[实用新型]一种复合绝缘补偿型电子式电压互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到电力系统中电压测量和保护技术领域，具体为电子式电压互感器。

技术背景

目前电力系统电压信号的采集，大多采用电磁式电压互感器或电容式分压器。电磁式互感器带有电感线圈和铁磁材料，频带不宽，磁路饱和时，会出现二次侧电压波形畸变，对外呈现为感性元件，与系统中的容性元件产生感抗和容抗的交换，易形成许多复杂的振荡回路，若满足一定条件，就会发生持续时间较长的铁磁谐振，形成过电压；电容式分压器属于容性元件，与系统中的感性元件易形成谐振，也会出现过电压。过电压不但危及互感器本身安全，而且影响二次测量、保护的正常工作，可靠性差，无法适应配电自动化和开关智能化的要求，这是传统电磁式电压互感器或电容式分压器的致命弱点。

发明内容

本实用新型一种复合绝缘补偿型电子式电压互感器所要解决的技术问题是：克服传统的电磁式电压互感器或电容式分压器会形成过电压、危及互感器安全和影响二次测量正常工作的缺陷，通过精心设计高压臂电阻和低压臂电阻分压比，可以得到符合后续的测量和保护设备输入要求的电压等级。

本实用新型所采取的技术方案是：一种复合绝缘补偿型电子式电压互感器是由电阻分压器、传输系统和信号处理单元组成，电阻分压器由高压臂电阻、低压臂电阻、稳压管、高压补偿电极、低压补偿电极和低压引线构成；其特征为：所述的高压臂电阻和低压臂电阻串联，设计分压比为10000～5000∶5～1。在低压臂电阻上并联一个稳压管，在高压臂电阻的高压端设置一个高压补偿电极，在低压臂电阻R2的低压端加装了一个低压补偿电极，互感器的外筒壁为绝缘材料，内绝缘采用灌封胶灌装。

本实用新型的有益效果是：与传统的电压互感器相比，本产品不存在铁磁谐振，测量频带宽，动态特性好，线性范围大，绝缘结构简单，体积小，成本低；不会产生过电压的危险，安全、高可靠性，精度高，受温度影响小和外界电磁干扰较小，能同时满足测量和保护的要求，具有巨大的实用价值和广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型一种复合绝缘补偿型电子式电压互感器原理图

1为电阻分压器，2为传输系统，3信号处理单元，4为高压补偿电极，5低压补偿电极，6为低压引线，R1为高压臂电阻，R2为低压臂电阻，S为稳压管。

具体实施方式

如图1所示。本实用新型一种复合绝缘补偿型电子式电压互感器主要由电阻分压器1、传输系统2和信号处理单元3组成。电阻分压器1作为传感头主要是将一次母线电压成比例转换为小电压信号输出，电阻分压器1由高压臂电阻R1、低压臂电阻R2、稳压管S、高压补偿电极4、低压补偿电极5和低压引线6构成，高压臂电阻R1和低压臂电阻R2串联，通过设计高压臂电阻R1和低压臂电阻R2分压比为10000～5000∶5～1，使电力系统被测电压能转化为得到符合后续的测量和保护设备输入要求的电压等级。

为保护二次侧测量装置，在低压臂电阻R2上并联一个稳压管S，使其放电电压恰好略小于或等于低压侧允许的最大电压。为了补偿电阻分压器1高压引线和高压端对电阻分压器1本体的杂散电容，在高压臂电阻R1的高压端设置了一个高压补偿电极4；为了补偿电阻分压器1对地的杂散电容，在低压臂电阻R2的低压端加装了一个低压补偿电极5，通过合理设计高低压补偿电极，使得互感器的误差满足标准要求。互感器的外筒壁为绝缘材料，内绝缘采用灌封胶灌装。低压引线6通过容器壁上的金属环引出，接地端直接与低压补偿电极5相连，同时作为整个互感器的底部。

传输系统2是由双层屏蔽绞线和连接端子构成，主要将电阻分压器1输出信号传递到信号处理单元3，同时实现外界电磁干扰屏蔽功能。信号处理单元3主要由电压比例调整、滤波电路、相位补偿和幅值跟随电路组成，具有实现电压互感器的阻抗变换、相位补偿和幅值调节功能，使得互感器输出信号满足国标的比差和相差要求。电阻分压器1输出低压信号经过双屏蔽绞线传输到信号处理单元3，信号处理单元3经过比例调整、滤波、相位补偿、幅值跟随电路，输出符合标准的电压信号供仪器仪表测量和保护使用。