[發明專利]一種GIS用多輸出電子式電壓互感器

在審

• 申請號: 201410001189.6
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103760395A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 田志國;袁亮;顏語;冉允喜;盧樹峰;步夢瓊;史文強;魏少鵬;石睿睿;秦果
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種GIS用多輸出電子式電壓互感器。

背景技術

目前的GIS用電子式電壓互感器（包括組合互感器設備中的電壓互感器），多為電容分壓結構，使用一次屏蔽罩和懸浮筒體的同軸結構作為高壓電容，用絕緣介質的同軸金屬層結構作為低壓電容，低壓電容側并上電阻引入采集器、經積分、放大、雙A/D轉換后，通過光電轉換裝置轉化為光信號經光纖接入合并單元同步處理后到測量保護設備上。

如CN202384167U，CN202384166U等專利文獻所公開的那樣，與一次導體同軸設置的懸浮電位筒上設置金屬層與絕緣層，形成同軸電容結構。對于組合互感器，懸浮電位筒上同軸設置采用羅氏線圈的電流互感器。

當前的問題在于，隨著電力系統向大容量，超高壓和特高壓方向發展，對電力設備小型化，智能化，高可靠性的要求也越來越高，國家電網對智能電網110KV級以上電站測量系統提出了雙保護的原則；所以亟需一種多輸出的電壓互感器。

發明內容

本發明的目的是提供一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，用以解決當前沒有多輸出電壓互感器的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，電壓互感器包括同軸電容分壓器，同軸電容分壓器包括懸浮電位筒（6）和懸浮電位筒外側設置的低壓電容結構，所述低壓電容結構至少由內向外依次設有第一金屬層（7）、第二金屬層（9）和第三金屬層（11），各金屬層之間設有絕緣介質；所述第一金屬層（7）連接懸浮電位筒（6）外壁，第二金屬層（9）為分體式結構。

所述第二金屬層（9）徑向分段，由至少兩個瓦形結構組成。

所述第二金屬層（9）軸向分段設置。

所述第二金屬層（9）軸向分段設置。

所述第三金屬層（11）接地，第二金屬層的各分體塊分別連接所述電壓互感器對應輸出端。

所述第二金屬層（9）的各分體塊大小、形狀相同。

所述第一金屬層與第三金屬層之間并聯有匹配電阻。

同軸電容分壓器包含懸浮電位筒，懸浮電位筒同軸由內向外至少設置第一金屬層7，第二金屬層9，第三金屬層11。通過調整第二金屬層9形狀、結構，將其設置為分體式結構，由若干分體塊構成，分體方法包括軸向分段，分為若干筒形結構，或者徑向分段，分為若干瓦形結構，抑或是既軸向分段又徑向分段，第三金屬層與各分體塊均通過屏蔽電纜連接相應的電壓互感器端口，每個分體塊與第三金屬層間作為一個傳感頭接口，從而實現電壓互感器多輸出、多保護功能。如雙輸出雙保護功能。

本發明的電壓互感器具體小型化，高抗干擾，高精度，高可靠性、低成本等優點。

附圖說明

圖1是GIS用電子式電壓互感器整體結構圖；

圖2是互感器低壓電容金屬分層示意圖；

圖3是同軸電容機構原理圖；

圖4是阻容分壓電氣原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

如圖1所示為本發明所的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，包括外部壓力容器1、同軸電容分壓器3等，2為一次導體。與現有技術類似，同軸電容分壓器由懸浮電位筒和懸浮電位筒外側的低壓電容結構組成，一次導體2與懸浮電位筒6之間采用氣體絕緣介質（SF₆）絕緣，形成高壓電容。

如圖2所示，懸浮電位筒外側，由內向外依次同軸設置有第一金屬層7、第一固體絕緣介質層8、第二金屬層9、第二固體絕緣介質層10和第三金屬層11；第一金屬層7緊貼懸浮電位筒6外壁，第二金屬層9為分體式結構。

上述分體式結構，作為一種實施方式，如圖3所示，第二金屬層9徑向分段，由兩個瓦形結構組成。為了實現多輸出，也可以采用三個或三個以上瓦形結構形成的第二金屬層。填充到金屬層間的固體絕緣材料形成的第一、第二固體絕緣介質層通過第二金屬層分體塊之間的間隙連通。

作為另一種實施方式，第二金屬層9軸向分段設置，可以分為多個筒形結構（附圖未畫出）。

作為進一步的實施方式，第二金屬層9還可以既軸向分段又徑向分段，其截面仍可參照圖3。

以上實施例中，為了便于測量、計算，各分體塊大小、形狀完全相同，如圖4的電氣參數計算中，選擇兩分體結構，兩分體塊電氣參數相同。

第二金屬層每分體塊與第三金屬層形成互感器輸出端口，經由高屏蔽性能電纜傳導至采集單元，從而實現多輸出多保護。第三金屬層為接地金屬層。