[发明专利]一种特高压直流电压互感器

说明书

技术领域

本发明属于高压输电设备领域，涉及一种特高压直流电压互感器。

背景技术

直流输电在大功率超高压远距离输电、电缆输电以及非同期联网等方面显示出比交流电更多的优点，直流电压互感器作为极线电压的测量装置，是直流输电中必不可少的设备。直流电压互感器采用阻容分压原理，获得一个小的电压信号，其分压单元为分压器，分压器由大量的电阻、电容构成，电阻、电容具有足够高的热稳定性。由于单个电阻、电容的功率是一定的，随着输送电电压等级的提高，组成分压器的电阻、电容数量增多。电压等级比较低时，对电阻、电容的热稳定性要求比较低；当电压等级达到特高压时，分压器由大量的电阻、电容组成，其内部将产生大量的热量，而直流电压互感器的散热面积比较小，与环境达到热平衡后的温度比较高，由于温升带来的对电阻电容的热稳定性的考验随之产生，其电阻电容使用的安全可靠性也在降低，由温升带来的电阻、电容测量的准确性也在降低。现有的监测电压互感器运行过程中内部的温度由热模拟法获得，存在温度模拟误差大、不能实时监测等问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种能够实时监测温度变化，测量准确的特高压直流电压互感器。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种特高压直流电压互感器，包括底座、分压器、绝缘子、盖板和荧光光纤测温装置；分压器设置在下端的底座、中部的绝缘子、上端的盖板围成的密闭气室中，密闭气室内部填充SF₆气体；所述的荧光光纤测温装置包括依次连接的荧光光纤温度传感器、转接光纤、荧光光纤测温仪、光纤转换器和PC机；荧光光纤温度传感器沿分压器高度方向均匀固定在分压器上，并通过密封固定在底座上的贯通器与转接光纤连接。

优选的，分压器下端固定在底座上，上端通过支撑板固定在绝缘子上；分压器上端通过导体与盖板连接。

进一步，分压器由若干逐层串联安装的分压单元组成，每个分压单元包含并联设置的若干个电阻和一个电容，电阻和电容两侧分别用法兰固定；每个分压单元的法兰依次相互对接串联。

进一步，荧光光纤温度传感器包括依次连接的光连接器、连接光纤和温度传感探针；光连接器与对应的贯通器连接，温度传感探针固定在电阻或电容上。

再进一步，连接光纤包括光纤以及依次设置在光纤外层的内护套和螺旋护套。

再进一步，温度传感探针由稀土感温材料制成。

再进一步，分压器上设置的荧光光纤温度传感器共有六根；两根温度传感探针固定在顶端的分压单元中的电阻与电容上，两根温度传感探针固定在中间的分压单元中的电阻与电容上，两根温度传感探针固定在底部的分压单元中的电阻与电容上。

优选的，贯通器通过贯通器板与底座固定连接；贯通器通过螺纹孔固定在贯通器板上，并通过套设在贯通器上的密封垫密封；贯通器板与底座之间通过设置的密封圈密封固定。

进一步，贯通器两端为光连接器，内部嵌入有连接两端光连接器的光学组件；两端的光连接器分别连接荧光光纤温度传感器和转接光纤。

再进一步，光连接器采用ST型光连接器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过设置的荧光光纤测温装置能够实时监测密闭气室中分压器的温度，从而能够检测到直流电压互感器内部的温度；并配合均匀固定在分压器上的荧光光纤温度传感器，能够全面可靠的进行温度监测，以及整个温度监测采用光学信号传输，因此不受高电压、强电磁干扰的影响，能够准确的判断检测到的温度是否超出了分压器的正常工作温度，保障直流电压互感器的安全运行；荧光光纤温度传感器将感应到的温度转化为光信号经转接光纤传递到荧光光纤测温仪，荧光光纤测温仪对温度光信号进行调制和解调，再传输到光纤转换器中进行光电转换，光纤转换器再将转换后的温度电信号传输到PC机上，在PC机上显示出直流电压互感器内部各荧光光纤温度传感器测量的温度。本发明不仅能够用于对特高压直流电压互感器进行监测，而且还能够用于对采用热模拟法得到的内部温度曲线进行验证。

进一步，通过分压器在密闭气室中上下端的连接设置，保证了能够起到连接高压与地，起到分压的作用。

进一步的，利用法兰相互对接的串联组成分压器，从而能够方便的对分压器的容量进行调整，也利于维护和荧光光纤温度传感器测温点的布置