一種等電位屏蔽電容式電壓互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電容式電壓互感器，更具體涉及一種等電位屏蔽電容式電壓互感器。
【背景技術(shù)】
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[0002]近年來(lái)我國(guó)交流特高壓輸電技術(shù)發(fā)展迅速，這就對(duì)特高壓電網(wǎng)電壓的準(zhǔn)確測(cè)量提出了高要求。目前高電壓測(cè)量裝置主要有以下三種:電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器和電子式電壓互感器。電磁式電壓互感器多用于I1kV以下電壓等級(jí)的電壓計(jì)量，電容式電壓互感器普遍用于I1kV以上電壓等級(jí)的電壓計(jì)量。電子式電壓互感器目前仍然處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，其電壓測(cè)量精度、激光器壽命、系統(tǒng)可靠性等問(wèn)題需進(jìn)一步研究解決，目前尚未投入工程應(yīng)用。
[0003]對(duì)于500kV以上的電壓等級(jí)，特別對(duì)于特高壓等級(jí)(lOOOkV)，電磁式電壓互感器由于絕緣困難并且容易在一次側(cè)發(fā)生鐵磁諧振進(jìn)而引發(fā)電力事故，已不采用。電容式電壓互感器因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、一次側(cè)不會(huì)與電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于超/特高壓電壓等級(jí)電網(wǎng)電壓測(cè)量。
[0004]但對(duì)于應(yīng)用于超/特高壓領(lǐng)域的電容式電壓互感器來(lái)說(shuō)，遇到如下技術(shù)困難:現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越多地受到重視并得到廣泛應(yīng)用，這就需要電網(wǎng)中測(cè)量電壓的電容式電壓互感器具有出色的暫態(tài)響應(yīng)特性，當(dāng)電容式電壓互感器一次側(cè)電壓突然變化時(shí)(短路)，要求互感器二次側(cè)電壓應(yīng)該能夠快速準(zhǔn)確地反映一次側(cè)電壓的變化。電容式電壓互感器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4703)中規(guī)定，電容式電壓互感器一次側(cè)短路后0.2s內(nèi)，二次側(cè)電壓對(duì)短路前二次側(cè)電壓峰值的比值小于0.1?，F(xiàn)有電容式電壓互感器均采用了由儲(chǔ)能元件作為主要功能元件的鐵磁諧振阻尼器(目前速飽和電抗器型阻尼器在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣泛)，雖然該型阻尼器具有優(yōu)良的抑制鐵磁諧振過(guò)電壓能力，但其暫態(tài)響應(yīng)特性普遍很差，難以滿足特高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)快速準(zhǔn)確動(dòng)作的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，該電容式電壓互感器有效改善了暫態(tài)響應(yīng)特性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述電壓互感器包括電容分壓器和電磁單元，所述電磁單元包括與所述電容分壓器輸出端相連的補(bǔ)償電抗器和其初級(jí)繞組與所述補(bǔ)償電抗器相連的中間變壓器；所述中間變壓器次級(jí)繞組包括主二次繞組和剩余繞組；所述剩余繞組并聯(lián)鐵磁諧振阻尼器。
[0007]本發(fā)明提供的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述鐵磁諧振阻尼器的主電路包括電力電子器件、控制電路和阻尼電阻器，所述電力電子器件通過(guò)所述控制電路使在產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓時(shí)導(dǎo)通，諧振能量被所述阻尼電阻器消耗。
[0008]本發(fā)明提供的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述電磁單元內(nèi)充有絕緣材料，所述絕緣材料為氣體絕緣材料、泡沫絕緣材料或絕緣油。
[0009]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述電容分壓器包括通過(guò)其兩端設(shè)有的支撐法蘭相互連接的等電位屏蔽電容器單元，所述等電位屏蔽電容器單元包括設(shè)置在上下所述支撐法蘭間的、由內(nèi)到外依次同軸設(shè)有的主電容器、內(nèi)絕緣材料、環(huán)形電極和絕緣套筒；在所述環(huán)形電極上下端與與其上下端相對(duì)應(yīng)的所述支撐法蘭之間設(shè)有輔助電容器，所述輔助電容器通過(guò)螺柱和螺母與所述環(huán)形電極連接，所述螺柱穿過(guò)所述輔助電容器向其對(duì)應(yīng)的所述支撐法蘭延伸；所述螺柱上設(shè)有彈簧。
[0010]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述螺柱端面與其對(duì)應(yīng)的所述支撐法蘭間有一定距離，所述距離根據(jù)至少大于所述輔助電容器軸向膨脹量。
[0011]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述主電容器上下分別設(shè)有與所述支撐法蘭連接的支撐絕緣子，所述支撐絕緣子位于所述絕緣套筒的軸心上；所述絕緣套筒的頂端和底端分別設(shè)有與所述支撐法蘭相連的套筒法蘭。
[0012]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述主電容器與中壓電容連接，并將其二者的中間電壓弓I入所述電磁單元的輸入端。
[0013]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述主電容器的頂部和底部分別設(shè)有導(dǎo)向法蘭，所述導(dǎo)向法蘭的內(nèi)圓面設(shè)置在所述支撐絕緣子底端的外圓面外。
[0014]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，設(shè)置在所述主電容器頂部的所述導(dǎo)向法蘭的內(nèi)圓面與所述支撐絕緣子外圓面間有一定垂直間隙，所述間隙的尺寸由所述導(dǎo)向法蘭、所述支撐絕緣子的相對(duì)安裝位置以及所述主電容器最大膨脹量來(lái)確定。
[0015]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，其特征在于:在所述間隙內(nèi)設(shè)有與所述支撐絕緣子外圓面相貼的橡皮墊，所述橡皮墊厚度小于所述間隙距離；
[0016]所述主電容器底端的所述導(dǎo)向法蘭內(nèi)圓面與與其相對(duì)應(yīng)的所述支撐絕緣子底端的外圓面通過(guò)橡皮墊連接；
[0017]設(shè)置在所述主電容器頂部的所述導(dǎo)向法蘭通過(guò)其內(nèi)圓面的兩側(cè)與與其相對(duì)應(yīng)的所述支撐絕緣子的頂端外圓面兩側(cè)活動(dòng)連接；
[0018]設(shè)置在所述主電容器底端的所述導(dǎo)向法蘭與與其相對(duì)應(yīng)的所述支撐絕緣子活動(dòng)連接。
[0019]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0020]1、本發(fā)明中無(wú)儲(chǔ)能元件鐵磁諧振阻尼器不含電感、電容等儲(chǔ)能元件，暫態(tài)響應(yīng)特性比現(xiàn)有電容式電壓互感器有明顯改善，一次側(cè)短路后0.02秒內(nèi)二次側(cè)電壓就低于短路前電壓峰值的10%以下，可滿足超/特高壓電網(wǎng)現(xiàn)代繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電容式電壓互感器暫態(tài)響應(yīng)特性的嚴(yán)格要求；
[0021]2、本發(fā)明中電磁單元體積小、重量輕；
[0022]3、本發(fā)明中電磁單元發(fā)熱量小，穩(wěn)定性高；
[0023]4、本發(fā)明中的主電容器與支撐絕緣子間是相對(duì)獨(dú)立的，沒(méi)有通過(guò)螺栓連接，安裝時(shí)可隨時(shí)對(duì)中電容器的位置進(jìn)行微調(diào)，避免偏心問(wèn)題的發(fā)生；
[0024]5、本發(fā)明中的橡皮墊起到了緩沖作用，保證運(yùn)輸過(guò)程中主電容器不會(huì)因顛簸而損壞；
[0025]6、本發(fā)明中設(shè)有的間隙結(jié)構(gòu)既滿足主電容器的固定要求，又能避免主電容器由于體積膨脹而損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的電容式電壓互感器電路圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的鐵磁諧振阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明的電容式電壓互感器的響應(yīng)特性的比較圖示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明的等電位屏蔽電容器單元軸向剖面圖；
[0030]其中，1-主電容器，2-絕緣套筒，3-輔助電容器，4-環(huán)形電極，5-支撐絕緣子，6-支撐法蘭；7_套筒法蘭，8-內(nèi)絕緣材料，9-橡皮墊，10-間隙，11-導(dǎo)向法蘭。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1:
[0033]如圖1-4所示，本例的發(fā)明等電位屏蔽電容式電壓互感器包括電容分壓器和電磁單元，所述電磁單元包括與所述電容分壓器輸出端相連的補(bǔ)償電抗器和其初級(jí)繞組與所述補(bǔ)償電抗器L相連的中間變壓器T ;所述補(bǔ)償電抗器L與限壓器S并聯(lián)，所述中間變壓器次級(jí)繞組包括主二次第一繞組lain、主二次第二繞組2a2n、主二次第三繞組3a3n和剩余繞組dadn ;所述剩余繞組dadn并聯(lián)鐵磁諧振阻尼器Z。
[0034]所述鐵磁諧振阻尼器Z的主電路包括晶閘管及控制電路Dl和阻尼電阻器D2，所述晶閘管通過(guò)所述控制電路使在產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓時(shí)導(dǎo)通，諧振能量被所述阻尼電阻器D2消耗。所述電磁單元內(nèi)充有絕緣材料，所述絕緣材料為氣體絕緣材料、泡沫絕緣材料或絕緣油。
[0035]所述電容分壓器包括通過(guò)其兩端設(shè)有的支撐法蘭6相互連接的等電位屏蔽電容器單元，所述等電位屏蔽電容器單元包括設(shè)置在上下所述支撐法蘭6間的、由內(nèi)到外依次同軸設(shè)有的主電容器1、內(nèi)絕緣材料8、環(huán)形電極4和絕緣套筒2 ;在所述環(huán)形電極