抗电谐振型三相电压互感器制造技术

抗电谐振型三相电压互感器，改革了原三相五柱式电压互感器的磁路结构，采用三相三柱磁路和单口磁路的组合，把铁磁谐振下的正序电压和零序电压分别由上述磁路分开承受。它具有原中点接地电压互感器的全部功能，由于三个相电压对称稳定，电磁参数设计可以优选，还可以提高线电压的计量精度，并节约铜铁用材以提高零序励磁特性。从而大幅度地提高电压互感器抗谐振的能力，可以防止因自激或强制性铁磁谐振引起的电压互感器烧毁事故。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压互感器，尤其涉及一种抗电谐振型三相电压互感器。在中性点不直接接地的交流电力系统中，当系统对地绝缘状态发生突变时，接于该系统中利用电磁感应原理工作且中性点接地的三相电压互感器，会产生铁磁谐振，使其线圈可能因激磁电流过大而烧毁。国内外针对这种情况提出过许多解决办法，包括不惜增加铜铁消耗以提高励磁特性等。而其中较为简便的办法是在电压互感器开口三角端子上或在一次绕组中性点接入适当的阻尼电阻。但是，大量的试验数据表明，为消除分频谐振，开口三角线圈并接的阻尼电阻值需在1欧姆以下，这是十分危险的。而用中性点经阻尼电阻接地来消振，又需要较大的阻值。会影响相电压准确传递。CN88210037公告了《一种新型微电脑多功能消谐装置》，其原理仍属阻尼消谐，它是应用微机技术来判别谐振类型，再分别投入阻尼电阻，存在方案复杂，元器件多的弱点，对因配电变压器内部一相线圈中段一点接地，使三相对地电感极不对称而产生的强制谐振也不能消谐。此外，三相五柱式电压互感器的励磁特性设计，因考虑单相接地时其它两个健全相的相电压将升到线电压的数值，所以它的三个线圈每相都必须按线电压设计，这就大大增加了铜铁消耗。即使如此，因零序磁路较正序磁路长，零序特性仍比正序特性差，常因发生铁磁谐振而烧毁。假如为防烧毁再增大铁心截面和增加线圈匝数，势必使正序特性过大，反因漏抗过大而影响测量精度。如果要保持测量精度，又难以提高零序特性。本专利技术的目的是，从改变三相五柱式电压互感器的不合理磁路结构入手，提出一种抗电谐振型三相电压互感器。既可以大幅度地提高-->电压互感器抗谐振防烧毁的能力，又可以节省铜铁用材，提高测量精度。实现本专利技术目的的关键是改革三相五柱式电压互感器的磁路结构，提高电压互感器的零序励磁特性。改革后的磁路结构是三相三柱磁路和单口磁路的组合。先用三相三柱磁路承受正序电压，由于系统的三个线电压始终是平衡的，三个相电压对称稳定，电磁参数设计可以优选。再采用单口磁路承担系统接地及分受铁磁谐振下的零序电压，当出现中性点不稳的零序电压时，其励磁电流将受到很大的抑制，从而避免了电压互感器因过流而烧毁的可能。当然，它仍然具有原中点接地电压互感器的全部功能。本专利技术的基本结构主要由线圈、铁心和绝缘构成。三相三柱磁路包括一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈，它们分别接成Yo/Yo/（开口三角）形，铁心为三相三柱心式铁心，每个心柱上安装有一相的一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈，与现有技术的显著区别特征是本专利技术增设有单口磁路，它包括线圈W1和线圈W2，线圈W1的首端X接三相三柱磁路一次线圈的中性点O，末端N接地，线圈W2的首端x接辅助二次线圈开口三角的末端x0，末端n接地，线圈W2有一抽头x′接二次线圈的中性点o，单口磁路的铁心为单相双柱式铁心，线圈W1、W2安装在同一心柱上。本专利技术的一次线圈为分段式，首末端都设有静电屏，其它线圈都为圆筒式，同心排列。导线选择及层间和线圈间的绝缘与使用的电压等级相适应。其电压等级一般为6-66千伏。按其绝缘结构而言，可以是树脂浇注式，也可以是油浸式。本专利技术在现场接线，与现有技术的区别是接地监视继电器YJ的电压线圈不是连接在辅助二次线圈开口三角的两端，而是一端接开口三角的始端a0，另一端接地，即单口磁路线圈W2的末端n。此外，在二次-->线圈的一相线圈的两端跨接有同步继电器TJ，以实现本专利技术与另一单相接地系统同步并车。本专利技术的突出效果是大幅度地提高电压互感器抗谐振的能力，可以防止因自激或强制性铁磁谐振引起的电压互感器烧毁事故。此外，它相当于将普通的三相五柱式或称三相三柱旁轭式的两个边柱削去，其节省的铁心材料足以供作单口磁路铁心用材，而线圈匝数每相都可减少1/3]]>倍，其节省的铜线也可以满足单口磁路线圈所用铜线的需要，考虑到三柱磁路的特点，本专利技术的铜铁消耗与同电压等级的普通三相五柱式电压互感器还稍有减少。由于正序线圈是按相电压设计的，其匝数适度，漏抗比普通三相五柱式电压互感器小得多，从而减少了角误差，可以提高线电压的计量精度，有利于电度计量。发生单相接地故障时，三相三柱线圈和单口磁路线圈都只承受相电压，允许系统长期单相接地下不必退出运行，而三相五柱式电压互感器的两个健全相在此种情况下却要承受3]]>倍相电压，按规定运行时间不得超过2小时。本专利技术还可以提供已滤去零序电压分量的三相系统供继电保护等特殊使用。本专利技术有如下附图：图1为本专利技术磁路结构及绕组绕向连接图;图2为本专利技术电气接线及现场应用图;图中Wh为电度表的电压线圈，Va、Vb、Vc分别为三相对地绝缘监视电压表。图3为本专利技术实施例结构示意图。图中1为三相三柱磁路铁心，2、3、4为三相线圈，5为单口磁路铁心，6为单口磁路线圈，7为低压接线盒，8为支座。实施例    以10KV三相一体树脂浇注式电压互感器为例三相三柱铁心每柱直径为Φ60毫米，一次线圈匝数为10000匝，-->二次线圈匝数为100匝，辅助二次线圈匝数为58匝;单口磁路铁心柱直径为Φ60毫米，线圈W1匝数为12000匝，线圈W2匝数为120+88匝。相同电压等级的JSJW-10型三相五柱式电压互感器的测量精度为0.5级，本实施例的测量精度，角误差为0.2级以上，变比误差为0.3级左右，在中点位移电压高达120伏时，本实施例的总中点电流为0.4安左右，而JSJW-10型的总中点电流高达25安左右，发生烧毁。即本实施例的抗谐振防烧毁能力提高约60倍。此外，实施例总重量为55公斤左右，而对照的电压互感器总重量约为190公斤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本结构主要由线圈、铁心和绝缘构成的抗电谐振型三相电压互感器、三相磁路的一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈分别接成Ｙｏ／Ｙｏ／＊（开口三角）形的抗电谐振型三相电压互感器，其特征在于磁路结构为三相三柱磁路和单口磁路的组合，三相磁路的铁心为三相三柱式铁心，每个心柱上安装有一相的一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈，增设的单口磁路包括线圈Ｗ１和线圈Ｗ２，线圈Ｗ１的首端Ｘ接三相三柱磁路一次线圈的中性点０，末端Ｎ接地，线圈Ｗ２的首端ｘ接辅助二次线圈开口三角的末端ｘ↓［０］，末端ｎ接地，线圈Ｗ２有一抽头ｘ＇接二次线圈的中性点０，单口磁路的铁心为单相双柱式铁心，线圈Ｗ１、Ｗ２安装在同一心柱上。

【技术特征摘要】
1、一种基本结构主要由线圈、铁心和绝缘构成的抗电谐振型三相电压互感器，三相磁路的一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈分别接成Yo/Yo/(开口三角)形的抗电谐振型三相电压互感器，其特征在于磁路结构为三相三柱磁路和单口磁路的组合，三相磁路的铁心为三相三柱式铁心，每个心柱上安装有一相的一次线圈、二次线圈和辅助二次线圈，增设的单口磁路包括线圈W1和线圈W2，线圈W1的首端X接三相三柱磁路一次线圈的中性点0，末端N接地，线圈W2的首端x接辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭俊，
申请(专利权)人：江西省电力试验研究所，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]