CN206976140U - 小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力电气设备领域，具体地说是一种小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，包括主绝缘体、三个相组电压器身和一个零序电压器身，所述相组电压器身和零序电压器身均封置于所述主绝缘体中，所述三个相组电压器身连接成三相组，且所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组接地，所述三相组的二次星形中性点经所述零序电压器身的二次绕组接地，所述零序电压器身上设有一个接地监察绕组，所述接地监察绕组的da端和dn端之间设有电压继电器。本实用新型采用环氧树脂浇注与硅橡胶复合绝缘而成，绝缘稳定，密封性好，抗铁磁谐振，并自带熔断器保护功能，体积小且安装灵活。

Description

小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器

技术领域

本实用新型涉及电力电气设备领域，具体地说是一种小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器。

背景技术

电压互感器是电力系统或电气控制系统中用于测量电压、电能的设备，现有技术中的户外用三相电压互感器多为油浸式电压互感器，均不具备抗铁磁谐振的功能，而由于电压互感器作为一个电感元件，容易受某些外界激发因素影响产生铁磁谐振现象，影响电网正常运行。该问题常见的解决方式主要有：1、采用一次中性点加消谐装置，但因为消谐装置性能不稳定，难以抑止谐振的产生，易烧毁电压互感器；2、采用四只户外干式单相电压互感器经外部连线而达到抗铁磁谐振的目的，但该方式安装及接线比较繁琐；3、户内式抗铁磁谐振型电压互感器是采用四只电压互感器经外置式铁芯组装成一体结构 (即所谓半封闭式)，但该结构只适用于户内环境，油浸绝缘介质受户外恶劣环境的影响波动较大，使用中易渗漏油，而且随着时间延长容易出现绝缘老化而易导致绝缘击穿的问题，容易引发事故。目前铁磁谐振及油浸式电压互感器的绝缘维护是电力部门公认比较严重的问题，已经造成了很大的经济损失。

另外随着技术发展，用户要求也越来越高，很多用户要求产品要自带高压保险、带电源绕组等功能，以满足配套自动化成套设备的要求，虽然现有干式产品可以额外增装户外熔断器装置，但这会造成整体结构尺寸过大，增加了设备成本，同时给后期的设备维护增加很多困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，采用环氧树脂浇注与硅橡胶复合绝缘而成，绝缘稳定，密封性好，抗铁磁谐振，并自带熔断器保护功能，体积小且安装灵活。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，包括主绝缘体、三个相组电压器身和一个零序电压器身，所述各个电压器身均封置于所述主绝缘体中，所述各个相组电压器身连接成三相组，且所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组接地，所述三相组的二次星形中性点经所述零序电压器身的二次绕组接地，所述零序电压器身上设有一个接地监察绕组，所述接地监察绕组的da端和dn 端之间外接电压继电器。

所述主绝缘体上表面垂直设有A相、B相和C相三个一次高压绝缘柱，所述三个一次高压绝缘柱分别与所述三个相组电压器身一一对应相连，每个一次高压绝缘柱顶端均设有一次接线端子。

所述一次高压绝缘柱内部设有高压熔断器，所述高压熔断器顶端与所述一次接线端子相连，底端与对应的相组电压器身相连。

所述主绝缘体上表面垂直设有O相和N相两个导电体绝缘柱，且所述O相、N相通过一次导电体相连形成N端一次接线端子，所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组后由所述N 端一次接线端子接地。

所述主绝缘体上表面垂直设有三个一次高压绝缘柱和两个导电体绝缘柱，所述主绝缘体前表面下侧中部设有二次接线盒，且所述主绝缘体、二次接线盒和各个绝缘柱为浇注而成的一体结构。

所述主绝缘体外侧中部设有附伞裙。

所述主绝缘体上表面边缘为弧面。

所述主绝缘体上设有三相平衡绕组接线台。

所述主绝缘体安装在一个底座上，所述底座上设有吊环。

所述二次接线盒下部设有多个圆形出线口，且所述多个圆形出线口用橡胶塞堵住，另外所述二次接线盒加盖密封。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型按照国家标准设计，采用卷制铁芯，利用电磁转换原理，使二次电压能准确地反映一次电压的变化情况，并且在产品内部根据抗铁磁谐原理进行合理的电气联接，使产品直接安装于户外三相线路中去。

2、本实用新型通过环氧树脂与硅橡胶复合绝缘成全封闭干式结构，从而改变了目前户外三相电压互感器采用油浸绝缘及不具有抗铁磁谐振及半封闭干式产品不能用于户外的现状，适用于户外额定频率为50Hz或60Hz,额定电压为35kV及以下三相电力线路中作电压、电能测量使用，解决了以往老式户外三相电压互感器绝缘不稳定、密封差易谐振的问题。

3、本实用新型的全密封、全绝缘的干式结构，使35KV及以下的电力系统中可不再使用油浸绝缘及易谐振三相电压互感器，从根本上解决了户外电压互感器易渗油，易谐振及其他维护问题，适用各种户外恶劣环境，可大大提高供电的可靠性，广泛应用于计量改造及新旧易谐振线路中。

4、本实用新型可实现三相熔断保护，A、B、C三相一次端子设计有熔断器安装，可有效保护线路中有过电流现象即可有效切断，保护互感器不致损伤。

5、本实用新型主绝缘体的上表面做成斜面，有利于雨雪及时排掉，且底座设有吊环，为用户搬运安装提供了极大的方便。

附图说明

图1为本实用新型外部结构主视图；

图2为图1中本实用新型外部结构俯视图；

图3为图1中本实用新型内部结构侧视图；

图4为本实用新型两绕组使用原理接线图；

图5为本实用新型三绕组使用原理接线图。

其中，1为电压器身；2为一次导电体；3为一次高压绝缘柱；4 为高压熔断器；5为二次接线盒；6为底座；7为伞裙；8为一次接线端子；9为橡胶密封套；10为主绝缘体；11为弧面；12为附伞裙； 13为橡胶塞；14为一次绕组；15为二次绕组；16为铁芯；17导电体绝缘柱；18为三相平衡绕组接线台，19为电压继电器，20为N端一次接线端子。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型包括主绝缘体10、二次接线盒5和四个电压器身1，所述四个电压器身1均封置于所述主绝缘体10中，如图3所示，所述电压器身1包括一次绕组14、二次绕组15和铁芯 16，所述二次绕组15和一次绕组14同心绕在一个绝缘骨架上并套装于所述铁芯16上，所述电压器身1结构为本领域公知技术，所述二次接线盒5设置于所述主绝缘体10正表面下侧中部，各个电压器身 1的二次绕组15通过线路与所述二次接线盒5连接。

本实用新型的四个电压器身1中，有三个为相组电压器身，用于形成三相组，另一个为零序电压器身，起到保护作用。

如图1～3所示，在所述主绝缘体10上表面垂直设有五个一次绝缘柱，其中后侧的A相、B相和C相为一次高压绝缘柱3，所述三个高压绝缘柱3与主绝缘体10内的三个相组电压器身一一对应，每个一次高压绝缘柱3内部设有高压熔断器4，顶端设有与所述高压熔断器4相连的一次接线端子8，每个一次高压绝缘柱3内的高压熔断器 4下端通过线路与对应相组电压器身的一次绕组14相连。所述一次接线端子8采用螺栓螺套紧固方式，所述螺栓螺套与一次高压绝缘柱 3之间设有橡胶密封套9。

如图1～3所示，所述主绝缘体10上表面前侧的O相和N相为导电体绝缘柱17，所述O相、N相通过一次导电体2相连形成N端一次接线端子20，本实用新型运行时O端悬空，所述N端一次接线端子 20与所述零序电压器身相连，如图4～5所示，所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组14接地，也即由所述N 端一次接线端子20接地，所述三相组的二次星形中性点经所述零序电压器身的二次绕组15接地(如图1所示，即二次接线盒5上的n 点接地)，另外所述零序电压器身设有一个接地监察绕组(da、dn)，如图4～5所示，所述接地监察绕组的da端和dn端之间外接一个电压继电器19。如图2所示，在所述主绝缘体10上设有三相平衡绕组接线台18。

如图1～3所示，所述主绝缘体10、二次接线盒5和五个一次绝缘柱为采用环氧树脂浇注与硅橡胶复合绝缘而成一体式结构，并整体安装于一个底座6上，其中每个绝缘柱外侧均设有大小间隔的伞裙7，所述主绝缘体10整体近似长方体，且上表面边缘为弧面11，以防止雨雪沉积，利于雨雪及时排掉，在所述主绝缘体10外侧中部设有等间距且伸出长度相等的附伞裙12，以加大互感器表面爬电距离，增大绝缘水平。另外如图1所示，在所述二次接线盒5下部设有多个圆形出线口，所述多个圆形出线口用橡胶塞13堵住，另外在所述二次接线盒5上加盖密封，并用螺钉上紧，起到防止触电和窃电作用。所述底座6包括两个平行固连且槽口向下的槽钢，在所述底座6上设有吊环方便搬运安装。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型生产时，二次绕组15与一次绕组14同心绕在一个绝缘骨架上后套装在铁芯16上，经过绝缘及缓冲包扎后形成电压器身 1，再将四个电压器身1平行设置固定在浇注模具中，按抗铁磁谐振原理经一次导线连接而成，然后依次接好电压器身1的二次接线端子及三相平衡绕组接线台18，调整好距离后用环氧树脂真空浇注固化及外侧采用硅橡胶复合绝缘，使所述主绝缘体10、二次接线盒5和各个一次绝缘柱浇注成一体式结构。

本实用新型按照国家标准设计，采用卷制铁芯，利用电磁转换原理，使二次电压能准确地反映一次电压的变化情况，并且在产品内部根据抗铁磁谐原理进行合理的电气联接，使产品直接安装于户外三相线路中去。

如图4～5所示，三个相组电压器身形成三相组，所述三相组的一次星形中性点经过零序电压器身的一次绕组14接地，即N点接地，三相组的二次星形中性点经零序电压器身的二次绕组15接地，即n 点接地，而所述零序电压器身二次带有一个接地监察绕组(da、dn)和一个基本绕组(o、n)，并在da端和dn端之间外接一个电压继电器19。

三相组的星形中性点相当于经过高阻抗接地,各相绕组跨接在电源的相间电压上,不再与接地电容相关联,因而不会发生中性点位移, 也就不会发谐振，其中基本二次绕组用于正常三相电力测量，接地监察绕组(da、dn)用于作接地保护使用，当系统任意一相发生接地故障或系统出现谐振时，中性点偏移，引起中性点电压迅速升高，带动保护绕组的零序电压互感器开始工作，在中性点与地之间产生电压，当电压值等于或超过额定电压时，保护绕组二次端(n端)产生100V 及以上电压，带动电压继电器19动作，起到保护作用。如果中性点电压低于额定电压，即使在系统发生单相接地故障时，互感器也可以长期运行，接地相对应在二次接地监察绕组为(da、dn)接继电器或作微机监控使用，二次侧电压表可显示出中性点的偏移情况。这种电压互感器在系统发生单相100％接地故障时，即使系统不发生谐振或保护继电器不动作情况下，仍然可以长期运行，保护用的电压互感器，同时能起到测量作用。另外，这种产品在设计时充分考虑到防铁磁谐振性能，将额定磁通密度设计得比较低，不容易产生磁通饱和而发生谐振，当系统正常运行时，保护绕组输出电压≤10V，不会引起继电器误动作。

Claims (10)

1.一种小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：包括主绝缘体(10)、三个相组电压器身和一个零序电压器身，所述相组电压器身和零序电压器身均封置于所述主绝缘体(10)中，所述各个相组电压器身连接成三相组，且所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组(14)接地，所述三相组的二次星形中性点经所述零序电压器身的二次绕组(15)接地，所述零序电压器身上设有一个接地监察绕组，所述接地监察绕组的da端和dn端之间外接电压继电器(19)。

2.根据权利要求1所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)上表面垂直设有A相、B相和C相三个一次高压绝缘柱(3)，所述三个一次高压绝缘柱(3)分别与所述三个相组电压器身一一对应相连，每个一次高压绝缘柱(3)顶端均设有一次接线端子(8)。

3.根据权利要求2所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述一次高压绝缘柱(3)内部设有高压熔断器(4)，所述高压熔断器(4)顶端与所述一次接线端子(8)相连，底端与对应的相组电压器身相连。

4.根据权利要求1所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)上表面垂直设有O相和N相两个导电体绝缘柱(17)，且所述O相、N相通过一次导电体(2)相连形成N端一次接线端子(20)，所述三相组的一次星形中性点经过所述零序电压器身的一次绕组(14)后由所述N端一次接线端子(20)接地。

5.根据权利要求1所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)上表面垂直设有三个一次高压绝缘柱(3)和两个导电体绝缘柱(17)，所述主绝缘体(10)前表面下侧中部设有二次接线盒(5)，且所述主绝缘体(10)、二次接线盒(5)和各个绝缘柱为浇注而成的一体结构。

6.根据权利要求1或5所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)外侧中部设有附伞裙(12)。

7.根据权利要求1或5所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)上表面边缘为弧面(11)。

8.根据权利要求1或5所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)上设有三相平衡绕组接线台(18)。

9.根据权利要求1或5所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述主绝缘体(10)安装在一个底座(6)上，所述底座(6)上设有吊环。

10.根据权利要求5所述的小型化户外三相抗铁磁谐振电压互感器，其特征在于：所述二次接线盒(5)下部设有多个圆形出线口，且所述多个圆形出线口用橡胶塞(13)堵住，另外所述二次接线盒(5)加盖密封。