[發(fā)明專利]一種35kV寬頻帶電子式電壓互感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310539286.6
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103558435A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 金珩;倪鐳;楊凌輝;李賓皚;黃華;徐萍;司文榮;賀林
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R15/06
• 分類號: G01R15/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)用互感器，尤其是涉及一種35kV寬頻帶電子式電壓互感器。

背景技術

在設計變電站時，一般都考慮裝設并聯(lián)電容器補償裝置，它可就地平衡無功負荷，提高電壓、降低線損，提高輸變電設備的容量，具有較大經濟效益。但電容器組具有頻繁投切的特點，作為一種調壓手段，一般變電站每天35kV電容器組操作在10次左右或更多，一年約3、4千次。而斷路器開斷或投切電容器組時會產生操作過電壓，目前尚需解決的關鍵問題是建立能夠穩(wěn)定、準確獲取操作過電壓的35kV分壓傳感裝置且具備常規(guī)互感器的功能。

近些年針對電壓檢測就出現(xiàn)一些新型的電子式電壓互感器(EVT)。如中國專利CN101377976A公開的“一種電子式電壓互感器”，該專利的互感器由均壓電極、環(huán)氧樹脂混合膠、高壓臂電阻、低壓臂電阻、過電壓保護裝置、互感器主體所組成，采用電阻或阻容分壓原理，具有體積小、結構簡單等優(yōu)點，但存在測量精度不高的不足。又如中國專利CN102682985A公開的“一種高壓電子式電壓互感器”，該專利互感器由高壓限流電阻、第一電流互感器、零磁通電流信號放大單元電路組成，精度高，可實現(xiàn)一次側與二次側完全電氣隔離，但需要的元器件較多。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種35kV寬頻帶電子式電壓互感器，能夠獲得較為精確的操作過電壓波形，同時兼顧工頻電壓信號的測量。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種35kV寬頻帶電子式電壓互感器，用于測量高壓設備操作電壓，該電壓互感器包括高壓電阻模塊、低壓電阻模塊、保護模塊和電容補償模塊，所述的高壓電阻模塊與高壓設備連接，所述的低壓電阻模塊與高壓電阻模塊串聯(lián)，所述的低壓電阻模塊、保護模塊、電容補償模塊并聯(lián)后輸出電壓信號。

所述的高壓電阻模塊包括依次連接的高壓輸入端子、均壓電極和高壓電阻，所述的高壓輸入端子與高壓設備連接，所述的高壓電阻與低壓電阻模塊連接。

所述的低壓電阻模塊包括低壓電阻，該低壓電阻一端與高壓電阻串聯(lián)，另一端接地。

所述的保護模塊包括與低壓電阻并聯(lián)的雙向穩(wěn)壓二極管。

所述的電容補償模塊包括分別與低壓電阻并聯(lián)的補償電容和電壓輸出端子。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種基于電阻分壓(高壓電阻與低壓電阻串聯(lián))、并采取低壓電容并聯(lián)補償?shù)蛪弘娮璧碾娮邮诫妷夯ジ衅鳎Y構簡單，可基于低壓電阻兩端獲得較為準確的操作過電壓波形，并同時能夠兼顧工頻電壓信號的測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)方框示意圖；

圖2為本發(fā)明的電路結構示意圖；

圖3為本發(fā)明與標準沖擊分壓器同時測量時的波形對比圖；

圖3中，(a)為負極性操作沖擊電壓下的波形示意圖；(b)為正極性操作沖擊電壓下的波形示意圖。

具體實放方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1和圖2所示，一種35kV寬頻帶電子式電壓互感器1，用于測量高壓設備操作電壓，該電壓互感器包括高壓電阻模塊10、低壓電阻模塊11、保護模塊12和電容補償模塊13，所述的高壓電阻模塊10與高壓設備連接，所述的低壓電阻模塊11與高壓電阻模塊10串聯(lián)，組成電組式電壓分壓器，所述的低壓電阻模塊11、保護模塊12、電容補償模塊13并聯(lián)后輸出電壓信號。

所述的高壓電阻模塊10包括依次連接的高壓輸入端子101、均壓電極102和高壓電阻103，所述的高壓輸入端子101與高壓設備連接，所述的高壓電阻103與低壓電阻模塊11連接。

所述的低壓電阻模塊11包括低壓電阻111，該低壓電阻111一端與高壓電阻103串聯(lián)，另一端為接地端112。

所述的保護模塊12包括與低壓電阻并聯(lián)的雙向穩(wěn)壓二極管121。

所述的電容補償模塊13包括分別與低壓電阻并聯(lián)的補償電容131和電壓輸出端子132。

本實施例中，高壓電阻為250MΩ，低壓電阻為50kΩ，由于互感器制造工藝和使用材料，空間雜散電容對高壓電阻，因此補償電容C的取值1000pF。

圖3給出了本實施例與標準沖擊分壓器同時測量時的波形對比圖，波形基本重合，性能優(yōu)良，可滿足暫態(tài)測量。試驗結果來自于實施例基于自制的35kV寬頻帶電子式電壓互感器，在高壓大廳內進行操作電壓試驗性能驗證得到。

本發(fā)明可用于35kV電壓等級電力系統(tǒng)運行設備上出現(xiàn)的任何形式的暫態(tài)電壓，包括工頻過電壓、操作過電壓和雷電過電壓等。