一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置的製作方法

2023-05-27 21:37:51

專利名稱：一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電網測控技術領域，具體是電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置。現用的電磁式電壓互感器易與電網發生鐵磁諧振，造成高壓保險熔斷，甚至引起電壓互感器爆炸，危及電網安全。電子式電壓互感器本身不產生鐵磁諧振，但信號輸出功率很小，需要外接低壓電源為其二次信號變換電路及電能表等二次電子儀器儀表提供工作電源。雖有採用另接電磁式電壓互感器供電，無需外接低壓電源，但沒有採取防電磁式電壓互感器磁飽和的問題，沒有解決供電的電磁式電壓互感器易與電網發生鐵磁諧振，造成高壓保險熔斷，甚至引起供電電壓互感器爆炸，危及電網安全等問題。本發明克服了現有技術的不足，提供了一種不會產生過大的諧振電流，達到防鐵磁諧振的目的的電子式互感器防鐵磁諧振自供電裝置。為實現上述目的，本發明採用了下列技術方案一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，包括電子式電壓互感器、阻尼電阻、供能變壓器、隔離變壓器、整流濾波穩壓電路；所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯阻尼電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端；所述供能變壓器的二次線圈接所述隔離變壓器，隔離變壓器的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路，整流濾波穩壓電路的輸出端接二次電壓信號變換電路；所述電子式電壓互感器的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路輸入端連接，電子式電壓互感器輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路變換後輸出變換後的二次電壓信號。所述阻尼電阻採用線性電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯線性電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯正溫度係數熱敏電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的串聯電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯所述串聯電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端。所述阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的並聯電阻，所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯所述並聯電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端。本發明的有益效果是1、在供能變壓器一次線圈上串聯阻尼電阻後，當發生突然合閘或電容放電時，由於阻尼電阻較大，充電電流大為減小，鐵芯不易飽和，迴路的品質因數值大大減小，不會產生過大的諧振電流，從而達到防鐵磁諧振的目的，提高了整個裝置的安全性和可靠性。2、由於本發明將取電壓信號與取電能放在同一位置，又分成兩個不同的支路傳送輸出，所以不會因取能支路串聯上較大電阻而影響電壓信號的準確性，雖然會影響供能電源的內阻，但由於需提供的工作電源是直流，且所需功率一般不很大，可以通過穩壓電路很容易解決，從而可以實現既防鐵磁諧振，又無需外接工作電源影響可靠性，甚至可以做到與現有的電磁式互感器完全兼容。3、本發明所述阻尼電阻，不同的組成還有各自不同的有益效果。採用線性電阻構成簡單；採用正溫度係數熱敏電阻，當諧振電流增加時，溫度升高，電阻增加，可以增強抑制諧振電流的能力；採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻串聯或正溫度係數熱敏電阻與線性電阻並聯可以改善阻尼電阻的溫度特性。

圖1是供能變壓器一次繞組上沒有串聯阻尼電阻的等效諧振迴路的電路原理圖；圖2是在供能變壓器一次繞組上串聯有阻尼電阻R的等效諧振迴路的電路原理圖；圖3是阻尼電阻採用線性電阻的電子式電壓互感器防鐵磁諧振供電裝置的原理圖；圖4是阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻的電子式電壓互感器防鐵磁諧振供電裝置的原理圖；圖5是阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻串聯的電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置的原理圖；圖6是阻尼電阻採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻並聯的電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置的原理圖。一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，包括電子式電壓互感器1、阻尼電阻2、供能變壓器3、隔離變壓器4A、整流濾波穩壓電路4B ；所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯阻尼電阻2後並聯在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路4B， 整流濾波穩壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換後輸出變換後的二次電壓信號。由於阻尼電路2的組成方式不同，本發明可以採用多種實施例，具體如下實施例1 參見圖3，所述阻尼電阻2採用線性電阻，所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯線性電阻後並聯在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路4B， 整流濾波穩壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換後輸出變換後的二次電壓信號。實施例2 參見圖4，所述阻尼電阻2採用正溫度係數熱敏電阻。所述供能變壓器 3的一次線圈至少有一端串聯正溫度係數熱敏電阻後並聯在電子式電壓互感器1一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路4B，整流濾波穩壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換後輸出變換後的二次電壓信號。實施例3 參見圖5，所述阻尼電阻2採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的串聯電阻。所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的串聯電阻後並聯在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路4B，整流濾波穩壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換後輸出變換後的二次電壓信號。實施例4 參見圖6，所述阻尼電阻2採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成並聯電阻，所述供能變壓器3的一次線圈至少有一端串聯由正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成並聯電阻後並聯在電子式電壓互感器1 一次的兩端；所述供能變壓器3的二次線圈接所述隔離變壓器4A，隔離變壓器4A的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路4B，整流濾波穩壓電路4B的輸出端接二次電壓信號變換電路5 ；所述電子式電壓互感器1的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路5輸入端連接，電子式電壓互感器1輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路5變換後輸出變換後的二次電壓信號。本發明防鐵磁諧振基本原理如下所述的供能變壓器和電磁式電壓互感器一樣，都是帶鐵芯的電感元件，激發鐵磁諧振的條件相同，如三相不同期合閘、空載母線或送電線路的突然合閘、單相接地故障又突然消除等，他們有共同的特徵，即激發條件是偶然的，諧振發生在電網的暫態過程中，鐵芯易飽和，存在電網對地電容，再加上電網內阻很小，供能變壓器等效電阻也很小，發生諧振時可等效成如圖1所示電路。其中r為電源內阻和供能變壓器等效電阻的總和。當有發激時，如突然合閘或電容放電，對供能變壓器充電，因電源內阻r很小，電流較大，鐵芯發生易飽和，迴路的品質因數Q值很高，容易產生超過上百倍額定勵磁電流的諧振電流。如在供能變壓器一次繞組上串聯阻尼電阻R，如圖2所示，再發生突然合閘或電容放電時，由於R較大，充電電流大為減小，鐵芯不易飽和，迴路的品質因數Q值大大減小，不會產生過大的諧振電流，從而達到防鐵磁諧振的目的。由於本發明將取電壓信號與取電能放在同一位置，又分成兩個不同的支路傳送輸出，所以不會因取能支路串聯上較大電阻R而影響電壓信號的準確性，雖然會影響供能電源的內阻，但由於需提供的工作電源是直流，且所需功率一般不很大，可以通過穩壓電路很容易解決，從而可以實現既防鐵磁諧振，又無需外接工作電源影響可靠性，甚至可以做到與現有的電磁式互感器完全兼容。
權利要求
1.一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，其特徵在於包括電子式電壓互感器 (1)、阻尼電阻(2)、供能變壓器(3)、隔離變壓器(4A)、整流濾波穩壓電路GB)；所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯阻尼電阻(2)後並聯在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端；所述供能變壓器(3)的二次線圈接所述隔離變壓器(4A)，隔離變壓器(4A)的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路(4B)，整流濾波穩壓電路GB)的輸出端接二次電壓信號變換電路(5)；所述電子式電壓互感器(1)的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路 (5)輸入端連接，電子式電壓互感器⑴輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路(5) 變換後輸出變換後的二次電壓信號。
2.根據權利要求1所述的一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，其特徵在於所述阻尼電阻(2)採用線性電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯線性電阻後並聯在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
3.根據權利要求1所述的一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，其特徵在於所述阻尼電阻(2)採用正溫度係數熱敏電阻，所述供能變壓器(3)的一次線圈至少有一端串聯正溫度係數熱敏電阻後並聯在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
4.根據權利要求1所述的一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，其特徵在於所述阻尼電阻(2)採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的串聯電阻，所述供能變壓器 (3)的一次線圈至少有一端串聯所述串聯電阻後並聯在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
5.根據權利要求1所述的一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，其特徵在於所述阻尼電阻(2)採用正溫度係數熱敏電阻與線性電阻組成的並聯電阻，所述供能變壓器 (3)的一次線圈至少有一端串聯所述並聯電阻後並聯在電子式電壓互感器(1) 一次的兩端。
全文摘要
本發明公開了一種電子式電壓互感器防鐵磁諧振自供電裝置，包括電子式電壓互感器、阻尼電阻、供能變壓器、隔離變壓器、整流濾波穩壓電路；所述供能變壓器的一次線圈至少有一端串聯阻尼電阻後並聯在電子式電壓互感器一次的兩端；所述供能變壓器的二次線圈接所述隔離變壓器，隔離變壓器的二次輸出端接所述整流濾波穩壓電路，整流濾波穩壓電路的輸出端接二次電壓信號變換電路；所述電子式電壓互感器的二次電壓信號輸出端與二次電壓信號變換電路輸入端連接，電子式電壓互感器輸出的二次電壓信號由二次電壓信號變換電路變換後輸出變換後的二次電壓信號。本發明提供了一種不會產生過大的諧振電流，達到防鐵磁諧振目的的電子式互感器防鐵磁諧振自供電裝置。
文檔編號H01F38/24GK102360880SQ20111023340
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月13日 優先權日2011年8月13日
發明者陳勁遊 申請人:陳勁遊