大尺寸抱箍式行波高頻傳感器的製作方法
2023-06-24 02:44:31
專利名稱：大尺寸抱箍式行波高頻傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力系統自動化檢測技術領域，具體涉及一種變電站電容型設備 (CVT和電容型CT)高頻電容入地電流檢測用的大尺寸抱箍式故障行波傳感器。
背景技術：
近年來，電力系統利用行波等高頻信號的故障定位技術得到了長足的發展和應 用。其中一個關鍵的問題是把處於高壓、超高壓(110 IOOOkV)的故障行波高頻信號轉 換為低壓(幾伏至數百伏)信號。申請號為02115506. 2，發明名稱為「輸電線路故障定位 方法和裝置」的發明專利公開了一種在變電站電容元件上串接小電抗獲取低壓行波信號的 技術；申請號為00131128. X，發明名稱為「電力線路保護方法及用於該方法的行波傳感器」 的發明專利是利用一種基於羅柯夫斯基線圈的傳感器套在CVT地線上的技術；申請號為 200310110670. 0的發明專利公開了一種基於鐵氧體為鐵芯的套在CVT、CT地線上攫取故障 行波信號的技術。這三種傳感器技術所存在的共同問題是必須停電安裝，其次是被測的地 線尺寸很小(直徑Φ < 40mm)，因此在高壓和超高壓變電站的應用安裝中受到了極大局限。
發明內容本實用新型的目的是針對現在技術所存在的缺陷提供一種用於檢測變電站電容 型設備高頻電容入地電流的大尺寸抱箍式行波高頻傳感器。本實用新型是通過如下的技術方案來實現上述目的的該傳感器包括被分割成兩 個半環形的構件，半環形構件包括鐵芯，鐵芯上的二次繞組，鐵芯及二次繞組之外的開口形 屏蔽，屏蔽之外是外殼，二次繞組與輸出板連接；兩個半環形構件採用緊固帶固定於被測設 備支架杆上。所述鐵芯是由連續的鐵基納米晶帶層疊卷繞而成，經絕緣固化後切開成兩個半環 形的構件；開口形屏蔽採用銅材或鋁材；二次繞組的匝數N = 5 100匝，單匝繞制。所述輸出板包括並聯於二次繞組兩端的無感電阻&和限幅器WY，以及串聯於電路 兩端的電阻r，電阻r與輸出電纜波阻抗相匹配。本實用新型的有益效果在於，其一，高頻性能好，能真實反映高壓側故障行波信 號，當高壓行波波頭時間tml = 0. 25 μ s時，傳感器二次輸出的低壓信號的波頭時間差異可 小於50ns。其二，大尺寸鐵芯和傳感器的內徑可達到Φ200 Φ500πιπι，能夠適用於IlOkV 至IOOOkV變電站的CVT、CT等設備支架杆上安裝。其三，採用抱箍式結構，安裝時無需停 電。其四，本實用新型結構簡單，製造方便。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。圖2是圖1中鐵芯的結構示意圖。圖3是圖1中輸出板的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。參見圖1，本實施例的傳感器由左、右兩個半環形部分組成，抱箍在被測CVT、CT 設備支架杆7上。支架杆是鋼筋混凝土管或鋼管，其外徑隨電壓等級不同而取值範圍為 Φ250 Φ500πιπι。由圖可見，本傳感器由鐵芯1、二次線圈2、開口形屏蔽3、外殼4和輸出 板6組成，被澆注環氧樹脂固化後成環形，再切割成左、右兩個半環。再用緊固帶5把兩個 半環抱箍在設備支架杆7上。其中，開口形屏蔽3採用銅材或鋁材製成。圖2為本傳感器核心部件即鐵芯的結構示意圖。該開環形的鐵芯是用鐵基納米晶 帶連續卷繞而成。其內徑Φ2根據圖1中設備支架杆7的外徑O1來確定。鐵基納米晶帶 的厚度< 30 μ m，帶寬h可在10、15、20、30或40mm中選用。根據選定的帶寬h選定鐵芯厚 度Δ為5、10或20mm。鐵芯圈繞後經環氧樹脂絕緣固化，用專業切割機切成半圓開環鐵芯， 其開環口寬度S控制在小於2mm。圖3為本傳感器的輸出板電路原理圖，繞在鐵芯上的二次繞組信號經輸出板輸 出。其中，N為二次繞組的匝數，單匝繞制。R2為無感電阻，r為與輸出電纜波阻抗相匹配 的電阻。WY為過壓保護用的限幅器。根據被測行波高頻信號「幅值，二次側輸出信號要求
幅值U2參照公式選定參數N和R2 : U2=KI1R2/N 其中，N = 5 100匝R2 = 5 100 Ω Id1為比例係數。試驗表明，輸出信號U2真實反映一次側高頻電流「。當I1的波頭時間tml = 0·25μ8時，U2的波頭時間tm2 = (0.20 0.25) μ S。即U2與I1的波頭時間差Atm =
tm-tm2 ≤ 50ns ο
權利要求一種大尺寸抱箍式行波高頻傳感器，用於檢測變電站電容型設備高頻電容入地電流，其特徵在於它包括被分割成兩個半環形的構件，半環形構件包括鐵芯(1)，鐵芯上的二次繞組(2)，鐵芯及二次繞組之外的開口形屏蔽(3)，屏蔽(3)之外是外殼(4)，二次繞組與輸出板(6)連接；兩個半環形構件採用緊固帶(5)固定於被測設備支架杆(7)上。
2.根據權利要求1所述的大尺寸抱箍式行波高頻傳感器，其特徵在於鐵芯(1)是由 連續的鐵基納米晶帶層疊卷繞而成，經絕緣固化後切開成兩個半環形的構件；開口形屏蔽 (3)採用銅材或鋁材；二次繞組的匝數N = 5 100匝，單匝繞制。
3.根據權利要求1或2所述的大尺寸抱箍式行波高頻傳感器，其特徵在於所述輸出 板包括並聯於二次繞組兩端的無感電阻R2和限幅器WY，以及串聯於電路兩端的電阻r，電 阻r與輸出電纜波阻抗相匹配。
專利摘要本實用新型屬於電力系統自動化檢測技術領域，具體涉及一種抱箍式行波高頻傳感器。本實用新型為解決現在技術中必須停電安裝及安裝尺寸過小的缺陷，提供一種如下的技術方案該傳感器包括被分割成兩個半環形的構件，半環形構件包括鐵芯，鐵芯上的二次繞組，鐵芯及二次繞組之外的開口形屏蔽，屏蔽之外是外殼，二次繞組與輸出板連接；兩個半環形構件採用緊固帶固定於被測設備支架杆上。本實用新型安裝時無需停電，其安裝直徑可達到Φ200～Φ500mm，並且結構簡單，製造方便。
文檔編號G01R19/00GK201707383SQ20102024315
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者何漢文, 周延齡, 陳利 申請人:湖南湘能電氣自動化有限公司