CN206161829U - 电容式电压互感器的状态监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种电容式电压互感器的状态监测装置，包括：用于安装在电容式电压互感器二次侧的状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；具有较高的精度等级，提高了电压基准的测量准确性及可靠性；本实用新型还提出一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，包括：电容式电压互感器和状态监测装置；所述的状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；具有较高的精度等级，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备状态监测技术领域，尤其涉及一种电容式电压互感器的状态监测装置，以及一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统。
背景技术
坚持对变电站高压电气设备进行监测对其安全可靠运行起重要作用，目前，通过监测变电站容性设备状态监测系统绝缘状态参数，实现变电站高压电气设备的实时监测，能够及时对电气设备进行状态检修。一般地，介质损耗角正切(简称介损)能够很大程度上反映待测设备的绝缘状态。因此，变电站容性设备状态监测过程中，对介损的精度要求很高。
变电站容性设备状态监测中，介损数值与待测设备泄露电流和待测设备所承受的基准电压之间的相位差有关。可见，所述电压基准的取样在容性设备状态监测绝缘状态参数过程至关重要。
电容式电压互感器是目前应用较为广泛的变电站容性设备，在绝缘状态参数监测过程中，电压基准通常取样于电容式电压互感器的空闲二次绕组，而现有二次绕组一般供继电保护设备、计量设备等测量设备使用，且连接较多的负载元件，取样的电压基准存在相位误差，不能满足介损的精度要求，会对高压电气设备的监测造成误差，甚至会影响人民的生命财产安全。
实用新型内容
基于此，针对如何提高电压基准的测量准确度问题，本实用新型提出一种电容式电压互感器的状态监测装置，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
一种电容式电压互感器的状态监测装置，包括：用于安装在电容式电压互感器二次侧的状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；
所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
上述电容式电压互感器的状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻，状态监测专用绕组连接负载少，保证了其精度等级，因此利用所述电容式电压互感器的状态监测装置来测量电压基准，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
上述电容式电压互感器的状态监测装置具备电流互感器和负载电阻，能够通过所述电流互感器和所述负载电阻来计算电压基准，避免了直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险，提高了测量过程的安全性。
本实用新型还提出一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，包括：电容式电压互感器和状态监测装置；所述状态监测装置安装于所述电容式电压互感器的二次侧；
所述状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
上述带状态监测装置的电容式电压互感器系统的所述状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻，状态监测专用绕组连接负载少，保证了其精度等级，因此利用所述电容式电压互感器的状态监测装置来测量电压基准，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
上述带状态监测装置的电容式电压互感器系统具备电流互感器和负载电阻，能够通过所述电流互感器和所述负载电阻来计算电压基准，避免了直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险，提高了测量过程的安全性。
附图说明
图1为一个实施例中的电容式电压互感器的状态监测装置的结构示意图；
图2为一个实施例中的电容式电压互感器的结构示意图；
图3为一个实施例中带状态监测装置的电容式电压互感器系统的结构示意图；
图4为另一个实施例中的电容式电压互感器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种电容式电压互感器的状态监测装置，包括：状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；
所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
上述电容式电压互感器的状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻，状态监测专用绕组连接负载少，保证了其精度等级，因此利用所述电容式电压互感器的状态监测装置来测量电压基准，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
上述电容式电压互感器的状态监测装置具备电流互感器和负载电阻，能够通过所述电流互感器和所述负载电阻来计算电压基准，避免了直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险，提高了测量过程的安全性。
一个实施例中，可通过外部测量设备取样所述电流互感器的二次电流，根据所述的二次电流以及所述负载电阻计算电压基准。
监测变电站其他电气设备的介损时，由于电压基准一般取自电容式电压互感器的其他精度等级较低的二次绕组，故其电压基准准确度不高，所述电容式电压互感器的状态监测装置也可为监测变电站其他电气设备的介损时提供电压基准，可提高介损测量准确性。
一个实施例中，请参阅图1，一种电容式电压互感器的状态监测装置，包括：包括：用于安装在电容式电压互感器CVT0的二次侧的状态监测专用绕组N02、电流互感器CT0和负载电阻R0；
所述电流互感器CT0与所述状态监测专用绕组N02的一端连接，所述电流互感器CT0与所述负载电阻R0串联，通过所述负载电阻R0与所述状态监测专用绕组N02的另一端连接。
一个实施例中，请参阅图2，所述电容式电压互感器包括高压电容分压器C01及中压电容分压器C02、载波装置接线端子N0及X0、中间变压器D0、补偿电抗器L0和保护装置F0；
高压电容分压器C01的输入端连接高压端，高压电容分压器C01的输出端连接中压电容分压器C02的输入端，中压电容分压器C02的输出端连接载波通信端子N0，载波装置接线端子X0接地，高压电容分压器C01的输出端还连接中间变压器D0的一端，中间变压器D0的另一端通过补偿电抗器L0接地，中间变压器D0的另一端通过保护装置F0接地，所述补偿电抗器L0与所述保护装置F0并联；其中，中间变压器D0包括一次绕组N01，状态监测专用绕组N02、测量绕组N03和计量绕组N04；计量绕组N04连接阻尼器Z01和Z02。
一个实施例中，某时刻需要测量变电站某电气设备的介损，在取样该电气设备的泄露电流的同时，可取样所述状态监测专用绕组N02的二次电压作为电压基准；可通过外部测量设备取样所述电流互感器CT0的二次电流，通过计算得到负载电阻R0的电压，所述电压为电压基准；利用相位差计算程序得到所述泄漏电流和所述电压基准的相位差，进一步计算则可得该电气设备在该时刻的介损。
监测变电站其他电气设备的介损时，由于电压基准一般取自电容式电压互感器的精度等级较低的二次绕组，故其电压基准准确度不高，所述电容式电压互感器的状态监测装置仅包括一个固定的负载电阻R0，精度等级高，能够为变电站其他电气设备进行介损监测时提供电压基准，提高了变电站其他电气设备介损监测的准确性。
一个实施例中，所述电流互感器为穿芯式电流互感器。
所述穿芯式电流互感器安装方便快捷，且导磁率高、饱和磁感应强度较低，保证了较高的测量精度，能够提高电压基准的测量精度；且所述电流互感器能够避免直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险。
一个实施例中，所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻。
若状态监测专用绕组的负载电阻阻值太小，则会存在发热问题，引起负载电阻阻值变化，同时导致电压基准准确度的降低；若状态监测专用绕组的负载电阻阻值过大，那么通过所述电流互感器的电流过小，则会对电流互感器的灵敏度产生一定影响，同时导致电压基准精度的降低；所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻，为比较合适阻值范围内的固定负载电阻，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为1000Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为10000Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为5500Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述的状态监测专用绕组为100～500匝的绕组。
所述状态监测专用绕组匝数与变比有关，具体可将状态监测专用绕组的匝数设置为100匝、300匝或500匝，设置所述的状态监测专用绕组为100～500匝的二次绕组，避免所述的状态监测专用绕组的二次电压过高烧穿状态监测专用绕组的负载电阻，同时也保证电流互感器取样的安全性，提高电压基准测量准确性和安全性。
一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，包括：电容式电压互感器和状态监测装置；所述的状态监测装置安装于所述电容式电压互感器的二次侧；
所述的状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
上述带状态监测装置的电容式电压互感器系统的所述状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻，状态监测专用绕组连接负载少，保证了其精度等级，因此利用所述电容式电压互感器的状态监测装置来测量电压基准，提高了电压基准的测量准确性及可靠性。
上述带状态监测装置的电容式电压互感器系统具备电流互感器和负载电阻，能够通过所述电流互感器和所述负载电阻来计算电压基准，避免了直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险，提高了测量过程的安全性。
一个实施例中，请参阅图3，一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，包括电容式电压互感器CVT1和状态监测装置ZT1；所述状态监测装置ZT1安装于所述电容式电压互感器CVT1的二次侧；
所述状态监测装置ZT1包括状态监测专用绕组N2、电流互感器CT1和负载电阻R1；所述电流互感器CT1与所述状态监测专用绕组N2的一端连接，所述电流互感器CT1与所述负载电阻R1串联，通过所述负载电阻R1与所述状态监测专用绕组N2的另一端连接。
一个实施例中，请参阅图4，所述电容式电压互感器包括高压电容分压器C1及中压电容分压器C2、载波装置接线端子N及X、中间变压器D1、补偿电抗器L1和保护装置F1；
高压电容分压器C1的输入端连接高压端，高压电容分压器C1的输出端连接中压电容分压器C2的输入端，中压电容分压器C2的输出端连接载波通信端子N，载波装置接线端子X接地，高压电容分压器C1的输出端还连接中间变压器D1的一端，中间变压器D1的另一端通过补偿电抗器L1接地，中间变压器D1的另一端通过保护装置F1接地，所述补偿电抗器L1与所述保护装置F1并联；其中，中间变压器D1包括一次绕组N1，状态监测专用绕组N2、测量绕组N3和计量绕组N4；计量绕组N4连接阻尼器Z1和Z2。
一个实施例中，某时刻需要测量变电站某电气设备的介损，在取样该电气设备的泄露电流的同时，可取样所述状态监测专用绕组N2的二次电压作为电压基准；可通过外部测量设备取样所述电流互感器CT1的二次电流，通过计算得到负载电阻R1的电压，所述电压为电压基准；利用相位差计算程序得到所述泄漏电流和所述电压基准的相位差，进一步计算则可得该电气设备在该时刻的介损。
监测变电站其他电气设备的介损时，由于电压基准一般取自电容式电压互感器的精度等级较低的二次绕组，故其电压基准准确度不高，所述状态监测装置Z1只连接一个固定的负载电阻R1，精度等级高，能够为变电站其他电气设备进行介损监测时提供电压基准，提高了变电站其他电气设备介损监测的准确性。
一个实施例中，所述电流互感器为穿芯式电流互感器。
所述穿芯式电流互感器安装方便快捷，且导磁率高、饱和磁感应强度较低，保证了较高的测量精度，能够提高电压基准的测量精度；且所述电流互感器能够避免直接在状态监测专用绕组取样电压基准的短路风险。
一个实施例中，所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻。
若状态监测专用绕组的负载电阻阻值太小，则会存在发热问题，引起负载电阻阻值变化，同时导致电压基准准确度的降低；若状态监测专用绕组的负载电阻阻值过大，那么通过所述电流互感器的电流过小，则会对电流互感器的灵敏度产生一定影响，同时导致电压基准精度的降低；所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻，为比较合适阻值范围内的固定负载电阻，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为1000Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为10000Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述负载电阻为5500Ω，高精度等级的固定负载电阻。
所述负载电阻为比较合适的范围，保证电压基准的精度及准确度。
一个实施例中，所述的状态监测专用绕组为100～500匝的绕组。
所述状态监测专用绕组匝数与变比有关，具体可将状态监测专用绕组的匝数设置为100匝、300匝或500匝，设置所述的状态监测专用绕组为100～500匝的二次绕组，避免所述的状态监测专用绕组的二次电压过高烧穿状态监测专用绕组的负载电阻，同时也保证电流互感器取样的安全性，提高电压基准测量准确性和安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电容式电压互感器的状态监测装置，其特征在于，包括：用于安装在电容式电压互感器二次侧的状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；
所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的状态监测装置，其特征在于，所述电容式电压互感器包括高压及中压电容分压器、两个载波装置接线端子、中间变压器、补偿电抗器和保护装置；
高压电容分压器的输入端连接高压端，高压电容分压器的输出端连接中压电容分压器的输入端，中压电容分压器的输出端连接其一载波通信端子，另一载波装置接线端子接地，高压电容分压器的输出端连接中间变压器的一端，中间变压器的另一端通过补偿电抗器接地，中间变压器的另一端通过保护装置接地，所述补偿电抗器与所述保护装置并联；其中，所述中间变压器包括一次绕组及二次绕组。
3.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的状态监测装置，其特征在于，所述电流互感器为穿芯式电流互感器。
4.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的状态监测装置，其特征在于，所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻。
5.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的状态监测装置，其特征在于，所述状态监测专用绕组为100～500匝的绕组。
6.一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，其特征在于，包括：电容式电压互感器和状态监测装置；所述状态监测装置安装于所述电容式电压互感器的二次侧；
所述状态监测装置包括状态监测专用绕组、电流互感器和负载电阻；所述电流互感器与所述状态监测专用绕组的一端连接，所述电流互感器与所述负载电阻串联，通过所述负载电阻与所述状态监测专用绕组的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，其特征在于，所述电容式电压互感器包括高压及中压电容分压器、两个载波装置接线端子、中间变压器、补偿电抗器和保护装置；
高压电容分压器的输入端连接高压端，高压电容分压器的输出端连接中压电容分压器的输入端，中压电容分压器的输出端连接其一载波通信端子，另一载波装置接线端子接地，高压电容分压器的输出端连接中间变压器的一端，中间变压器的另一端通过补偿电抗器接地，中间变压器的另一端通过保护装置接地，所述补偿电抗器与所述保护装置并联；其中，所述中间变压器包括一次绕组及二次绕组。
8.根据权利要求6所述的一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，其特征在于，所述电流互感器为穿芯式电流互感器。
9.根据权利要求6所述的一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，其特征在于，所述负载电阻为1000Ω～10000Ω的固定负载电阻。
10.根据权利要求6所述的一种带状态监测装置的电容式电压互感器系统，其特征在于，所述状态监测专用绕组为100～500匝的绕组。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111292926A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-16 | 山东泰开互感器有限公司 | 一种具有自愈保护功能的10kV浇注式电容式电压互感器及安装方法 |
| CN113759159A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-07 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 具备输出电容电流信号功能的电容式电压互感器 |
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