一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器的製造方法
2024-01-24 04:16:15 2
一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，包括基座，所述基座內設置有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併單元，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個以上相互串聯的分壓電阻，高壓系統的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經過互感器的各個分壓電阻降壓後，形成二次電壓，二次電壓經星型接線後與合併單元相連。上述三相一體化電壓互感器採用三個單相電壓互感器及配套合併單元為一體化的結構形式，具有抗鐵磁諧振、結構輕巧、適應智能電網建設等特點。
【專利說明】一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統高壓測量或繼電保護設備，具體地說是一種智能變電站用的不接地系統智能幹式三相一體化電壓互感器。
【背景技術】
[0002]電壓互感器是電力系統或電氣控制系統中測量電壓、電能的重要設備，但由於不接地系統的配電網絡比較複雜，線路的電感、電容參數變化範圍較大，在系統接地故障時，相對地電壓提高，容易發生鐵磁諧振，對電壓互感器運行危害極大，曾經常發生電壓互感器爆炸和燒毀事故。當前，經電力技術人員的各方努力，找到採用4臺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，但由於4臺電壓互感器星型接線比較複雜，各方技術人員對其接線的理解不同，以及現場工作人員誤接線，電壓互感器爆炸和燒毀事故仍有發生，並且由於其零序接線局限性，造成互感器的零序電壓準確度下降，實際運行中存在零序電壓偏高，造成運行單位整定困難，保護不正確動作等不完善問題。為此需要開發一種新型電壓互感器，保證互感器安全、準確運行。
[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，需要開發一種小巧、輕便、簡單的電壓互感器。
[0004]我國電力系統全面開展智能電網建設，研究適應於智能電網的電壓互感器勢在必行。智能變電站由於充分發揮網絡技術，數據共享，使得電壓互感器的二次容量大幅度下降，且智能二次設備具有數據換算功能，可減少二次繞組數量。從而縮小互感器的體積，減輕互感器的重量。
[0005]為此，結合上述問題，本發明人對此進行研究，專門開發出一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，本案由此產生。
【發明內容】
[0006]為了解決互感器誤接線等問題，適應智能電網發展的需要，本發明提供一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，採用三個單相電壓互感器及配套合併單元為一體化的結構形式，具有抗鐵磁諧振、結構輕巧、適應智能電網建設等特點。
[0007]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:
一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，包括基座，所述基座內設置有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併單元，基座上端面設有4個分別用於連接高壓系統各相線的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個或2個以上相互串聯的分壓電阻，高壓系統的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經過互感器的各個分壓電阻降壓後，形成二次電壓，二次電壓經星型接線後與合併單元相連。
[0008]作為優選，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個相互串聯的分壓電阻。
[0009]作為優選，上述合併單元包括相互並聯的第一合併單元和第二合併單元，其中，第一合併單元和第二合併單元均包括模數轉換模塊、計算分析模塊、通信模塊和為上述各個模塊供電的電源模塊，星型連接的二次電壓通過模數轉換模塊將模擬電壓轉換為數位訊號後發送給計算分析模塊，計算分析模塊經過合併和同步處理後，再通過通信模塊向智能電子設備輸出採樣數據。
[0010]作為優選，A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均設有套管，套管的頂部設有固封的嵌裝螺母，用於連接高壓系統的電源線。
[0011]作為優選，所述基座採用環氧樹脂真空澆注一體結構或環氧樹脂與矽橡膠複合絕緣一體結構。
[0012]作為優選，所述基座的下端側面進一步設有一二次箱，主要用於放置合併單元以及引出二次接線，二次箱上設有二次電壓測試端子，二次接地端子、抗幹擾接地端子等。
[0013]上述不接地系統智能三相一體化電壓互感器工作原理:高壓系統的一次電壓先通過A相端子、B相端子、C相端子接入，O相端子接地，一次電壓經過互感器的各個分壓電阻降壓後，形成二次電壓，二次電壓採用星型接線方式，然後接入合併單元的模數轉換模塊，通過模數轉換模塊將二次電壓的模擬信號轉換為數位訊號後發送給計算分析模塊，計算分析模塊經過三相合併和同步處理後，再通過通信模塊向智能電子設備輸出採樣數據，用於測量和保護高壓系統。
[0014]上述結構的不接地系統智能三相一體化電壓互感器具有如下優點:
1.採用電阻降壓式互感器，不需要傳統電壓互感器的鐵芯、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，真正實現產品具有抗鐵磁諧振的功能，另一方面可以降低整個一體化電壓互感器的重量和體積，使產品更輕便；
2.採用合併單元，藉助其計算能力，零序電壓由合併單元自產，取消了傳統電壓互感器零序繞組，並解決傳統四相式互感器帶來零序電壓數據不準確問題；而且基於合併單元的數據共享的原理，互感器二次容量只承擔合併單元負載，不再需要接入大量的二次設備，其他繞組採用小模擬量輸出，額定電壓為4V，二次容量極小，採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，能產生較大社會效益。
[0015]3.接線方便、可靠:採用互感器及合併單元已經工廠化完成集成，不存在現場誤接線問題，現場接線簡單可靠。
[0016]4.體積小、安裝靈活:3個單相電壓互感器及合併單元經採用環氧樹脂或矽橡膠複合絕緣的一體優化結構設計，產品體積緊湊；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，有效縮小了設備安裝的空間，安裝更加靈活。
[0017]以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實施例的三相一體化電壓互感器正視圖；
圖2為本實施例的三相一體化電壓互感器剖視圖； 圖3為本實施例的三相一體化電壓互感器側視圖；
圖4為本實施例的合併單元模塊框圖；
圖5為本實施例的三相一體化電壓互感器電氣連接圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1-2所示，一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，包括基座1，所述基座I內設置有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和合併單元，基座I上端面設有4個分別用於連接高壓系統各相線的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上均設有套管22，套管22的頂部設有固封的嵌裝螺母23，用於連接高壓系統的電源線。在本實施例中，所述基座採用環氧樹脂真空澆注一體結構。
[0020]如圖3-4所示，在本實施例中，所述基座I的下端側面進一步設有一二次箱8，主要用於放置合併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、抗幹擾接地端子等。二次箱8包括金屬材質的箱體81和蓋板82，且為密封結構，蓋板82具有防竊電的鉛封功能。二次箱8 —般裝設在一體化電壓互感器下部。所述合併單元包括相互並聯的第一合併單元5和第二合併單元6，其中，第一合併單元5和第二合併單元6均包括依次相連的模數轉換模塊51、計算分析模塊52和通信模塊53，以及為上述各個模塊供電的電源模塊54。採用合併單元，藉助其計算能力，零序電壓由合併單元自產，取消了傳統電壓互感器零序繞組，並解決傳統四相式互感器帶來零序電壓數據不準確問題；而且基於合併單元的數據共享的原理，互感器二次容量只承擔合併單元負載，不再需要接入大量的二次設備，其他繞組採用小模擬量輸出，額定電壓為4V，二次容量極小，採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，能產生較大社會效益。
[0021]如圖5所示，在本實施例中，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個相互串聯的分壓電阻Rf R3，並採用短距離帶屏蔽銅導線直接連接，分壓電阻的個數可以根據實際情況進行調節，一般為3個或3個以上。上述一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器工作原理:高壓系統的一次電壓先通過A相端子21、B相端子31、C相端子41接入，O相端子7接地，一次電壓經過互感器的3個分壓電阻Rf R3降壓後，形成二次電壓，二次電壓採用星型接線方式，然後並聯接入第一合併單元5和第二合併單元6的模數轉換模塊51，通過模數轉換模塊51將二次電壓的模擬信號轉換為數位訊號後發送給計算分析模塊52，計算分析模塊經過三相合併和同步處理後，再通過通信模塊53向智能電子設備輸出採樣數據，用於測量和保護高壓系統。
[0022]上述實施例和圖式並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
【權利要求】
1.一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於:包括基座，所述基座內設置有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併單元，基座上端面設有4個分別用於連接高壓系統各相線的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個或2個以上相互串聯的分壓電阻，高壓系統的一次電壓通過A相端子、B相端子、C相端子接入，經過互感器的各個分壓電阻降壓後，形成二次電壓，二次電壓經星型接線後與合併單元相連。
2.如權利要求1所述的一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於: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個相互串聯的分壓電阻。
3.如權利要求1所述的一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於:所述合併單元包括相互並聯的第一合併單元和第二合併單元，其中，第一合併單元和第二合併單元均包括模數轉換模塊、計算分析模塊、通信模塊和為上述各個模塊供電的電源模塊，星型連接的二次電壓通過模數轉換模塊將模擬電壓轉換為數位訊號後發送給計算分析模塊，計算分析模塊經過合併和同步處理後，再通過通信模塊向智能電子設備輸出採樣數據。
4.如權利要求1所述的一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於:所述A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均設有套管，套管的頂部設有固封的嵌裝螺母，用於連接高壓系統的電源線。
5.如權利要求1所述的一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於:所述基座採用環氧樹脂真空澆注一體結構或環氧樹脂與矽橡膠複合絕緣一體結構。
6.如權利要求1所述的一種不接地系統智能三相一體化電壓互感器，其特徵在於:所所述基座的下端側面進一步設有用於放置合併單元以及引出二次接線的二次箱。
【文檔編號】H01F27/06GK104332298SQ201410599138
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】傅三川, 朱松濤, 王仁燾, 歐希堂, 陳英, 俞永軍 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司, 國網浙江省電力公司紹興供電公司, 紹興大明電力設計院有限公司, 大連北方互感器集團有限公司