用於電力系統的組合互感器的製作方法

2023-05-01 11:50:31 2

專利名稱：用於電力系統的組合互感器的製作方法
技術領域：
用於電力系統的組合互感器技術領域[0001]本實用新型涉及一種用於電力系統的組合互感器，尤其涉及一種獨立電子式組合互感器。
背景技術：
電力系統中需要採用互感器對高壓大電流和高電壓進行測量，以實現電力系統的保護、控制與電能計量。在此過程中還需要將一次高壓和二次低壓進行電氣隔離。組合互感器是一種同時具備電流和電壓測量功能並能夠同時對一次高壓與二次低壓進行電氣隔離的設備。在傳統的組合互感器中，電流和電壓的測量均採用基於法拉第電磁感應原理的帶鐵心的電磁式互感器技術。目前這種組合互感器廣泛應用於全世界的電力系統中。由於其中的電壓互感器採用電磁式，故鐵心和一次繞組構成的電感元件在一定運行條件下可能與電網上的電容元件(如斷路器、電容器等)形成鐵磁諧振，從而影響電網的穩定運行。其次，在二次側上電壓互感器不能短路而電流互感器不能開路，否則短路後形成的大電流或開路後形成的過電壓將對互感器造成很大損傷。此外，傳統互感器的輸出界面適用於機電繼電器，且單個線圈的輸出功率有時較大，進而使得互感器使用的磁芯截面積大，損耗大，增加了互感器的體積。對於高壓側有源型電子式組合互感器，電流測量部分位於互感器上部的高壓側，一次電流經一次導電桿從電流互感器中心穿過，其中一般採用空心線圈作為保護級用互感器，並採用低功率線圈作為測量級用互感器，而電流互感器的二次輸出被轉換為數字光信號後經光纖發送到低壓側。電壓測量部分一般位於絕緣子中，多採用電極式電容分壓器。這種組合互感器的穩定性較差，電流測量誤差直接受到高壓側電源電壓和各電子器件工作狀態的影響，而由於電壓測量採用的是電容分壓器原理，輸出誤差需要在現場安裝後進行校準，故不能做到即插即用。電力系統中互感器的設計壽命一般要求達到30年，而高壓側有源型電子式組合互感器的電子器件的壽命一般只有4到5年，且幾乎無法正常檢修而只能在停電後才可以更換或修理，但是非正常停電對電網的穩定運行會造成很大影響。其次，高壓側有源型電子式組合互感器的抗電磁幹擾能力較差，輸電網絡上因隔離開關等操作形成的過電壓可能導致高壓側電源或電子模塊的死機或直接被擊穿。再次，電流互感器的電流保護功能採用空心線圈，需要通過二次積分來實現二次輸出電壓與一次電流的線性關係，但無論採用何種形式的積分器，其積分器的時間常數都會對輸出波形造成一定的畸變，特別是在積分器時間常數不夠大的情況下，當一次通過短路電流時，羅氏線圈輸出的拖尾現象非常嚴重，甚至會導致保護異常動作，影響電網安全運行。對於高壓側無源的純光電子式組合互感器，電流測量部分位於互感器上部的高壓偵牝採用基於法拉第磁光效應的全光纖式或磁光玻璃式敏感環。該組合互感器的缺點在於互感器造價偏高，對材料(特別是電流互感器的保偏光纖及電壓互感器的壓電晶體)要求非常高，是傳統互感器的數倍甚至十幾倍。電流測量部分的光纖敏感環和電壓測量部分的晶體不僅對一次電流形成的磁場和一次電壓形成的電場敏感，同時也是壓力、溫度等的傳感元件，在互感器運行中的振動和溫度變化等均可能會對誤差造成直接的影響。此外，二次信號的處理迴路複雜，輸出信號均伴有白噪聲，在無一次電流時，因白噪聲的幹擾，該組合互感器還會輸出二次信號，不能滿足計費需要。如果電壓測量採用了電容分壓器與泡克耳斯(pockels)效應相結合的技術，則電壓部分的測量誤差也必須現場校準，不能做到即插即用。 因此，本領域需要一種用於電力系統的成本合理、可靠性高且安裝方便的組合互感器。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種組合互感器，避免使用現有組合互感器在安裝後的誤差校準，且成本合理、可靠性高、使用壽命長且可即插即用。本實用新型提供的這種用於電力系統的組合互感器，包括一個殼體、一個底座和一個連接所述殼體和所述底座的絕緣子。所述殼體中設有一個電流互感器，所述電流互感器可檢測所述電力系統的一次導體中的電流，且所述電流互感器將反映所述一次導體中電流值的第一信號發送至所述底座。所述絕緣子中設有一個電壓互感器，所述電壓互感器包括一個輸出支路，包括一個第一輸入端和一個第二輸入端，其中所述輸出支路將反映所述一次導體中電壓值的第二信號發送至所述底座；一個電阻分壓電路，其一端電連接於所述一次導體，且其另一端電連接於所述第一輸入端；一個由多層電容屏串聯而成的電容分壓電路，其一端電連接於所述一次導體，其另一端電連接於所述第二輸入端，且所述第一輸入端電連接於所述電容分壓電路的二次分壓電位點；以及一個二次分壓電阻，其一端電連接於所述第一輸入端，且其另一端電連接於所述第二輸入端。由於本實用新型使用了串聯電阻和串聯電容並聯後組成的分壓方式以及多層電容屏，拓寬了組合互感器能夠準確測量一次導體中電壓值的頻域範圍，且不需要在現場安裝後校準電壓互感器的誤差，即做到了組合互感器的即插即用。此外，該組合互感器不僅可用於交流電壓的測量，還可以用於直流電壓的測量。在本實用新型的組合互感器的一種示意性實施方式中，所述多層電容屏中各層電容屏的電極的延伸方向與所述絕緣子的延伸方向一致，從而可以根據需要設置電極面積足夠大的電容屏並簡化多層電容屏的加工組裝。在本實用新型的組合互感器的另一示意性實施方式中，所述組合互感器包括一個高壓法蘭和一個接地法蘭，其中所述絕緣子通過所述高壓法蘭與所述殼體連接，而所述絕緣子通過所述接地法蘭與所述底座連接。在本實用新型的組合互感器的再一示意性實施方式中，所述組合互感器包括一個引線管，一個將所述第一信號傳遞至所述底座的電流雙屏蔽雙絞線和一個將所述第二信號傳遞至所述底座的電壓雙屏蔽雙絞線，其中所述電流雙屏蔽雙絞線和所述電壓雙屏蔽雙絞線穿設於所述引線管中。引線管可以保護內部穿設的雙屏蔽雙絞線。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述電容屏繞制於所述引線管上或者預先成型後裝配到所述引線管上，所述電容屏的電極採用鋁箔、銅箔、薄膜半導體或紙質半導體中的一種，而所述電極間的絕緣層為六氟化硫氣體複合薄膜、絕緣油複合電纜紙、環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶中的一種。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述輸出支路的所述第二輸入端電連接於地電位。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述電阻分壓電路包括複數個厚膜電阻，所述厚膜電阻在串聯連接後並聯於所述電容屏的兩端，串聯連接後的所述厚膜電阻的一端電連接於所述一次導體，其另一端電連接於所述輸出支路的所述第一輸入端。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述電阻分壓電路包括一個電阻帶，所述電阻帶通過將電阻性漿料以雷射列印或噴塗的方式連續附著於所述絕緣子 的內側表面形成，所述電阻帶的一端電連接於所述高壓法蘭，其另一端電連接於所述輸出支路的所述第一輸入端。將絕緣子作為電壓互感器的一部分，即保證了組合互感器的絕緣系統、材料的長使用壽命、可靠性和穩定性，同時節約了電壓互感器的材料，使得設計成本降低。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述電流互感器為低功率電子式電流互感器，它包括一個磁芯、纏繞於所述磁芯上的二次繞組和一個連接於所述二次繞組末端的分流電阻。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述電流互感器與所述殼體之間充填有絕緣介質，所述絕緣介質為六氟化硫氣體、絕緣油複合電纜紙、環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶中的一種。在本實用新型的組合互感器的又一示意性實施方式中，所述底座中設有一個出線盒，所述出線盒包括一個輸入模塊，所述第一信號經所述輸入模塊分壓處理後得到二次第一信號，所述第二信號經所述輸入模塊分壓處理後得到二次第二信號；一個與所述輸入模塊電氣隔離的採樣模塊，所述採樣模塊可對所述二次第一信號和所述二次第二信號採樣，並將它們轉換為分別反映所述第一信號和所述第二信號的第一數位訊號和第二數位訊號；一個轉換模塊，所述轉換模塊接收所述採樣模塊輸出的所述第一數位訊號和所述第二數位訊號，並將這兩種數字量按通信規約或通信協議整合到一個報文內；一個輸出模塊，所述輸出模塊接收所述轉換模塊輸出的所述報文，並通過光纖或者電纜的網絡口向外輸出所述報文；一個電源模塊，所述電源模塊向所述輸入模塊、所述採樣模塊、所述轉換模塊和所述輸出模塊提供它們工作所需的電能。在組合互感器中，輸入模塊、採樣模塊及轉換模塊都位於低壓側的底座內，有助於提高組合互感器的抗電磁幹擾能力和可靠性，且檢修方便，不需要一次停電即可檢修或更換模塊。在本實用新型的組合互感器的又一種示意性的實施方式中，所述底座中設有一個出線盒，所述出線盒包括一個輸入模塊，所述第一信號經所述輸入模塊分壓處理後得到二次第一信號，所述第二信號經所述輸入模塊分壓處理後得到二次第二信號；一個與所述輸入模塊電氣隔離的採樣模塊，所述採樣模塊可對所述二次第一信號和所述二次第二信號採樣，並將它們轉換為分別反映所述第一信號和所述第二信號的第一數位訊號和第二數位訊號；一個輸出模塊，所述輸出模塊接收所述採樣模塊輸出的所述第一數位訊號和所述第二數位訊號，並通過光纖或者電纜的網絡口向外輸出所述第一數位訊號和所述第二數位訊號；一個電源模塊，所述電源模塊向所述輸入模塊、所述採樣模塊和所述輸出模塊提供它們工作所需的電能。在組合互感器中，輸入模塊和採樣模塊都位於低壓側的底座內，有助於提高組合互感器的抗電磁幹擾能力和可靠性，且檢修方便，不需要一次停電即可檢修或更換模塊。在本實用新型的組合互感器的又一種示意性的實施方式中，所述出線盒還包括一個同步模塊，所述同步模塊接收來自所述組合互感器外部的同步信號，並根據所述同步信號控制所述採樣模塊進行同步。下文將以明確易懂的方式，結合附圖說明優選實施例，並對本實用新型的組合互感器的上述特性、技術特徵、優點及其實現方式予以進一步說明。

以下附圖僅對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。圖I是用於電力系統的組合互感器的一種示意性實施方式的結構示意圖。圖2用於說明圖I所示組合互感器的電壓互感器的一種示意性實施方式的電路結構示意圖。圖3顯示了電力系統的組合互感器中電容屏的一種示意性實施方式的局部結構示意圖。圖4用於說明電力系統的組合互感器的底座的一種示意性實施方式的結構示意圖。標號說明10 殼體11絕緣介質12電流互感器20 底座22出線盒24輸入模塊25轉換模塊 26採樣模塊27同步模塊28輸出模塊29電源模塊30絕緣子31高壓法蘭32電壓互感器33接地法蘭34電阻分壓電路35引線管352電流雙屏蔽雙絞線354電壓雙屏蔽雙絞線36電容分壓電路[0048]361 二次分壓電位點362 電極37 二次分壓 電阻38輸出支路382第一輸入端384第二輸入端40 一次導體
具體實施方式
為了對實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
，在各圖中相同的標號表示相同或結構相似但功能相同的部分。為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們並不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便於理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，「一個」不僅表示「僅此一個」，也可以表示「多於一個」的情形。本文中，兩個物體之間的「平行」並不代表幾何意義上的絕對平行，而是可以包含組裝加工時所允許的偏差。在本文中，地電位、底座20、接地法蘭33和第二輸入端384可電連接於大地，它們具有相同的電位。殼體10、一次導體40和高壓法蘭31具有相同的電位。圖I顯示了用於電力系統的組合互感器的一種示意性實施方式的結構示意圖。如圖I所示，本實用新型的組合互感器包括一個殼體10、一個底座20和一個絕緣子30。其中，殼體10和底座20之間通過絕緣子30連接。在本實用新型的組合互感器的一種實施方式中，絕緣子30包括瓷套。絕緣子30與殼體10連接的一端設有高壓法蘭31，而與底座20連接的一端設有接地法蘭33，其中連接螺栓(圖中未示)分別通過高壓法蘭31和接地法蘭33來將絕緣子30與殼體10和底座20相連。絕緣子30還可以通過澆裝或粘接的方式完成與殼體10和底座20的連接。殼體10中設有一個電流互感器12。電流互感器12可檢測電力系統的一次導體40中的電流。一次導體40與電力系統中的供電線路連接，其電位以及流過其的電流與供電線路相同。電流互感器12將反映一次導體40中電流值的第一信號發送至底座20。在本實用新型的組合互感器的一種示意性實施方式中，電流互感器為中國專利ZL200510024292. 3所公開的低功率電子式電流互感器，它包括一個磁芯、一個二次繞組和一個分流電阻。二次繞組的導線均勻地纏繞於磁芯上，而二次繞組的末端連接於分流電阻，其感應到的反映一次導體中電流值的第一信號經雙屏蔽雙絞線的傳遞發送至底座。電流互感器的具體結構可參見該實用新型專利說明書，在此不再贅述。電流互感器還可以採用其他的形式，例如磁光效應的電流互感器。另外，電流互感器可以有以下幾種結構並採用相應的方式進行測量i)由兩個獨立的線圈構成，每個線圈至少具備一個獨立的輸出，其中一個線圈用於測量電力系統中的電流值，另一個線圈用於在電力系統中出現過載電流時觸發保護動作；ii)在同一個低功率線圈內只設計一個輸出，這個輸出量在不同的一次導體中的電流下既滿足測量又滿足保護的精度要求，例如當一次導體中的電流小於等於200%額定一次導體電流時，線圈輸出滿足測量級誤差要求，而當一次電流在200%額定一次導體電流至系統短路電流之間時，二次輸出滿足保護級誤差要求；iii)在同一個低功率線圈內設計兩路輸出，其中一路輸出滿足測量級誤差要求，另一路滿足保護級誤差要求。電流互感器12與殼體10之間充填有絕緣介質11，絕緣介質11可以為六氟化硫氣體、絕緣油複合電纜紙、環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶中的一種。絕緣子30中設有一個電壓互感器32。圖2用於說明圖I所示組合互感器的電壓互感器32的一種示意性實施方式的電路結構示意圖。如圖所示，電壓互感器32包括一個電阻分壓電路34、一個電容分壓電路36、一個輸出支路38和一個二次分壓電阻37，其中電容分壓電路36由多層電容屏串聯而成。輸出支路38包括一個第一輸入端382和一個第二 輸入端384。輸出支路38可將反映一次導體40中電壓值的第二信號發送至底座20。電阻分壓電路34並聯於電容分壓電路36，即電阻分壓電路34的一端電連接於一次導體40，從而與一次導體40具有相同的電位,而電阻分壓電路34的另一端電連接於第一輸入端382。電容分壓電路36的一端電連接於一次導體40,而其另一端電連接於第二輸入端384,且第一輸入端382電連接於電容分壓電路36的二次分壓電位點361。二次分壓電阻37的一端電連接於第一輸入端382,而其另一端電連接於第二輸入端384。在圖不的不意性實施方式中，第二輸入端384接地。由於使用了串聯電阻和串聯電容並聯後組成的分壓方式，從而拓寬了該組合互感器能夠準確測量的一次導體中電壓值的頻域範圍，尤其避免了高頻電壓信號的損耗。同時，相比於傳統電極式電容分壓器，多層電容屏中每一層電容的電極面積增加很多，且電極間的絕緣層的厚度可以做的很薄，從而極大地增加了電容屏的電容量。此外，電容屏的寄生電容小，不易受到外界雜散電容的幹擾，因此不需要在現場安裝後校準電壓互感器的誤差，即做到了組合互感器的即插即用。同時，該組合互感器不僅可用於交流電壓的測量，還可以用於直流電壓的測量。圖3顯示了電力系統的組合互感器中電容屏的一種示意性實施方式的局部結構示意圖。如圖所示，多層電容屏中每層電容屏的電極362的延伸方向與絕緣子30的延伸方向一致。通過這種設置方法，可以根據需要設置電極面積足夠大的電容屏，避免電極之間的絕緣層厚度過小。此外，電極362的延伸方向也可以與絕緣子30的延伸方向呈一定的夾角。參見圖I和圖3，絕緣子30還設有一個引線管35，用於將第一信號傳遞至底座20的電流雙屏蔽雙絞線352和用於將第二信號傳遞至底座20的電壓雙屏蔽雙絞線354穿設於引線管35中，使用雙屏蔽雙絞線可以降低外界電磁場對所傳遞信號的幹擾，但還可以採用其他具有屏蔽功能的傳輸方式，引線管35可以保護內部穿設的雙屏蔽雙絞線。參見圖2和圖3，電容屏繞制於引線管35上或者預先成型後裝配到引線管上，各層電容之間通過公用的電極串聯連接。其中，電容屏的電極可以為鋁箔、銅箔、薄膜半導體或紙質半導體等具有導電特定的柔性薄膜。電極之間的絕緣層可以為六氟化硫複合薄膜、絕緣油複合電纜紙、環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶等柔性絕緣薄膜。電容屏的最外層電極電連接於一次導體40，電容屏的最末層電極電連接於地電位。輸出支路38的第二輸入端384電連接於電容屏的最末層電極,其第一輸入端382電連接於電容分壓電路36中對應於二次分壓電位點361處電極的抽頭，即採集該二次分壓電位點361與地電位之間的電位差作為電壓輸出信號，從而輸出反映一次導體上電壓值的第二信號，其中二次分壓電位點是指電位為一次導體電位按標準規定的分壓比所對應的電位點。本領域技術人員將理解，可以根據需要調整輸出支路38連接於電阻分壓電路34的電阻值，以得到合適的電位參見圖2和圖3，電阻分壓電路34包括多個厚膜電阻，這些厚膜電阻串聯連接後，一端連接於電容屏的最外層電極，另一端連接於電容屏的二次分壓電位點361，使得電阻分壓電路34並接於電容分壓電路36，其中厚膜電阻的一端電連接於一次導體40，其另一端電連接於輸出支路38的第一輸入端382。還可以通過雷射列印或噴塗的方式，將電阻性漿料連續附著於絕緣子的內側表面上，形成曲線形式的電阻帶。電阻帶的一端電連接於高壓法蘭，其另一端與輸出支路38的第一輸入端382電連接，並與接地法蘭33絕緣。將絕緣子30同時作為電壓互感器的一部分，即保證了組合互感器的絕緣系統、材料的長使用壽命、可靠性和穩定性，同時節約了電壓互感器的材料，使得設計成本降低。圖4用於說明本實用新型的組合互感器的底座20的一種示意性實施方式的結構示意圖。如圖所示，底座20(圖中未顯示)中設有一個出線盒22，它包括一個輸入模塊24、一個米樣模塊26、一個轉換模塊25、一個輸出模塊28、一個同步模塊27和一個電源模塊29。其中，輸入模塊24可接收分別由輸出支路38的電壓雙屏蔽雙絞線354和電流雙屏蔽雙絞線352輸入的反映一次導體40中電流值的第一信號和反映一次導體中電壓值的第二信號，並對第一信號和第二信號進行分壓處理以進一步降低它們的電勢，分壓處理後分別得到二次第一信號和二次第二信號。採樣模塊26通過隔離耦合的方式對二次第一信號和二次第二信號採樣，例如通過磁電稱合或光電稱合的方式輸入二次第一信號和二次第二信號。米樣模塊26與輸入模塊24之間的電氣隔離用以保證出線盒22的維修安全及避免高壓對出線盒22內器件造成影響。同時，採樣模塊26還將模擬形式的二次第一信號和二次第二信號轉換為數字形式的
第一數位訊號和第二數位訊號。轉換模塊25接收第一數位訊號和第二數位訊號，並依據電力系統的行業標準，例如IEC61850-9-1/2或IEC60044-1 (FT3)，對第一數位訊號和第二數位訊號進行重新採樣和格式轉換的標準化處理，得到符合通信規約/協議的格式化信號，並將第一數位訊號和第二數位訊號這兩種數字量按照通信規約或通信協議整合到一個報文內。可以根據電力系統的具體的情況選用或不選用轉換模塊25。輸出模塊28能夠接收格式化信號或直接接收數位訊號，且輸出模塊28將格式化信號或數位訊號轉換為適合乙太網或點對點傳輸的信號，並通過光纖或者電纜的網絡口向外輸出。如圖4所示，出線盒22還包括一個同步模塊27。它可依據IEC61588接收來自組合互感器外部的同步信號，且根據同步信號控制採樣模塊26進行同步，以協同電力系統內各個組合互感器及測試終端的測量動作。在失去外部同步信號後，出線盒22自動切換，使得出線盒22內的輸入模塊24、採樣模塊26、轉換模塊25和輸出模塊28持續工作，保證採樣工作連續不間斷。電源模塊29可向輸入模塊24、米樣模塊26、轉換模塊25、輸出模塊28和同步模塊27提供它們工作所需的電能。電源模塊29可以將外部接入的直流±110V或交流220V轉換成可供採樣模塊26、輸入模塊24和轉換模塊25工作的低壓直流電，也可採用電池供電的方式供電。電力系統的組合互感器，高壓側殼體10為無源結構，殼體10內不設置取能、採樣及轉換模塊，輸入模塊24、米樣模塊26及轉換模塊25都位於低壓側的底座20內，有助於提高組合互感器的抗電磁幹擾能力、可靠性，且檢修方便，不需要一次停電即可檢修或更換模塊。在本文中，「示意性」表示「充當實例、例子或說明」，不應將在本文中被描述為「示意性」的任何圖示、實施方式解釋為一種更優選的或更具優點的技術方案。應當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅 是針對本實用新型的可行性實施例的具體說明，它們並非用以限制本實用新型的保護範圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.用於電力系統的組合互感器，包括一個殼體(10)、一個底座(20)和一個連接所述殼體(10)和所述底座(20)的絕緣子(30)；所述殼體(10)中設有一個電流互感器(12)，所述電流互感器(12)可檢測所述電力系統的一次導體(40)中的電流，且所述電流互感器(12)將反映所述一次導體(40)中電流值的第一信號發送至所述底座(20)；所述絕緣子(30)中設有一個電壓互感器(32)，其特徵在於，所述電壓互感器(32)包括一個輸出支路(38),包括一個第一輸入端(382)和一個第二輸入端(384),其中所述輸出支路(38)將反映所述一次導體(40)中電壓值的第二信號發送至所述底座(20)； 一個電阻分壓電路(34)，其一端電連接於所述一次導體(40)，且其另一端電連接於所述第一輸入端(382)；一個由多層電容屏串聯而成的電容分壓電路(36),其一端電連接於所述一次導體 (40)，其另一端電連接於所述第二輸入端(384)，且所述第一輸入端(382)電連接於所述電容分壓電路(36)的二次分壓電位點(361);以及一個二次分壓電阻(37)，其一端電連接於所述第一輸入端(382)，且其另一端電連接於所述第二輸入端(384)。
2.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述多層電容屏中各層電容屏的電極(362)的延伸方向與所述絕緣子(30)的延伸方向一致。
3.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述組合互感器包括一個高壓法蘭 (31)和一個接地法蘭(33)，其中所述絕緣子(30)通過所述高壓法蘭(31)與所述殼體(10) 連接，而所述絕緣子(30)通過所述接地法蘭(33)與所述底座(20)連接。
4.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述組合互感器包括一個引線管 (35)，一個將所述第一信號傳遞至所述底座(20)的電流雙屏蔽雙絞線(352)和一個將所述第二信號傳遞至所述底座(20)的電壓雙屏蔽雙絞線(354)，其中所述電流雙屏蔽雙絞線 (352)和所述電壓雙屏蔽雙絞線(354)穿設於所述引線管(35)中。
5.如權利要求4所述的組合互感器，其特徵在於，所述電容屏繞制於所述引線管(35) 上或者預先成型後裝配到所述引線管(35)上，所述電容屏的電極(362)採用鋁箔、銅箔、 薄膜半導體或紙質半導體中的一種，而所述電極(362)間的絕緣層為六氟化硫氣體複合薄膜、絕緣油複合電纜紙、環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶中的一種。
6.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述輸出支路(38)的所述第二輸入端(384)電連接於地電位。
7.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述電阻分壓電路(34)包括複數個厚膜電阻，所述厚膜電阻在串聯連接後並聯於所述電容屏的兩端，串聯連接後的所述厚膜電阻的一端電連接於所述一次導體(40)，其另一端電連接於所述輸出支路(38)的所述第一輸入端(382)。
8.如權利要求3所述的組合互感器，其特徵在於，所述電阻分壓電路(34)包括一個電阻帶，所述電阻帶通過將電阻性漿料以雷射列印或噴塗的方式連續附著於所述絕緣子(30) 的內側表面形成，所述電阻帶的一端電連接於所述高壓法蘭(31)，其另一端電連接於所述輸出支路(38)的所述第一輸入端(382)。
9.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述電流互感器(12)為低功率電子式電流互感器，它包括一個磁芯、纏繞於所述磁芯上的二次繞組和一個連接於所述二次繞組末端的分流電阻。
10.如權利要求I所述的組合互感器，其特徵在於，所述電流互感器(12)與所述殼體(10)之間充填有絕緣介質(11)，所述絕緣介質(11)為六氟化硫氣體、絕緣油複合電纜紙、 環氧樹脂複合皺紋紙或矽油複合聚四氟乙烯帶中的一種。
11.如權利要求I至10中任一項所述的組合互感器，其特徵在於，所述底座(20)中設有一個出線盒(22)，所述出線盒(22)包括一個輸入模塊(24),所述第一信號經所述輸入模塊(24)分壓處理後得到二次第一信號，所述第二信號經所述輸入模塊(24)分壓處理後得到二次第二信號；一個與所述輸入模塊(24)電氣隔離的米樣模塊(26),所述米樣模塊(26)可對所述二次第一信號和所述二次第二信號採樣，並將它們轉換為分別反映所述第一信號和所述第二信號的第一數位訊號和第二數位訊號；一個轉換模塊(25)，所述轉換模塊(25)接收所述採樣模塊(26)輸出的所述第一數位訊號和所述第二數位訊號，並將這兩種數字量按通信規約或通信協議整合到一個報文內； 一個輸出模塊(28)，所述輸出模塊(28)接收所述轉換模塊(25)輸出的所述報文，並通過光纖或者電纜的網絡口向外輸出所述報文；一個電源模塊(29),所述電源模塊(29)向所述輸入模塊(24)、所述米樣模塊(26)、所述轉換模塊(25)和所述輸出模塊(28)提供它們工作所需的電能。
12.如權利要求I至10中任一項所述的組合互感器，其特徵在於，所述底座(20)中設有一個出線盒(22)，所述出線盒(22)包括一個輸入模塊(24),所述第一信號經所述輸入模塊(24)分壓處理後得到二次第一信號，所述第二信號經所述輸入模塊(24)分壓處理後得到二次第二信號；一個與所述輸入模塊(24)電氣隔離的米樣模塊(26),所述米樣模塊(26)可對所述二次第一信號和所述二次第二信號採樣，並將它們轉換為分別反映所述第一信號和所述第二信號的第一數位訊號和第二數位訊號；一個輸出模塊(28)，所述輸出模塊(28)接收所述採樣模塊(26)輸出的所述第一數位訊號和所述第二數位訊號，並通過光纖或者電纜的網絡口向外輸出所述第一數位訊號和所述第二數位訊號；一個電源模塊(29),所述電源模塊(29)向所述輸入模塊(24)、所述米樣模塊(26)和所述輸出模塊(28)提供它們工作所需的電能。
13.如權利要求11所述的組合互感器，其特徵在於，所述出線盒(22)還包括一個同步模塊(27)，所述同步模塊(27)接收來自所述組合互感器外部的同步信號，並根據所述同步信號控制所述採樣模塊(26)進行同步。
14.如權利要求12所述的組合互感器，其特徵在於，所述出線盒(22)還包括一個同步模塊(27)，所述同步模塊(27)接收來自所述組合互感器外部的同步信號，並根據所述同步信號控制所述採樣模塊(26)進行同步。
專利摘要本實用新型提供了一種用於電力系統的組合互感器，包括一個殼體(10)、一個底座(20)和一個絕緣子(30)。殼體中設有一個電流互感器(12)，電流互感器可檢測電力系統的一次導體(40)中的電流。絕緣子中設有一個電壓互感器(32)，它包括電阻分壓電路(34)、電容分壓電路(36)、二次分壓電阻(37)和輸出支路(38)，其中電阻分壓電路的一端電連接於一次導體，且其另一端電連接於電容分壓電路的二次分壓電位點；電容分壓電路由多層電容屏來實現。本實用新型的組合互感器不需要在現場安裝後校準誤差且可即插即用。
文檔編號H01F38/34GK202373447SQ201120571440
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者林芳敏 申請人:上海Mwb互感器有限公司