[發(fā)明專利]電子式電壓互感器突變過(guò)電壓抑阻裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210064898.X
• 申請(qǐng)日: 2012-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN102611092A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅明覽;林傳偉;周健;林崇;湯惠芳;陳思華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院;福建永福工程顧問(wèn)有限公司;羅明覽
• 主分類號(hào): H02H9/04
• 分類號(hào): H02H9/04
• 代理公司: 福州展暉專利事務(wù)所 35201
• 代理人: 陳如濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子式電壓互感器，特別是一種電子式電壓互感器突變過(guò)電壓抑阻裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在電廠和變電所還處在應(yīng)用模擬量作為保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)的輸入量時(shí)，所需的電壓量是采用電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器獲得的，當(dāng)要求輸入電壓為數(shù)字量時(shí)則經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換取得。電磁式電壓互感器是采用變壓器原理將高電壓變?yōu)榈碗妷海?.1kV）供保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)。其高壓繞組與低壓繞組間是通過(guò)磁路聯(lián)系的，沒有電的直接聯(lián)系，一、二次繞組間的絕緣能有效隔離突發(fā)的過(guò)電壓對(duì)低壓二次回路絕緣的損壞。接于電容式電壓互感器分壓電容兩端的中間變壓器也具有同樣的功能，其一、二次間的絕緣強(qiáng)度要比電磁式電壓互感器低。

近些年，電廠、變電所逐漸推廣智能化、數(shù)字化，在電壓量測(cè)量上相應(yīng)的推出電子式電壓互感器，它能直接輸出數(shù)字量，相對(duì)上述的輸出模擬量的電磁式電壓互感器或者電容式電壓互感器的一次回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，造價(jià)較低，經(jīng)濟(jì)性好。但其二次回路應(yīng)用的是電子回路組成的電路板，耐受突變性過(guò)電壓（操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓）的性能差，容易造成電路板元件擊穿。在我國(guó)曾發(fā)生多起電路板損壞的事故，引起事故的原因是發(fā)生突發(fā)過(guò)電壓時(shí)，由于電容電壓不能突變，這突發(fā)的過(guò)電壓只能由回路的電感元件承受，并按回路電感的大小成正比的分配。當(dāng)互感器接地引下線的電感較大時(shí)，接地端對(duì)零電位的電壓差值就較大，當(dāng)大于電子電路板的絕緣耐受電壓時(shí)，電路板便會(huì)損壞，具體分析如下：

參照附圖1所示的????????????????????????????????????????????????斷路器電氣原理接線圖，圖中G_M表示母線隔離開關(guān)，CB表示斷路器，G_S表示進(jìn)、出線隔離開關(guān)，ECVT表示電子式電壓互感器，C_G表示隔離開關(guān)斷開時(shí)動(dòng)、靜觸頭間的分布電容，C_CB表示斷路器斷開時(shí)動(dòng)、靜觸頭間的分布電容，C_t0表示設(shè)備間連接導(dǎo)體對(duì)地的電容，C_Σ表示系統(tǒng)對(duì)地電容，圖中其他未作標(biāo)注的部分與上述相同。

為便于分析操作設(shè)備產(chǎn)生的突發(fā)過(guò)電壓對(duì)電子式電壓互感器的影響，可將附圖1化簡(jiǎn)成如附圖2所示的在操作（合上）G（G_M或G_S）或CB時(shí)的等效電路接線圖（對(duì)于單母線、雙母線等接線圖也可化簡(jiǎn)為相類似的等效電路）。其中，u為電力系統(tǒng)電源電壓，Ld為電子式電壓互感器接地引下線的電感，Ls為除Ld外的等效回路上的總電感，C_D為不包括所操作設(shè)備的其余設(shè)備（如操作G_M的時(shí)候，CB和G_S為其余設(shè)備）的等效分布電容，C為電子式電壓互感器的主電容，C₀為電子式電壓互感器的分壓電容，其余符號(hào)表示的意義同附圖1所示。

運(yùn)行時(shí)，C_Σ上電壓u是按電力系統(tǒng)的頻率交替變化的，當(dāng)C_Σ有較高的電壓時(shí)，C_G（或C_CB）上的電壓U_GC(U_CBC)也較高，合G或者CB時(shí)，U_GC(U_CBC)將被短接，由于C_Σ>>C//C₀≈C(ECVT的C₀>>C)，可視C_Σ兩端電壓不變，被短接的電壓U_GC(U_CBC)要轉(zhuǎn)加到Ls、Ld，忽略回路電阻的影響，加到Ld上的電壓是：

上式中的L=Ls+Ld，，Ud=，

為C_D、C、C₀等電容的串聯(lián)合成的電容。

接入三相電路的ECVT，加至電路板的u_d對(duì)同組三相ECVT是不相同的，當(dāng)該相電源u_d處在較高瞬時(shí)電壓時(shí)，相應(yīng)C_G（C_CB）上的電壓U_GC(U_CBC)也較高，合相應(yīng)的G（CB）所產(chǎn)生的Ud也較大，所以不是每次操作都會(huì)發(fā)生電路板被損壞，也不會(huì)出現(xiàn)A、B、C三相電路板同時(shí)損壞的現(xiàn)象。對(duì)系統(tǒng)操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓對(duì)ECVT的影響，也可以運(yùn)用上述的分析方法。