支柱式電壓互感器同軸小電容多級分壓技術(shù)的制作方法
【專利說明】支柱式電壓互感器同軸小電容多級分壓技術(shù)
[0001] 所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種電子式電壓互感器傳感器測量的方法，尤其是一種應(yīng)用于220kV 及W上的支柱式電子式電壓互感器的測量技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003] 電子式電壓互感器是一種將一次電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，供測量儀器、儀表和繼電 保護(hù)或控制裝置使用的裝置。對于一次傳感部分所涉及的主要功能為將一次高壓信號成比 例地轉(zhuǎn)換為采集模塊采集范圍內(nèi)的小模擬信號，對于該一功能的實(shí)現(xiàn)主要需滿足兩方面內(nèi) 容分別為絕緣設(shè)計(jì)和精度要求。目前，電子式電壓互感器的電壓傳感器多采用基于氣體介 質(zhì)的同軸電容分壓測量技術(shù)，隨著電力系統(tǒng)向大容量、超高壓、特高壓方向發(fā)展，互感器一 次傳感部分絕緣設(shè)計(jì)要求加大，造成體積增大、成本變高、使用空間變大、安裝復(fù)雜，同時(shí)， 外部干擾及低電壓端的雜散電容對測量精度的影響加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服在特高壓場合現(xiàn)有電壓互感器現(xiàn)有的上述不足，本發(fā)明提供支柱式電壓 互感器同軸小電容多級分壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超特高壓條件下電壓互感器的一次傳感部分信號采 集，不僅能保證測量精度的穩(wěn)定性，而且使產(chǎn)品成本大大降低，絕緣設(shè)計(jì)更加簡單，滿足現(xiàn) 在電力系統(tǒng)發(fā)展對電壓互感器小型化，智能化，高可靠性的要求。
[0005] 本發(fā)明其特點(diǎn)在于提供一種支柱式電壓互感器同軸小電容多級分壓技術(shù)方法，解 決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案。
[0006] 本發(fā)明其所提及的方法包括同軸小電容多級分壓工作原理和使用同軸小電容多 級分壓原理的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0007] 本發(fā)明所述的同軸小電容多級分壓工作原理為：由上級分壓器所形成的分壓電容 C。和C211與下級兩套分壓電容C22和C23X23和C32形成的兩組電容串聯(lián)，接到一次高壓與大 地之間，如圖1。從兩組電容串中分別引出一個(gè)與一次電壓成比例的小信號咕1和恥。E為 串聯(lián)分壓器的中間法蘭處所受干擾信號。當(dāng)E=0時(shí)，咕1和U。,與一次電壓成線性關(guān)系。當(dāng) E聲0號時(shí)，將在恥和恥上附加一個(gè)電壓值，通過加權(quán)差值計(jì)算后可還原真實(shí)的一次電壓。 [000引 由原理圖（圖1)所示有：
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 本專利涉及一種新型的電子式電壓互感器傳感器測量的方法，本方法采用兩級或兩 級以上同軸小電容串聯(lián)分壓工作原理：成并聯(lián)關(guān)系的兩組電容串與高壓電容串聯(lián)接到一次 高壓與大地之間，從兩組電容串中分別引出一個(gè)與一次電壓成比例的小信號，根據(jù)兩路實(shí) 測信號與一次電壓及所受干擾信號間的關(guān)系，消除干擾信號后還原真實(shí)的一次電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述原理設(shè)計(jì)的新型的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的新型的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)，其特征是：多級同軸小電 容串聯(lián)分壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的新型的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)，其特征在于：多級串聯(lián) 同軸小電容串聯(lián)包括上級高壓電極（2)和上級低壓測量電極（4)，及兩者間的SF 6氣體介 質(zhì)，形成的高壓端電容Q1，上級低壓測量電極（4)與上級支撐管（6)形成的同軸電容C 211，下 級高壓電極（14)與高壓屏蔽筒（13)及之間的SF6氣體介質(zhì)形成同軸電容C 212，下級高壓電 極（14)與下級低壓測量電極A(16)及介質(zhì)SF6氣體構(gòu)成的同軸電容C 22，下級支撐管（19) 與下級低壓測量電極A(16)及SF6氣體介質(zhì)構(gòu)成的同軸電容C 23。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的新型的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)，其特征是：兩組同軸小電 容串并聯(lián)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、5所述的新型的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電容 串并聯(lián)方式為：下級支撐絕緣子組件中，下級高壓電極（14)與高壓屏蔽筒（13)之間充入 SF 6氣體介質(zhì)后構(gòu)成同軸電容C212 ;高壓屏蔽筒（13)內(nèi)嵌下級高壓電極（14)后剩余部分與 下級低壓測量電極B之間充入SF6氣體介質(zhì)后構(gòu)成同軸電容C 31。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電子式電壓互感器傳感器測量的方法，其特征在于，對干 擾信號的屏蔽方式，采用固定差異的兩路采集方式，整個(gè)分壓電路系統(tǒng)=C 211X212并聯(lián)與C22、 C23串聯(lián)構(gòu)成第一組串聯(lián)電容串；C 31、C32串聯(lián)構(gòu)成第二組串聯(lián)電容串；兩電容串并聯(lián)與高壓 電容Q1串聯(lián)；C 23對第一組電容串的分壓獲得對地電位Um ;C32對第二組電容串分壓獲得對 地電位Uffi ;經(jīng)同軸電纜下端芯線分別接至采集單元信號輸入端，經(jīng)采集單元信號處理實(shí)現(xiàn) 對一次申壓的真實(shí)呈現(xiàn)。
【專利摘要】一種電子式電壓互感器傳感器測量的方法，包括同軸小電容多級分壓工作原理和使用同軸小電容多級分壓原理設(shè)計(jì)的支柱式電壓互感器結(jié)構(gòu)。該方法采用多級同軸小電容分壓器實(shí)現(xiàn)超特高壓電壓互感器的一次傳感，信號采集。該方法不僅能保證測量精度的穩(wěn)定性，而且減小絕緣設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，大大的降低了產(chǎn)品制造成本。另外采用的雙路采集方式有效地解決了外部干擾、低壓端電荷俘獲等對測量精度的影響，滿足現(xiàn)在電力系統(tǒng)發(fā)展對電壓互感器小型化，智能化，高可靠性的要求。
【IPC分類】G01R15-06
【公開號】CN104880594
【申請?zhí)枴緾N201410073026
【發(fā)明人】張東波, 張貴新, 羅承沐, 李東紅, 侯世虎
【申請人】蘇州福瑞互感器有限公司, 張家港智電電工高技術(shù)研究所有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2014年2月28日