一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，包括基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器和合并單元，上述A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器均包括3個(gè)以上相互串聯(lián)的分壓電阻，高壓系統(tǒng)的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經(jīng)過互感器的各個(gè)分壓電阻降壓后，形成二次電壓，二次電壓經(jīng)星型接線后與合并單元相連。上述三相一體化電壓互感器采用三個(gè)單相電壓互感器及配套合并單元為一體化的結(jié)構(gòu)形式，具有抗鐵磁諧振、結(jié)構(gòu)輕巧、適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)等特點(diǎn)。
【專利說明】一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)高壓測量或繼電保護(hù)設(shè)備，具體地說是一種智能變電站用的不接地系統(tǒng)智能干式三相一體化電壓互感器。

【背景技術(shù)】
[0002]電壓互感器是電力系統(tǒng)或電氣控制系統(tǒng)中測量電壓、電能的重要設(shè)備，但由于不接地系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，線路的電感、電容參數(shù)變化范圍較大，在系統(tǒng)接地故障時(shí)，相對(duì)地電壓提高，容易發(fā)生鐵磁諧振，對(duì)電壓互感器運(yùn)行危害極大，曾經(jīng)常發(fā)生電壓互感器爆炸和燒毀事故。當(dāng)前，經(jīng)電力技術(shù)人員的各方努力，找到采用4臺(tái)單相電壓互感器星型接線的方法，雖然，有效地減少電壓互感器爆炸和燒毀事故，但由于4臺(tái)電壓互感器星型接線比較復(fù)雜，各方技術(shù)人員對(duì)其接線的理解不同，以及現(xiàn)場工作人員誤接線，電壓互感器爆炸和燒毀事故仍有發(fā)生，并且由于其零序接線局限性，造成互感器的零序電壓準(zhǔn)確度下降，實(shí)際運(yùn)行中存在零序電壓偏高，造成運(yùn)行單位整定困難，保護(hù)不正確動(dòng)作等不完善問題。為此需要開發(fā)一種新型電壓互感器，保證互感器安全、準(zhǔn)確運(yùn)行。
[0003]此外，目前的電壓互感器，因其繞組較多、容量較大，存在裝置體積大，笨重，安裝繁鎖等問題，需要開發(fā)一種小巧、輕便、簡單的電壓互感器。
[0004]我國電力系統(tǒng)全面開展智能電網(wǎng)建設(shè)，研究適應(yīng)于智能電網(wǎng)的電壓互感器勢在必行。智能變電站由于充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)共享，使得電壓互感器的二次容量大幅度下降，且智能二次設(shè)備具有數(shù)據(jù)換算功能，可減少二次繞組數(shù)量。從而縮小互感器的體積，減輕互感器的重量。
[0005]為此，結(jié)合上述問題，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，本案由此產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決互感器誤接線等問題，適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的需要，本發(fā)明提供一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，采用三個(gè)單相電壓互感器及配套合并單元為一體化的結(jié)構(gòu)形式，具有抗鐵磁諧振、結(jié)構(gòu)輕巧、適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)等特點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，包括基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器和合并單元，基座上端面設(shè)有4個(gè)分別用于連接高壓系統(tǒng)各相線的A相端子、B相端子、C相端子和O相端子，其中，所述A相端子、B相端子、C相端子的底端分別與A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器相連，O相端子連接接地端；上述A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器均包括2個(gè)或2個(gè)以上相互串聯(lián)的分壓電阻，高壓系統(tǒng)的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經(jīng)過互感器的各個(gè)分壓電阻降壓后，形成二次電壓，二次電壓經(jīng)星型接線后與合并單元相連。
[0008]作為優(yōu)選，上述A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器均包括3個(gè)相互串聯(lián)的分壓電阻。
[0009]作為優(yōu)選，上述合并單元包括相互并聯(lián)的第一合并單元和第二合并單元，其中，第一合并單元和第二合并單元均包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)算分析模塊、通信模塊和為上述各個(gè)模塊供電的電源模塊，星型連接的二次電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給計(jì)算分析模塊，計(jì)算分析模塊經(jīng)過合并和同步處理后，再通過通信模塊向智能電子設(shè)備輸出采樣數(shù)據(jù)。
[0010]作為優(yōu)選，A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均設(shè)有套管，套管的頂部設(shè)有固封的嵌裝螺母，用于連接高壓系統(tǒng)的電源線。
[0011]作為優(yōu)選，所述基座采用環(huán)氧樹脂真空澆注一體結(jié)構(gòu)或環(huán)氧樹脂與硅橡膠復(fù)合絕緣一體結(jié)構(gòu)。
[0012]作為優(yōu)選，所述基座的下端側(cè)面進(jìn)一步設(shè)有一二次箱，主要用于放置合并單元以及引出二次接線，二次箱上設(shè)有二次電壓測試端子，二次接地端子、抗干擾接地端子等。
[0013]上述不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器工作原理:高壓系統(tǒng)的一次電壓先通過A相端子、B相端子、C相端子接入，O相端子接地，一次電壓經(jīng)過互感器的各個(gè)分壓電阻降壓后，形成二次電壓，二次電壓采用星型接線方式，然后接入合并單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將二次電壓的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給計(jì)算分析模塊，計(jì)算分析模塊經(jīng)過三相合并和同步處理后，再通過通信模塊向智能電子設(shè)備輸出采樣數(shù)據(jù)，用于測量和保護(hù)高壓系統(tǒng)。
[0014]上述結(jié)構(gòu)的不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.采用電阻降壓式互感器，不需要傳統(tǒng)電壓互感器的鐵芯、繞組等元器件，一方面有效防止因鐵芯飽和、鐵磁諧振等引起燒毀互感器問題，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品具有抗鐵磁諧振的功能，另一方面可以降低整個(gè)一體化電壓互感器的重量和體積，使產(chǎn)品更輕便；
2.采用合并單元，借助其計(jì)算能力，零序電壓由合并單元自產(chǎn)，取消了傳統(tǒng)電壓互感器零序繞組，并解決傳統(tǒng)四相式互感器帶來零序電壓數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題；而且基于合并單元的數(shù)據(jù)共享的原理，互感器二次容量只承擔(dān)合并單元負(fù)載，不再需要接入大量的二次設(shè)備，其他繞組采用小模擬量輸出，額定電壓為4V，二次容量極小，采用高精密分壓電阻降壓抽取，不需要由鐵芯傳遞較大功率，故降低互感器二次電壓和容量，可減少有色金屬，減低成本，能產(chǎn)生較大社會(huì)效益。
[0015]3.接線方便、可靠:采用互感器及合并單元已經(jīng)工廠化完成集成，不存在現(xiàn)場誤接線問題，現(xiàn)場接線簡單可靠。
[0016]4.體積小、安裝靈活:3個(gè)單相電壓互感器及合并單元經(jīng)采用環(huán)氧樹脂或硅橡膠復(fù)合絕緣的一體優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品體積緊湊；減少二次繞組、降低二次容量，更有效地縮小互感器的體積和重量，有效縮小了設(shè)備安裝的空間，安裝更加靈活。
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)施例的三相一體化電壓互感器正視圖；
圖2為本實(shí)施例的三相一體化電壓互感器剖視圖； 圖3為本實(shí)施例的三相一體化電壓互感器側(cè)視圖；
圖4為本實(shí)施例的合并單元模塊框圖；
圖5為本實(shí)施例的三相一體化電壓互感器電氣連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1-2所示，一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，包括基座1，所述基座I內(nèi)設(shè)置有A相電阻式互感器2、B相電阻式互感器3、C相電阻式互感器4和合并單元，基座I上端面設(shè)有4個(gè)分別用于連接高壓系統(tǒng)各相線的A相端子21、B相端子31、C相端子41和O相端子7，其中，所述A相端子21、B相端子31、C相端子41的底端分別與A相電阻式互感器2、B相電阻式互感器3、C相電阻式互感器4相連，O相端子7連接接地端；A相端子21、B相端子31、C相端子41和O相端子7上均設(shè)有套管22，套管22的頂部設(shè)有固封的嵌裝螺母23，用于連接高壓系統(tǒng)的電源線。在本實(shí)施例中，所述基座采用環(huán)氧樹脂真空澆注一體結(jié)構(gòu)。
[0020]如圖3-4所示，在本實(shí)施例中，所述基座I的下端側(cè)面進(jìn)一步設(shè)有一二次箱8，主要用于放置合并單元以及引出二次接線，二次接線端子83包括二次電壓測試端子，二次接地端子、抗干擾接地端子等。二次箱8包括金屬材質(zhì)的箱體81和蓋板82，且為密封結(jié)構(gòu)，蓋板82具有防竊電的鉛封功能。二次箱8 —般裝設(shè)在一體化電壓互感器下部。所述合并單元包括相互并聯(lián)的第一合并單元5和第二合并單元6，其中，第一合并單元5和第二合并單元6均包括依次相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊51、計(jì)算分析模塊52和通信模塊53，以及為上述各個(gè)模塊供電的電源模塊54。采用合并單元，借助其計(jì)算能力，零序電壓由合并單元自產(chǎn)，取消了傳統(tǒng)電壓互感器零序繞組，并解決傳統(tǒng)四相式互感器帶來零序電壓數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題；而且基于合并單元的數(shù)據(jù)共享的原理，互感器二次容量只承擔(dān)合并單元負(fù)載，不再需要接入大量的二次設(shè)備，其他繞組采用小模擬量輸出，額定電壓為4V，二次容量極小，采用高精密分壓電阻降壓抽取，不需要由鐵芯傳遞較大功率，故降低互感器二次電壓和容量，可減少有色金屬，減低成本，能產(chǎn)生較大社會(huì)效益。
[0021]如圖5所示，在本實(shí)施例中，所述A相電阻式互感器2、B相電阻式互感器3、C相電阻式互感器4均包括3個(gè)相互串聯(lián)的分壓電阻Rf R3，并采用短距離帶屏蔽銅導(dǎo)線直接連接，分壓電阻的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般為3個(gè)或3個(gè)以上。上述一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器工作原理:高壓系統(tǒng)的一次電壓先通過A相端子21、B相端子31、C相端子41接入，O相端子7接地，一次電壓經(jīng)過互感器的3個(gè)分壓電阻Rf R3降壓后，形成二次電壓，二次電壓采用星型接線方式，然后并聯(lián)接入第一合并單元5和第二合并單元6的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊51，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊51將二次電壓的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給計(jì)算分析模塊52，計(jì)算分析模塊經(jīng)過三相合并和同步處理后，再通過通信模塊53向智能電子設(shè)備輸出采樣數(shù)據(jù)，用于測量和保護(hù)高壓系統(tǒng)。
[0022]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:包括基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器和合并單元，基座上端面設(shè)有4個(gè)分別用于連接高壓系統(tǒng)各相線的A相端子、B相端子、C相端子和O相端子，其中，所述A相端子、B相端子、C相端子的底端分別與A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器相連，O相端子連接接地端；上述A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器均包括2個(gè)或2個(gè)以上相互串聯(lián)的分壓電阻，高壓系統(tǒng)的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經(jīng)過互感器的各個(gè)分壓電阻降壓后，形成二次電壓，二次電壓經(jīng)星型接線后與合并單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:所述A相電阻式互感器、B相電阻式互感器、C相電阻式互感器均包括3個(gè)相互串聯(lián)的分壓電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:所述合并單元包括相互并聯(lián)的第一合并單元和第二合并單元，其中，第一合并單元和第二合并單元均包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)算分析模塊、通信模塊和為上述各個(gè)模塊供電的電源模塊，星型連接的二次電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給計(jì)算分析模塊，計(jì)算分析模塊經(jīng)過合并和同步處理后，再通過通信模塊向智能電子設(shè)備輸出采樣數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:所述A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均設(shè)有套管，套管的頂部設(shè)有固封的嵌裝螺母，用于連接高壓系統(tǒng)的電源線。
5.如權(quán)利要求1所述的一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:所述基座采用環(huán)氧樹脂真空澆注一體結(jié)構(gòu)或環(huán)氧樹脂與硅橡膠復(fù)合絕緣一體結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種不接地系統(tǒng)智能三相一體化電壓互感器，其特征在于:所所述基座的下端側(cè)面進(jìn)一步設(shè)有用于放置合并單元以及引出二次接線的二次箱。
【文檔編號(hào)】H01F27/06GK104332298SQ201410599138
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】傅三川, 朱松濤, 王仁燾, 歐希堂, 陳英, 俞永軍 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司, 紹興大明電力設(shè)計(jì)院有限公司, 大連北方互感器集團(tuán)有限公司