[發明專利]一種特高壓直流電壓互感器

有效

• 申請號: 201410312931.5
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104111367B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 曾林翠;張春基;雷鵬;馬洪義;李亮亮;侯彥杰
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01K11/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明屬于高壓輸電設備領域，涉及一種特高壓直流電壓互感器。

背景技術

直流輸電在大功率超高壓遠距離輸電、電纜輸電以及非同期聯網等方面顯示出比交流電更多的優點，直流電壓互感器作為極線電壓的測量裝置，是直流輸電中必不可少的設備。直流電壓互感器采用阻容分壓原理，獲得一個小的電壓信號，其分壓單元為分壓器，分壓器由大量的電阻、電容構成，電阻、電容具有足夠高的熱穩定性。由于單個電阻、電容的功率是一定的，隨著輸送電電壓等級的提高，組成分壓器的電阻、電容數量增多。電壓等級比較低時，對電阻、電容的熱穩定性要求比較低；當電壓等級達到特高壓時，分壓器由大量的電阻、電容組成，其內部將產生大量的熱量，而直流電壓互感器的散熱面積比較小，與環境達到熱平衡后的溫度比較高，由于溫升帶來的對電阻電容的熱穩定性的考驗隨之產生，其電阻電容使用的安全可靠性也在降低，由溫升帶來的電阻、電容測量的準確性也在降低。現有的監測電壓互感器運行過程中內部的溫度由熱模擬法獲得，存在溫度模擬誤差大、不能實時監測等問題。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種能夠實時監測溫度變化，測量準確的特高壓直流電壓互感器。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種特高壓直流電壓互感器，包括底座、分壓器、絕緣子、蓋板和熒光光纖測溫裝置；分壓器設置在下端的底座、中部的絕緣子、上端的蓋板圍成的密閉氣室中，密閉氣室內部填充SF₆氣體；所述的熒光光纖測溫裝置包括依次連接的熒光光纖溫度傳感器、轉接光纖、熒光光纖測溫儀、光纖轉換器和PC機；熒光光纖溫度傳感器沿分壓器高度方向均勻固定在分壓器上，并通過密封固定在底座上的貫通器與轉接光纖連接。

優選的，分壓器下端固定在底座上，上端通過支撐板固定在絕緣子上；分壓器上端通過導體與蓋板連接。

進一步，分壓器由若干逐層串聯安裝的分壓單元組成，每個分壓單元包含并聯設置的若干個電阻和一個電容，電阻和電容兩側分別用法蘭固定；每個分壓單元的法蘭依次相互對接串聯。

進一步，熒光光纖溫度傳感器包括依次連接的光連接器、連接光纖和溫度傳感探針；光連接器與對應的貫通器連接，溫度傳感探針固定在電阻或電容上。

再進一步，連接光纖包括光纖以及依次設置在光纖外層的內護套和螺旋護套。

再進一步，溫度傳感探針由稀土感溫材料制成。

再進一步，分壓器上設置的熒光光纖溫度傳感器共有六根；兩根溫度傳感探針固定在頂端的分壓單元中的電阻與電容上，兩根溫度傳感探針固定在中間的分壓單元中的電阻與電容上，兩根溫度傳感探針固定在底部的分壓單元中的電阻與電容上。

優選的，貫通器通過貫通器板與底座固定連接；貫通器通過螺紋孔固定在貫通器板上，并通過套設在貫通器上的密封墊密封；貫通器板與底座之間通過設置的密封圈密封固定。

進一步，貫通器兩端為光連接器，內部嵌入有連接兩端光連接器的光學組件；兩端的光連接器分別連接熒光光纖溫度傳感器和轉接光纖。

再進一步，光連接器采用ST型光連接器。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明通過設置的熒光光纖測溫裝置能夠實時監測密閉氣室中分壓器的溫度，從而能夠檢測到直流電壓互感器內部的溫度；并配合均勻固定在分壓器上的熒光光纖溫度傳感器，能夠全面可靠的進行溫度監測，以及整個溫度監測采用光學信號傳輸，因此不受高電壓、強電磁干擾的影響，能夠準確的判斷檢測到的溫度是否超出了分壓器的正常工作溫度，保障直流電壓互感器的安全運行；熒光光纖溫度傳感器將感應到的溫度轉化為光信號經轉接光纖傳遞到熒光光纖測溫儀，熒光光纖測溫儀對溫度光信號進行調制和解調，再傳輸到光纖轉換器中進行光電轉換，光纖轉換器再將轉換后的溫度電信號傳輸到PC機上，在PC機上顯示出直流電壓互感器內部各熒光光纖溫度傳感器測量的溫度。本發明不僅能夠用于對特高壓直流電壓互感器進行監測，而且還能夠用于對采用熱模擬法得到的內部溫度曲線進行驗證。

進一步，通過分壓器在密閉氣室中上下端的連接設置，保證了能夠起到連接高壓與地，起到分壓的作用。

進一步的，利用法蘭相互對接的串聯組成分壓器，從而能夠方便的對分壓器的容量進行調整，也利于維護和熒光光纖溫度傳感器測溫點的布置