CN220475464U - 一种电容分压式高压侧在线取能供能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，包括电容分压器和安装平台；其特征在于：包括电磁单元、高压电容和中压电容；电容分压器置于接在高电位的平台底部，电磁单元安装在平台上、位于高电位，将电磁单元的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端，高压电容两端的电压差为电磁单元一次绕组输入电压，将中间电压转换为二次电压，在一次绕组串联补偿电抗器补偿容抗，使内阻抗最小化改善性能，在二次绕组并联阻尼器，防止产生谐振过电压；高电压由电容分压器承担，冲击绝缘强度高；在线路高压侧取电，同时在高压侧进行供能，可给高压平台上的供能设备供能；电磁单元位于高压平台上，对地绝缘距离合适，绝缘性能可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电气分压及取能技术领域，尤其涉及一种电容分压式高压侧在线取能供能装置。
背景技术
智能电网是电力系统的必然走向，它依靠现如今高度发达的通信技术，监测、传感技术和先进的控制策略，为传统电网装上大脑，实现电网对可能发生的故障提前做出预测，使其更可靠、更安全、更经济、更高效、更环保。为了实现智能化，对输电线路的运行状态的实时监测必不可少，实现高压输电线在线实时监测需要依靠大量的分布式传感和测量装置，这些设备一般工作在高压侧，通常安装在户外输电塔上或直接挂在输电线路上，但是却不能直接使用输电线路上的电能作为工作电源，需要为他们提供额外的低压供电方案。在高压输电线在线实时监测中，稳定可靠的工作电源对这些监测设备是十分重要的。电容分压式高压取能装置通过将电容分压器与电磁单元相结合的方式可以为高压端供电电源提供电能。
常规的电容式电压互感器入图1所示，该取电方法是利用电容降压的思路，用高压电容降压限流将高压变换为低压给电压互感器使用。通常也会在互感器原边并联一个电容C2构成两个电容分压的结构，通过调整分压电容的大小将一次侧电压降到一个较小的值，然后经过绕组匝比关系将二次侧电压降到所需电压值。一般会在一次侧串联一个电感器作为补偿消除并联谐振电容带来容性阻抗的影响，减小回路中的阻抗。电压互感器由于自身特性会发生铁磁谐振的情况，通常故障消除后会在一次侧瞬间接入高电压，导致磁芯饱和发生产生铁磁谐振，导致绕组励磁电流迅速猛涨，严重时可能烧毁绕组甚至发生爆炸。通常会并联阻尼器防止磁芯饱和，而且可以消除谐振能量，防止产生谐振过电压。
上述方法存在以下缺点：
1）此方案为高压侧取电、低压侧取能，无法实现在高压侧进行取能供能；
2）串联电感L无过电压保护装置，容易在产品承受谐振过电压等工况时引起绝缘失效。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，能够解决常规的电容分压器无法实现在高压侧进行取能供能，以及串联电感L无过电压保护装置，容易在产品承受谐振过电压等工况时引起绝缘失效的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，包括电容分压器和安装平台；其创新点在于：包括电磁单元、高压电容和中压电容。
所述电容分压器设置在安装平台的下方，电磁单元安装在平台上方位于高电位；所述高压电容、中压电容均设置在电容分压器内且依次串联，所述高压电容的一端连接在电容分压器的高压端子处，中压电容的输出端接地设置；所述电磁单元的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端；
所述电磁单元包括一次绕组、中间变压器、补偿电抗器和二次绕组；所述一次绕组与补偿电抗器串联且两端分别连接在高压电容的两侧；所述中间变压器的两侧分别为一次绕组和若干二次绕组。
进一步的，所述补偿电抗器上并联有过电压保护器。
进一步的，所述二次绕组具有三个，且该三个二次绕组中其中两个上并联有阻尼器。
本实用新型的优点在于：
1）本实用新型适用于特高压765kV高压线路，电容分压器置于接在高电位的平台底部，电磁单元安装在平台上、位于高电位，将电磁单元的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端，根据电容压降原理在高压电容两端的电压差即为电磁单元一次绕组输入电压，通过电磁感应原理将中间电压转换为二次电压，在一次绕组串联补偿电抗器补偿容抗，使内阻抗最小化以改善性能，在二次绕组并联阻尼器在铁磁谐振时消除谐振能量以抑制铁谐振，防止产生谐振过电压。
2）本实用新型中高电压主要由电容分压器承担，冲击绝缘强度高；在线路高压侧取电，同时在高压侧进行供能，可给高压平台上的供能设备供能；电磁单元位于高压平台上，对地绝缘距离合适，绝缘性能可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为常规的电容分压式高压取电电源结构原理图。
图2为本实用新型的一种电容分压式高压侧在线取能供能装置结构图。
实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图2所示的一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，包括电容分压器和安装平台；包括电磁单元1、高压电容2和中压电容3。
电容分压器设置在安装平台的下方，电磁单元安装在平台上方位于高电位；高压电容2、中压电容3均设置在电容分压器内且依次串联，高压电容2的一端连接在电容分压器的高压端子处，中压电容3的输出端接地设置；电磁单元1的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端。
电磁单元1包括一次绕组11、中间变压器12、补偿电抗器13和二次绕组14；一次绕组11与补偿电抗器13串联且两端分别连接在高压电容2的两侧；中间变压器12的两侧分别为一次绕组11和若干二次绕组14。
补偿电抗器13上并联有过电压保护器15；可以限制电磁单元的各种过电压。
二次绕组14具有三个，且该三个二次绕组中其中两个上并联有阻尼器16；在二次绕组14并联两个阻尼器使设备具有优良的铁磁谐振抑制性能。
本实用新型的工作原理是：电容分压器置于接在高电位的平台底部，电磁单元安装在平台上、位于高电位，将电磁单元的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端，根据电容压降原理在高压电容两端的电压差即为电磁单元一次绕组输入电压，通过电磁感应原理将中间电压转换为二次电压，在一次绕组串联补偿电抗器补偿容抗，使内阻抗最小化以改善性能，在二次绕组并联阻尼器在铁磁谐振时消除谐振能量以抑制铁谐振，防止产生谐振过电压。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，包括电容分压器和安装平台；其特征在于：包括电磁单元、高压电容和中压电容；
所述电容分压器设置在安装平台的下方，电磁单元安装在平台上方位于高电位；所述高压电容、中压电容均设置在电容分压器内且依次串联，所述高压电容的一端连接在电容分压器的高压端子处，中压电容的输出端接地设置；所述电磁单元的一次电路输入端与末端并联在电容分压器的高压电容两端；
所述电磁单元包括一次绕组、中间变压器、补偿电抗器和二次绕组；所述一次绕组与补偿电抗器串联且两端分别连接在高压电容的两侧；所述中间变压器的两侧分别为一次绕组和若干二次绕组。
2.根据权利要求1所述的一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，其特征在于：所述补偿电抗器上并联有过电压保护器。
3.根据权利要求1所述的一种电容分压式高压侧在线取能供能装置，其特征在于：所述二次绕组具有三个，且该三个二次绕组中其中两个上并联有阻尼器。
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