[發明專利]一種等電位屏蔽電容式電壓互感器

有效

• 申請號: 201310611722.6
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104678155B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 査鯤鵬;董巍;李志麒
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中電普瑞電力工程有限公司;國網安徽省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/155
• 分類號: G01R19/155;G01R15/16
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述電壓互感器包括通過其兩端設有的支撐法蘭相互連接的等電位屏蔽電容器單元，所述等電位屏蔽電容器單元包括設置在上下所述支撐法蘭間的、由內到外依次同軸設有的主電容器、內絕緣材料、環形電極和絕緣套筒；在所述主電容器與所述支撐法蘭間設有支撐絕緣子，所述支撐絕緣子位于所述絕緣套筒的軸心上，所述支撐絕緣子底端設置在所述支撐法蘭內，所述支撐絕緣子頂端通過導向法蘭與所述主電容器連接。該等電位屏蔽電容式電壓互感器重量輕，但其抗震機械性能較強。

技術領域：

本發明涉及一種電容式電壓互感器，更具體涉及一種等電位屏蔽電容式電壓互感器。

背景技術：

近年來我國交流特高壓輸電技術發展迅速，這就對特高壓電網電壓的準確測量提出了高要求。目前高電壓測量裝置主要有以下三種：電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器和電子式電壓互感器。電磁式電壓互感器多用于110kV以下電壓等級的電壓計量，電容式電壓互感器普遍用于110kV以上電壓等級的電壓計量。電子式電壓互感器目前仍然處于研發和試驗階段，其電壓測量精度、激光器壽命、系統可靠性等問題需進一步研究解決，目前尚未投入工程應用。

對于500kV以上的電壓等級，特別對于特高壓等級（1000kV），電磁式電壓互感器由于絕緣困難并且容易在一次側發生鐵磁諧振進而引發電力事故，已不采用。電容式電壓互感器因為其結構簡單、造價便宜、一次側不會與電網發生鐵磁諧振、可靠性高等優點，已被廣泛應用于超/特高壓電壓等級電網電壓測量。

但對于應用于超/特高壓領域的電容式電壓互感器，存在如下技術困難：

（1）對地雜散電容對電容式電壓互感器測量準確度的影響

我國西北電網750kV電容式電壓互感器實際測量結果表明，對地雜散電容引起的測量誤差可高達0.2%以上。目前業內通過采用增大電容量的方法來減少雜散電容對準確度測量的影響。但對于特高壓電壓等級（1000kV及以上），雜散電容電流顯著增大，可達20mA。此時的電容式電壓互感器，即便電容量增大到10000pf，其準確級也無法達到0.1級的標準。

（2）現場校驗困難

通常電容式電壓互感器在現場安裝后，需要進行現場校驗以便及時對比差和角差進行修正。但是在特高壓變電站，由于變電站場地情況、現場嚴重的電磁干擾等因素存在，所以對特高壓電容式電壓互感器進行現場校驗非常困難。

（3）暫態相應特性問題

數字化繼電保護系統的廣泛應用對電壓互感器的響應特性提出了越來越高的要求，要求互感器次級電壓應快速準確反映初級電壓的變化。有關規程要求，互感器初級對地短路后，次級電壓應在0.2秒以內降至初始值的0.1以下。現有CVT均采用儲能元件組成的鐵磁諧振阻尼器，以抑制電磁單元中可能產生的鐵磁諧振。儲能元件的引入使互感器的響應特性變差，難以滿足特高壓電網繼電保護快速準確動作的要求。

等電位屏蔽電容器單元與無儲能元件鐵磁諧振阻尼器的發明與采用，徹底解決了上述技術難題。本發明的等電位屏蔽電容器單元對于實現等電位屏蔽電容式電壓互感器的高精度電壓測量起到關鍵作用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，該電壓互感器重量輕，但其抗震機械性能較強。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種等電位屏蔽電容式電壓互感器，所述電壓互感器包括通過其兩端設有的支撐法蘭相互連接的等電位屏蔽電容器單元，所述等電位屏蔽電容器單元包括設置在上下所述支撐法蘭間的、由內到外依次同軸設有的主電容器、內絕緣材料、環形電極和絕緣套筒；在所述主電容器與所述支撐法蘭間設有支撐絕緣子，所述支撐絕緣子位于所述絕緣套筒的軸心上，所述支撐絕緣子底端設置在所述支撐法蘭內，所述支撐絕緣子頂端通過導向法蘭與所述主電容器連接。