[发明专利]一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容式电压互感器，具体讲涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子。

背景技术

交流特高压输电技术的迅速发展，对特高压电网电压的准确测量提出了高要求。现有的高电压测量装置主要有以下三种：电磁式电压互感器、电容式电压互感器和电子式电压互感器。电磁式电压互感器多用于110kV以下电压等级的电压计量，电容式电压互感器普遍用于110kV以上电压等级的电压计量。电子式电压互感器目前仍然处于研发和试验阶段，其电压测量精度、激光器寿命、系统可靠性等问题需进一步研究解决，目前尚未投入工程应用。

对于500kV以上的电压等级，特别对于特高压等级(1000kV)，由于绝缘困难并且容易在一次侧发生铁磁谐振进而引发电力事故，电磁式电压互感器已不采用。因为其结构简单、造价便宜、一次侧不会与电网发生铁磁谐振、可靠性高等优点，电容式电压互感器已广泛应用于超/特高压电压等级电网电压测量。

但应用于超/特高压领域,电容式电压互感器尚存在如下技术困难：

(1)地杂散电容会影响电容式电压互感器测量准确度

我国西北电网750kV电容式电压互感器实际测量结果表明，对地杂散电容引起的测量误差可高达0.2％以上。目前业内通过采用增大电容量的方法来减少杂散电容对准确度测量的影响。但对于特高压电压等级(1000kV及以上)，杂散电容电流显著增大，可达20mA。此时的电容式电压互感器，即便电容量增大到10000pf，其准确级也无法达到0.1级的标准。

(2)现场校验困难

通常电容式电压互感器在现场安装后，需要进行现场校验以便及时对比差和角差进行修正。但是在特高压变电站，由于变电站场地情况、现场严重的电磁干扰等因素存在，所以对特高压电容式电压互感器进行现场校验非常困难。

(3)暂态相应特性问题

数字化继电保护系统的广泛应用对电压互感器的响应特性提出了越来越高的要求，要求互感器次级电压应快速准确反映初级电压的变化。有关规程要求，互感器初级对地短路后，次级电压应在0.2秒以内降至初始值的0.1以下。现有CVT均采用储能元件组成的铁磁谐振阻尼器，以抑制电磁单元中可能产生的铁磁谐振。储能元件的引入使互感器的响应特性变差， 难以满足特高压电网继电保护快速准确动作的要求。

等电位屏蔽电容器单元与无储能元件铁磁谐振阻尼器的发明与采用，彻底解决了上述技术难题。本发明的等电位屏蔽电容器单元对于实现等电位屏蔽电容式电压互感器的高精度电压测量起到关键作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，该电容式电压互感器测量精度高，测量稳定度高，重量轻，其抗震机械性能较强。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的电容器单元，所述电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述电容器与所述支撑法兰间设有绝缘子，所述绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上，所述绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，所述绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接。

本发明提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，所述绝缘子顶端和底端的轴线处设有圆形凹槽，所述凹槽内分别设有梅花触头组件，两个所述触头组件通过穿过两个凹槽的金属埋件连接。

本发明提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，在所述绝缘子顶、底端的触头组件内插入金属棒状电极；所述绝缘子侧面为波纹状表面。

本发明提供的另一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，其特征在于：所述绝缘子为在有限空间内集成了一次电气连接、结构、绝缘和密封的紧凑型结构。

本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，所述绝缘套筒的顶端和底端分别设有与所述支撑法兰相连的套筒法兰。

本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，所述导向法兰的内圆面设置在所述绝缘子底端的外圆面外，设置在所述主电容器顶部的所述导向法兰的内圆面与所述绝缘子外圆面间有一定的垂直间隙，所述间隙的尺寸由所述导向法兰、所述绝缘子的相对安装位置以及所述电容器最大膨胀量来确定。

本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器用绝缘子，在所述间隙内设有与所述绝缘子外圆面相贴的橡皮垫，所述橡皮垫厚度小于所述间隙距离；