串联而成的，输出电压信号从串联在电路中的小电抗上取出，根据需要，信号可以在高压端取出，也可以在分压器接地端取出。 

串联感应分压器是参照串级式电压互感器原理制成的，其原理如图4所示。

平衡绕组和耦合绕组的作用是保证感应分压器在不同的电压、不同负载（允许范围内）时的各个电抗器单元承受电压平衡。N2、N3匝数的具体数值必须在初步设计后，又通过测量各元件分布电压的方案来调整。 

 采用以上原理的环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器电，符合IEC60044-8：2002及GB/T20840.8-2007《电子式电流互感器》标准与IEC60044-7:1999及GB/T20840·7-2007《电子式电压互感器》标准，可直接与仪表、继电保护装置接口，与数字化变电站综合自动化系统直接配套。从而实现计量、控制、测量、保护的功能。 

Claims (3)

1.    环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器是由电压电流两部分组成的，其特征在于：电压部分的电压二次绕组(1)、电压一次高压绕组 (4)，和电流部分的电流二次测量级绕组(6)、电流二次保护绕组(7)、电流一次导电体(5)用环氧树脂混合胶(2)浇注成互感器主体，电流一次高压出线端(3)在产品的顶部，二次部分由航空端子(8)引出。

2.     根据权利要求1所述的环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器，其特征是：电流部分二次保护级绕组是将锰铜丝均匀绕制在空心骨架上，采用锰铜丝电阻串联调节输出电压；电流部分二次测量级绕组采用低功率小铁心。

3.     根据权利要求1所述的环氧浇注全封闭支柱式中置柜用电子式组合互感器，其特征是：电压部分采用传感结构，不含铁芯线圈。

Images