[發明專利]集成于GIS腔體的光學電壓互感器

有效

• 申請號: 201110288616.X
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102914680A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王巍;張志鑫;譚金權;殷愛民;夏君磊
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種集成于GIS腔體的光學電壓互感器。

背景技術

高壓電力互感器是為電力系統提供用于計量、控制和繼電保護的必要設備。隨著電力系統電壓等級地不斷提高，光學電壓互感器在諸方面展示出了比傳統電壓互感器的優勢，比如光學電壓互感器的高壓信號通過光纖傳輸到二次設備，絕緣大大簡化、頻率響應寬，動態范圍大、無磁飽和、輕便易于安裝等，因此，光學電壓互感器在電力系統中的應用備受重視。

國際上，1997年，ABB電力T&D公司報導了115kV～550kV組合式光學電壓/電流互感器。1997年，法國Alstom報道了123kV～765kV組合式光學電壓/電流互感器，已有多臺產品在歐洲和北美掛網運行。2003年，加拿大Nxtphase報道了121kV～550kV的光學電壓互感器。國內自1992年開始先后有清華大學、華中科技大學等高校及電子部26所、電力科學研究院、上?；ジ衅鲝S等眾多單位從事此方面的研究，目前已有多種光學電壓互感器樣機研制出來，但絕大數僅限于試驗室階段。

目前，已有的光學電壓互感器均為獨立式應用方式，國內外未見光學電壓互感器在GIS應用中的報道。而且，已有的光學電壓互感器除了采用SF6氣體進行絕緣外，高壓電極與地電極之間還需要絕緣棒、盆式絕緣子等骨架來絕緣支撐，很容易導致局放及耐電壓等問題，對設計及加工工藝要求非常高，并且上下電極均采用平板結構，敏感光路置于平板電極之間，容易受外界電磁場干擾，同時骨架材料本身的介電常數變化及熱膨脹等都會導致測量誤差，如專利申請號為200420111826.7，名稱為《一種光學電壓傳感頭》的專利公開的一種光學電壓傳感頭結構：“上極通過上極頭套嵌在上屏蔽電極內，下極頭嵌在下蔽電極內，主絕緣棒的上部的外表面加工有若干傘裙，其下部開有圓柱形孔，孔內粘結有用于測主絕緣棒電壓的傳感部件；絕緣套筒的側面開有氣孔，絕緣套筒與上、下屏蔽電極連成一體；主緣棒位于絕緣套筒內，其上端與上極頭相連，其端與下極頭相連。使用時，高電壓依次通過上蔽電極、上極頭套和上極頭加在主絕緣棒上，下頭與通過下屏蔽電極與地電位相連。”因此光學電壓互感器的長期安全性、可靠性得不到良好的保障。為此，急需設計一種新型的光學電壓互感器。

發明內容

本發明的技術解決問題，克服現有技術的不足，提供一種集成于GIS腔體的光學電壓互感器，體積小、重量輕、屏蔽效果好，應用方式靈活。

本發明的再一個技術解決問題：消除了附屬支撐物引起的局放現象及耐電壓問題，降低了安全隱患，簡化了系統的復雜度，容易安裝維護并確保了GIS系統的抗壓強度和絕緣性能。

本發明的技術解決方案：集成于GIS腔體的光學電壓互感器，包括GIS腔體(1)、高壓母線(2)、探頭(3)、探頭支撐(4)、光纖氣密引出裝置(5)、光學電壓傳感頭(6)、光纖(7)和電氣單元(9)；所述GIS腔體(1)中安置有高壓母線(2)；在所述GIS腔體(1)底部開有用于固定光學電壓傳感頭(6)、探頭(3)和探頭支撐(4)的安裝孔，光學電壓傳感頭(6)、探頭(3)和探頭支撐(4)通過安裝孔裝于GIS腔體(1)內，然后將安裝孔與光纖氣密引出裝置(5)和GIS腔體(1)底部密封對接，以使安裝孔密封；探頭支撐(4)底部與光纖氣密引出裝置(5)固定連接，探頭支撐(4)上裝有探頭(3)，光學電壓傳感頭(1)置于探頭(3)平面上，光學電壓傳感頭(6)與高壓母線(2)之間有距離；與光學電壓傳感頭(1)連接的光纖(7)通過光纖氣密引出裝置(5)引出至所述電氣單元(9)。

上述集成于GIS腔體的光學電壓互感器還包括光纖保護盒(8)，光纖氣密引出裝置(5)引出到所述光纖保護盒(8)，再引至所述電氣單元(9)。

所述GIS腔體(1)內填充有絕緣氣體，所述絕緣氣體為SF₆氣體。

所述光學電壓傳感頭(6)和所述探頭(3)表面之間的連接方式為粘結。

所述高壓母線(2)與所述光學電壓傳感頭(6)之間的距離能夠通過調節所述探頭支撐(4)的高度而調整，以提高測試精度。