一种电子式电压互感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电子式电压互感器，包括圆筒状测量电极和设置在圆筒状测量电极内的高压电极棒，所述圆筒状测量电极上串接有分压电容。本发明专利技术的电子式电压互感器具有体积小、重量轻，安装移动很方便的特点；同时，本实用新型专利技术的电子式电压互感器由于没有铁磁芯和线圈，节省了大量的铜漆包线和硅钢片，大大的降低了成本；且由于本实用新型专利技术的电子式电压互感器由于其高压分压电容为气体电容，所以稳定性非常好，有很好的电压特性和温度特性，具有高精度、测量范围宽的特点。本实用新型专利技术通过电容分压，然后对分压电压进行采集，并进行数据处理，数据补偿，最后电光转换，以光数据的形式输出，实现了数字量输出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电压互感器，尤其是一种应用于GIS(Gas InsulatedSwitchgear)六氟化硫封闭式组合电器的电子式电压互感器。
技术介绍
电压互感器是一次侧跨接于高压电网母线与地间，二次侧接在功率表、电度表 以及机电保护设备上，为机电保护设备和电能计量提供母线电压信号的装置。GIS(Gas Insulated Switchgear)六氟化硫封闭式组合电器用的电压互感器由于是安装于六氟化硫 封闭式组合电器上，其对电压互感器的结构和安装提出了特殊的要求。 由于高压电网电压很高，对电压互感器的绝缘要求也很高；而且对测量精度要求 也很高( 一般要求0. 2级，3P)，传统的以电磁感应理论为基础的电压互感器，其原理是变 压器原理，其结构犹如小容量的变压器，一次侧线圈跨接于高压电网母线与地间，二次侧线 圈输出电压为机电保护设备和电能计量提供信号。高压电网电压很高，就要求变压器的铁 芯截面积足够大和线圈匝数非常大。结构复杂；体积庞大；重量大，且电压等级越高成本越 高，使得传统的安装于六氟化硫封闭式组合电器的电压互感器体积庞大，重量大，成本高， 绝缘性能也很难做的很高，且模拟量输出，不能满足数字化变电站的要求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的电压互感器存在的上述技术问题，本技术提供了一种 电子式电压互感器。本技术的技术解决方案是本技术为一种电子式电压互感器，其特殊之处在于该电子式电压互感器包括圆筒状测量电极和设置在圆筒状测量电极内的高压电极棒，圆筒状测量电极上串接有分压电容。上述圆筒状测量电极与高压电极棒同轴设置。 上述圆筒状测量电极的上下两端分别设置有测量电极上过渡段和测量电极下过 渡段，测量电极上过渡段、测量电极下过渡段均是圆筒状且内径与圆筒状测量电极的内径 相同。 该电子式电压互感器还包括有含有金属嵌件的绝缘子，金属嵌件电连接至高压电 极棒。 该电子式电压互感器还包括有壳体，测量电极、高压电极棒、测量电极上过渡段和测量电极下过渡段均设置在壳体内且和壳体连接，壳体与绝缘子构成密闭的气室。 上述壳体上设置有密度控制器和充气三通阀，该充气三通阀分别接入气室和密度控制器。 上述高压电极棒和圆筒状测量电极均是一个或三个，高压电极棒和圆筒状测量电 极均是三个时，每一个环状测量电极外围设置有隔离网。 该电子式电压互感器还包括有进行信号处理和信号电光转换的信号采集器，信号采集器通过屏蔽导线与测量电极连接。 上述测量电极上过渡段和测量电极下过渡段的外延均是弧形的。 上述测量电极上过渡段、测量电极下过渡段与圆筒状测量电极之间分别设置有绝缘环。 上述绝缘子为盆式绝缘子。 由于本技术的电子式电压互感器采用同轴电容分压、数据采集处理等技术， 并巧妙的安装于罐体中，实现与GIS六氟化硫(SF6)封闭式组合电器的对接，因此本专利技术的 电子式电压互感器具有体积小、重量轻，安装移动很方便的特点；同时，本专利技术的电子式电 压互感器由于没有铁磁芯和线圈，节省了大量的铜漆包线和硅钢片，大大的降低了成本；且 由于本专利技术的电子式电压互感器由于其高压分压电容为气体电容，所以稳定性非常好，有 很好的电压特性和温度特性，具有高精度、测量范围宽的特点；由于本专利技术的电子式电压互 感器的高压电容电介质采用SFe，可以根据电压等级的需要，进行设计；本专利技术通过电容分 压，然后对分压电压进行采集，并进行数据处理，数据补偿，最后电光转换，以光数据的形式 输出，实现了数字量输出；且本专利技术的测量电极下过渡段和测量电极上过渡段保证了电场 在测量电极上分布的均匀性，从而保证了分压信号与高压电极上的电压的幅值比的线性度 和相位差的精度。附图说明图1为本技术具体实施例的结构示意图； 图2为本技术具体实施例的剖视图； 图3为本技术接线端子的示意图。具体实施方式本技术的电子式电压互感器包括圆筒状测量电极和设置在圆筒状测量电极 内的高压电极棒，圆筒状测量电极上串接有分压电容，圆筒状测量电极和高压电极棒共同 构成同轴分压电容器。其中圆筒状测量电极与高压电极棒需同轴设置，以保证绝缘要求和 测量精度。圆筒状测量电极只环绕设置在高压电极棒的中间部分，圆筒状测量电极的上下 两端分别设置有测量电极上过渡段和测量电极下过渡段。测量电极上过渡段、测量电极下 过渡段均是圆筒状且内径与圆筒状测量电极的内径相同，测量电极上过渡段、测量电极下 过渡段可保证电场在圆筒状测量电极上分布的均匀性，进而保证了分压信号与高压电极棒 上的电压的幅值比的线性度和相位差的精度。测量电极上过渡段和测量电极下过渡段的外 延均是弧形的。测量电极上过渡段、测量电极下过渡段与圆筒状测量电极之间分别设置有 绝缘环，以确保测量电极上过渡段、测量电极下过渡段与圆筒状测量电极之间的绝缘性。该 电子式电压互感器还包括有含有金属嵌件的绝缘子，金属嵌件电连接至高压电极棒。该电 子式电压互感器还包括有壳体，测量电极、高压电极棒、测量电极上过渡段和测量电极下过 渡段均设置在壳体内且和壳体连接，壳体与绝缘子构成密闭的气室。壳体上设置有密度控 制器和充气三通阀，该充气三通阀分别接入气室和密度控制器。高压电极棒和圆筒状测量 电极均是一个或三个，高压电极棒和圆筒状测量电极均是三个时，每一个环状测量电极外 围设置有隔离网。当所接电器电路为单相时，高压电极棒和圆筒状测量电极均是一个，当所4接电器电路为三相时，高压电极棒和圆筒状测量电极均是三个。该电子式电压互感器还包 括有进行信号处理和信号电光转换的信号采集器，信号采集器通过屏蔽导线与测量电极连 接。绝缘子为盆式绝缘子。 参见图1、2、3，本技术的一个具体实施例是利用同心电容分压技术设计的 GIS六氟化硫封闭式组合电器上使用的三相共箱型电子式电压互感器。该实施例中的三相 共箱型电子式电压互感器中的高压电极棒4和圆筒状测量电极5均是三个，其中每一个高 压电极棒4和环绕设置在该高压电极棒4外的圆筒状测量电极5为一个组合，为了防止每 一个这样的组合之间的高压电极棒4的相互影B向，因此在每一个测量电极上过渡段7外设 置了电场隔离网8，用于消除隔离各高压电极棒4之间的相互影响。 GIS氟化硫封闭式组合电器中的接线端子14 :A、 B、 C三相高压母线分别通过与壳 体2连接的盆式绝缘子1上的三个金属嵌件将高电压引到对应和金属嵌件电连接的三个高 压电极棒4 ;每一对圆筒状测量电极5和高压电极棒4构成一个同轴分压电容器，该圆筒状 测量电极5的上下两端分别设置有用于保证电场在圆筒状测量电极5上分布的均匀性的测 量电极下过渡段3和测量电极上过渡段7，该电子式电压互感器的壳体2与盆式绝缘子1构 成密闭的SFe气室，以保证分压电容器的绝缘性能。其中，电极上过渡段7、测量电极下过渡 段3均是圆筒状的且其内径与圆筒状测量电极4的内径相同。 而设置在壳体2上的SF6密度控制器10用于监测SF6气体的泄露；设置在壳体2 上充气三通阀11为定时检测SF6的微水等参数和补充SF6之用。 每个圆筒状测量电极5串接一分压电容，通过测量每个分压电容的电压，便可计 算出高压电极棒4的电压。通过屏蔽导线将A、B、C三相的圆筒状测量电极5引入信号采集 器9，信号采集器9包括A/D转换、CPU(或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式电压互感器，其特征在于：该电子式电压互感器包括圆筒状测量电极和设置在圆筒状测量电极内的高压电极棒，所述圆筒状测量电极上串接有分压电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东波，张挺，魏韡，
申请(专利权)人：西安华伟光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]