[實用新型]一種高壓直流輸電用電壓傳感器

有效

• 申請號: 200820228488.3
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN201335857Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 崔東;于永明;孫曉濱;王法君
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R15/06
• 分類號: G01R15/06;G01R19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本實用新型涉及高壓用電壓傳感器制造領域，特別涉及一種高壓直流輸電用電壓傳感器，適用于±500kV直流輸電系統。

背景技術

直流輸電與交流輸電相比較有很多獨特的優點，因此，近年來直流輸電發展迅速。但是，作為測量與保護用的高壓直流輸電用電壓傳感器是直流輸電系統中的必備設備，其使用范圍廣，使用數量多。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種高壓直流輸電用電壓傳感器，它適用電壓等級高，測量精度高，安全可靠。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現：一種高壓直流輸電用電壓傳感器，包括：底座，設置在底座上的瓷套，瓷套頂部引出的高壓端子，瓷套底部引出的輸出電壓測量信號的低壓端子和接地端子，所述底座和瓷套形成密閉腔體，密閉腔體內充注有絕緣油，其特征在于，在所述密閉腔體內，底座設置有柱狀骨架，沿柱狀骨架外周纏繞有高壓臂的電阻串和低壓臂的電阻串，所述高壓臂的電阻串和低壓臂的電阻串分別并聯有高壓臂的均壓電容串和低壓臂的均壓電容串。

本實用新型的進一步特點在于：

所述高壓臂的電阻串與高壓臂的均壓電容串的等電位點電連接，所述低壓臂的電阻串與低壓臂的均壓電容串的等電位點電連接。

所述柱狀骨架由沿圓周方向設置在底座上的多根絕緣柱組成。

所述電壓測量信號通過同軸電纜連接有隔離輸出電路，所述隔離輸出電路包括依次串聯的電壓跟隨放大器、A/D轉換器、光電隔離器、D/A轉換器和電壓運算放大器。

本實用新型利用瓷套和絕緣油實現高壓絕緣，利用高壓臂電阻串和低壓臂的電阻串實現分壓，利用高壓臂均壓電容串和低壓臂均壓電容串實現均壓，減少寄生電容使分壓器在雷電沖擊下內部電壓分布極不均勻的影響；進而，電壓測量信號通過同軸電纜連接有隔離輸出電路，實現信號的光電隔離，增強與之相連的低壓設備的安全可靠性。

附圖說明

圖1為±500kV高壓直流輸電用電壓傳感器的外部結構示意圖；

圖2為±500kV高壓直流輸電用電壓傳感器的內部結構示意圖；

圖3為±500kV高壓直流輸電用電壓傳感器的電路原理圖；

圖中：1、底座；2、瓷套；3高壓端子；4、油位指示器；5、電阻串；6、電容串；7、絕緣柱；8、隔離輸出電路。

具體實施方式

參照圖1、圖2，說明±500kV高壓直流輸電用電壓傳感器具體結構。在底座1上通過法蘭固定瓷套2，底座1和瓷套2形成密閉腔體，密閉腔體內充注有絕緣油，瓷套2頂部設置有油位指示器4和高壓端子3。從瓷套2底部引出輸出電壓測量信號的低壓端子和接地端子，穿出底座1。在密閉腔體內，底座1上固定有柱狀骨架，柱狀骨架由沿圓周方向設置在底座上的多根絕緣柱7組成，本實施例采用6根。沿柱狀骨架外周螺旋纏繞高壓臂的電阻串和低壓臂的電阻串，高壓臂的電阻串和低壓臂的電阻串分別并聯有高壓臂的均壓電容串和低壓臂的均壓電容串。

本實施例中，選擇穩定的低溫度系數低電感的電阻元件保證電壓傳感器具有高準確度。電阻串中的電阻元件采用由合金絲組成的R×70型0.1％級精密線繞電阻，性能比卡碼絲更為穩定，，其溫度系數變化甚微；該電阻元件采用無感繞法，電感量較低。

參照圖3，高壓臂的電阻串與高壓臂的均壓電容串的等電位點電連接，低壓臂的電阻串與低壓臂的均壓電容串的等電位點電連接。電壓測量信號由低壓端子和接地端子引出，通過同軸電纜連接隔離輸出電路。隔離輸出電路包括：依次串聯的電壓跟隨放大器A₁、A/D轉換器、光電隔離器、D/A轉換器和電壓運算放大器A₂。隔離輸出電路8可以防止電力系統的過電壓直接襲擊到二次弱電系統及負載的波動變化引起傳感器分壓比的變化，并能保證傳輸系數趨近于1。電壓跟隨放大器A₁的正極性輸入端對地設置有TVS保護管，有利于保護隔離輸出電路8。

本實施例中，隔離直流電壓為5kV/1min，其裕度為50％；傳輸系數Tf＝1.001≈1，其隨機不確定度為0.07％，輸出電流為1mA。