專利名稱：帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電壓互感器，特別是一種具有消諧功能的電壓互感器。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中電壓互感器是將高電壓按照比例關(guān)系變換為低等級二次電壓的設(shè)備，主要用于保護(hù)、計量和儀表等裝置使用。然而由于我國配電網(wǎng)大多采用中性點 不接地系統(tǒng)，電壓互感器在配電網(wǎng)中等效成一個電感L，而線路之間或者線路自身存在著電容C，正常情況下兩者的參數(shù)遠(yuǎn)離諧振點，當(dāng)發(fā)生擾動時，一旦達(dá)到某種匹配條件，導(dǎo)致LC回路發(fā)生諧振，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)倍于互感器額定電壓的過電壓，從而導(dǎo)致電壓互感器因為接地時超負(fù)荷運行而造成開裂或爆炸等惡性事故的發(fā)生。但是現(xiàn)行的電壓互感器不具備檢測和消除諧振的部件和能力，一旦發(fā)生諧振，一方面是用戶不知道是否發(fā)生了諧振，另一方面也無從消除諧振，只能依靠互感器本身的能力抵御，一旦互感器本身無法承受，則必定導(dǎo)致互感器發(fā)生損壞。電力系統(tǒng)中還存在另外一種情況是，系統(tǒng)發(fā)生輕微諧振，用于監(jiān)測諧振條件的裝置由于諧振信號微弱而無法及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生諧振，但是電壓互感器的溫度卻因為系統(tǒng)發(fā)生的輕微諧振而有所升高。當(dāng)系統(tǒng)連續(xù)發(fā)生多次輕微諧振時，必然會引起電話互感器的損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，不僅能夠?qū)崟r測量系統(tǒng)諧振情況，而且還能根據(jù)電壓互感器自身的溫度值對系統(tǒng)是否發(fā)生輕微諧振進(jìn)行判斷，并及時采取消諧措施，從而保證電壓互感器不受損壞，進(jìn)一步保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下。帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，包括一次繞組以及與之耦合的二次繞組，所述電壓互感器二次繞組的輸出端并聯(lián)設(shè)置有用于在系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時消除諧振的消諧裝置；所述電壓互感器上還設(shè)置有用于監(jiān)測電壓互感器溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與消諧裝置的輸入端連接。所述消諧裝置的具體結(jié)構(gòu)為所述消諧裝置包括中央控制單元、電源模塊和次級電壓信號調(diào)理模塊，中央控制單元的輸入端分別與電源模塊、次級電壓信號調(diào)理模塊和溫度傳感器連接，中央控制單元的輸出端通過光電隔離模塊I與消諧模塊連接。所述消諧模塊的具體結(jié)構(gòu)為所述消諧模塊包括與中央控制單元輸出端連接的可控硅以及與可控硅連接的消諧元件。本實用新型的改進(jìn)在于所述次級電壓信號調(diào)理模塊的輸出端依次經(jīng)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、光電隔離模塊II與中央控制單元的輸入端連接。本實用新型的改進(jìn)在于所述中央處理單元的輸出端還設(shè)置有液晶顯示器、微型打印機以及信號報警模塊。所述信號報警模塊的具體結(jié)構(gòu)為所述信號報警模塊包括與中央控制單元輸出端連接的信號繼電器和蜂鳴器。本實用新型的改進(jìn)還在于所述中央處理單元的輸出端還連接有通信模塊。由于采用了以上技術(shù)方案，本實用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。本實用新型通過在電壓互感器本身添加消諧裝置以及溫度傳感器，以實時監(jiān)測相應(yīng)的次級電壓信號以及電壓互感器自身的溫度值，用于判斷系統(tǒng)是否發(fā)生電壓諧振或者各種原因引起的溫度變化(比如輕微諧振)。當(dāng)采集的次級電壓值超出設(shè)定值時，消諧裝置自動投入消諧元件；當(dāng)檢測到次級電壓值低于設(shè)定值時認(rèn)為諧振消除，消諧裝置自動退出消諧元件，消諧過程結(jié)束；當(dāng)采集的溫度值超過設(shè)定值時，消諧裝置會發(fā)出報警信號，當(dāng)溫度 低于設(shè)定值時，消諧裝置消除報警。避免了諧振狀態(tài)的持續(xù)，從而有效保護(hù)互感器，防止電壓互感器炸裂事故的發(fā)生。本實用新型的應(yīng)用能夠有效的消除和抑制系統(tǒng)在發(fā)生鐵磁諧振時對于電壓互感器和系統(tǒng)的損害，從而降低互感器炸裂和燒毀熔芯狀況的發(fā)生的幾率，避免惡性事故的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為所述消諧裝置的原理框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體實施例和附圖，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其結(jié)構(gòu)如圖I所示。包括一次繞組、二次繞組、消諧裝置以及溫度傳感器；二次繞組的輸出端并聯(lián)與消諧裝置并聯(lián)設(shè)置，溫度傳感器的輸出端與消諧裝置的輸入端連接。一次繞組用于將高電壓耦合到二次側(cè)的二次繞組上，二次繞組采集的低電壓傳輸給用戶設(shè)置的用于監(jiān)測一次電壓值的低壓設(shè)備中，同時將采集的次級電壓值傳輸給消諧裝置。消諧裝置用于根據(jù)接收的次級電壓值，判斷系統(tǒng)是否發(fā)生鐵磁諧振，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時，投入消諧元件用于消除系統(tǒng)諧振。溫度傳感器用于實時監(jiān)測電壓互感器自身的溫度值，并將采集的溫度值傳輸給消諧裝置，消諧裝置根據(jù)接收的溫度值，判斷系統(tǒng)是否在安全范圍內(nèi)，如果超出設(shè)定范圍則會發(fā)出報警信號，提醒值班人員注意。消諧裝置包括中央控制單元、電源模塊、次級電壓信號調(diào)理模塊、消諧模塊、光電隔離模塊I、光電隔離模塊II、液晶顯示器、信號指示燈、按鍵、信號報警模塊、微型打印機以及通信模塊。電源模塊的輸出端與中央控制單元的輸入端連接，用于為中央控制單元提供工作電源。次級電壓信號調(diào)理模塊的輸入端與二次繞組連接，用于將二次繞組采集的次級電壓值進(jìn)行調(diào)理，然后輸出給高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的次級電壓值經(jīng)過電隔離模塊II傳輸給中央控制單元，中央控制單元對接收到的次級電壓值進(jìn)行實時判斷。中央控制單元的輸入端還與溫度傳感器的輸出端連接，用于根據(jù)所接收的溫度值進(jìn)行實時判斷。中央控制單元的輸出端經(jīng)過光電隔離模塊I與消諧模塊連接。消諧模塊包括可控硅和消諧電阻，可控硅的控制極與中央控制單元的輸出端連接，用于根據(jù)中央控制單元的指令進(jìn)行導(dǎo)通與關(guān)斷，可控硅的輸出端與消諧電阻連接。當(dāng)中央控制單元判斷的次級電壓值高于設(shè)定值時，即可判定系統(tǒng)發(fā)生諧振，那么中央控制單元發(fā)出令可控硅導(dǎo)通的指令，使可控硅導(dǎo)通，將消諧電阻接入系統(tǒng)中，吸收諧振能量，以消除諧振。當(dāng)中央控制單元判斷的次級電壓值均低于設(shè)定值時，即可判定系統(tǒng)中沒有發(fā)生諧振，那么中央控制單元發(fā)出令可控硅關(guān)斷的指令，使可控硅關(guān)斷，將消諧電阻切除。當(dāng)然，本實用新型中所述的消諧模塊中的消諧元件還可以是其他具有吸收諧振能 量的其他元件。中央控制單元的輸出端分別與液晶顯示器、信號指示燈、按鍵、信號報警模塊、微型打印機以及通信模塊連接。液晶顯示器用于顯示本實用新型在工作過程中采集的各種信息，以及中央控制單元處理后的信息，方便使用者查看。信號指示燈用于指示本實用新型的消諧電阻是否投入系統(tǒng)中進(jìn)行消諧。按鍵用于手動輸入控制信號。微型打印機用于根據(jù)用戶需求打印所需信息。通信模塊用于與變電站內(nèi)的其他控制系統(tǒng)進(jìn)行互相通信，主要用于將本實用新型的工作情況傳輸給其他控制系統(tǒng)。信號報警模塊包括信號繼電器和蜂鳴器，信號繼電器和蜂鳴器的輸入端連接中央控制單元的輸出端。當(dāng)本實用新型的消諧元件投入系統(tǒng)中進(jìn)行消諧時或者溫度超出設(shè)定值時，中央控制單元發(fā)出令信號繼電器導(dǎo)通的信號和令蜂鳴器發(fā)聲的信號，進(jìn)行報警，提醒工作人員，系統(tǒng)中發(fā)生鐵磁諧振或者溫度超限。本實用新型通過采集次級電壓信號，用來判斷系統(tǒng)是否發(fā)生諧振；通過采集電壓互感器的溫度值，用來判斷電壓互感器是否正常。當(dāng)判斷出發(fā)生諧振時，則立即投入消諧元件，破壞諧振產(chǎn)生的條件，隨后諧振消失，消諧元件隨后退出系統(tǒng)，諧振再次發(fā)生時，繼續(xù)這個過程。當(dāng)判斷系統(tǒng)溫度超限時則報警，提醒用戶注意，及時處理。這樣就能有效保護(hù)了電壓互感器和系統(tǒng)免受諧振影響，保證了系統(tǒng)的安全可靠運行。
權(quán)利要求1.帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，包括一次繞組以及與之耦合的二次繞組，其特征在于所述電壓互感器二次繞組的輸出端并聯(lián)設(shè)置有用于在系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時消除諧振的消諧裝置；所述電壓互感器上還設(shè)置有用于監(jiān)測電壓互感器溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與消諧裝置的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述消諧裝置包括中央控制單元、電源模塊和次級電壓信號調(diào)理模塊，中央控制單元的輸入端分別與電源模塊、次級電壓信號調(diào)理模塊和溫度傳感器連接，中央控制單元的輸出端通過光電隔離模塊I與消諧模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述消諧模塊包括與中央控制單元輸出端連接的可控硅以及與可控硅連接的消諧元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述次級電壓信號調(diào)理模塊的輸出端依次經(jīng)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、光電隔離模塊II與中央控制單元的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述中央處理單元的輸出端還設(shè)置有液晶顯示器、微型打印機以及信號報警模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述信號報警模塊包括與中央控制單元輸出端連接的信號繼電器和蜂鳴器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，其特征在于所述中央處理單元的輸出端還連接有通信模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種帶消除諧振和溫度監(jiān)控功能的電壓互感器，包括一次繞組以及與之耦合的二次繞組，所述電壓互感器二次繞組的輸出端并聯(lián)設(shè)置有用于在系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時消除諧振的消諧裝置；所述電壓互感器上還設(shè)置有用于監(jiān)測電壓互感器溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與消諧裝置的輸入端連接。本實用新型不僅能夠?qū)崟r測量系統(tǒng)諧振情況，而且還能根據(jù)電壓互感器自身的溫度值對系統(tǒng)是否發(fā)生輕微諧振進(jìn)行判斷，并及時采取消諧措施，從而保證電壓互感器不受損壞，進(jìn)一步保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
文檔編號H02H7/05GK202736700SQ201220362560
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者張偉, 劉清斌, 董文忠, 楊微, 樊興華, 王堅 申請人:河北博為電氣有限公司