用于超高压与特高压的电磁式电压互感器

摘要

用于超高压与特高压的电磁式电压互感器，由一台单级SF6气体绝缘电压互感器和一台或两台复合式单级SF6气体绝缘电压互感器串联组成且叠加放置，最上面的一台单级SF6气体绝缘电压互感器只有一个铁芯，而放在下面的复合式单级SF6气体绝缘电压互感器有两个铁芯，其一铁芯用于制作单级电压互感器，另一铁芯用于制作高压隔离互感器，高压隔离互感器的一次绕组串联补偿电容器后接至一次输入端子，其二次绕组与单级电压互感器的二次绕组串联后接至二次输出端子。本发明克服了串级电压互感器各芯柱磁通不平衡以及易受对地电容漏电流影响的缺点，用串联方法改善了超高压和特高压电磁式电压互感器的电场分布，减轻了制造难度并降低了生产成本，使得能用目前制造气体绝缘电压互感器的技术生产出超高压和特高压电磁式电压互感器。

权利要求

1.一种用于超高压与特高压的电磁式电压互感器，其特征在于：由一台单级SF6气体绝缘电压互感器(12)和一台或两台复合式单级SF6气体绝缘电压互感器(13)串联组成且叠加放置，每台之间由上一台的两个二次输出端子(a，n)及高压接地端子(N)与下一台的两个一次输入端子(aa，nn)及高压输入端子(A)共三对端子对应连接；最上面的一台单级SF6气体绝缘电压互感器(12)只有一个铁芯；放在下面的复合式单级SF6气体绝缘电压互感器(13)有两个铁芯，其中一个铁芯是单级互感器铁芯(3)，用于制作单级电压互感器，新增加的铁芯是高压隔离互感器铁芯(6)，用于制作高压隔离互感器，高压隔离互感器的一次绕组(4)与补偿电容器(11)串联后接至两个一次输入端子(aa，nn)，高压隔离互感器的二次绕组(5)与单级电压互感器的二次绕组(2)串联后接至两个二次输出端子(a，n)。

2.根据权利要求1所述的用于超高压与特高压的电磁式电压互感器，其特征在于：复合式单级SF6气体绝缘电压互感器(13)由高压支座(7)、高压套管(8)、高压导管(9)、钢制箱体(10)组成，高压支座(7)上有两个一次输入端子(aa，nn)及高压输入端子(A)，钢制箱体(10)的底部有两个二次输出端子(a，n)及高压接地端子(N)；用冷轧取向硅钢片制造的口字形单级互感器铁芯(3)安装在钢制箱体(10)下部，在单级互感器铁芯(3)的上方铁芯柱上装配有单级互感器二次绕组(2)和单级互感器一次绕组(1)，在单级互感器一次绕组(1)上安装高压隔离互感器一次绕组(4)，在高压隔离互感器的一次绕组(4)上安装高压导管(9)，高压隔离互感器的一次绕组(4)的两根出线以及单级互感器的一次绕组(1)的高压出线从高压导管(9)中穿过，补偿电容器(11)安装在高压支座(7)内，高压导管(9)外部装配有高压套管(8)；高压隔离互感器铁芯(6)是高磁导率铁芯，安装在钢制箱体(10)的侧面，高压隔离互感器铁芯(6)上装配有高压隔离互感器的二次绕组(5)，高压隔离互感器一次绕组(4)和高压隔离互感器的二次绕组(5)之间用SF6气体绝缘，钢制箱体(10)和高压套管(8)有气密设计，内部充以0.35MPa～0.4MPa压力的SF6气体。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁式电压互感器，尤其是涉及用于超高压与特高压的电磁式电压互感器。

背景技术

电力系统需要用电压互感器从一次回路采集电压信号，提供给电气测量、电能计量、继电保护和自动装置使用。目前电磁式电压互感器主要用于220kV及以下电力系统，更高电压的电磁式电压互感器由于造价高、制造难度大，在超高压(500kV和750kV)电力系统中还不能广泛使用。电磁式电压互感器有单级电压互感器和串级电压互感器两种结构，110kV和220kV串级电压互感器使用瓷箱绝缘结构，机械强度低，瓷箱内装油量多而且易碎裂，是安全的隐患，同时当电压等级升高、串级绕组数目增加后，铁芯和线圈对地电容也增加了，受分布电容漏电流影响，互感器的误差不稳定，准确度随串级段数的增加下降。单级气体绝缘电压互感器高压套管端部及一次绕组附近的电场非常集中，当用于超高压时必须使用多级电容屏均衡电场，因此结构复杂，而且一次绕组的直径随着一次电压的提高成比例增加，使得承受气体压力的箱体和高压套管的设计制造难度成倍增加，难以在超高压和特高压(1100kV)中使用。
另外，本申请人发明的中国发明专利：901003018“电压互感器串联加法线路”，公开了一种测量线路，在这种线路中两台接地电压互感器的一次绕组和二次绕组分别串联。这种串联接法不允许改变互感器的接地点，因此串联后不能用于测量相对地的电压。由于110kV及以上电力系统都是中性点接地系统，需要使用接地电压互感器测量相对地电压，因此用这种串联加法线路做成的电磁式电压互感器也不能满足超高压和特高压电网的需要。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低且安全可靠性高的用于超高压与特高压的电磁式电压互感器。
本发明的技术解决方案是：一种用于超高压与特高压的电磁式电压互感器，其特征在于：由一台单级SF6气体绝缘电压互感器12和一台或两台复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13串联组成且叠加放置，每台之间由上一台的二次输出端子a和n及高压接地端子N与下一台的一次输入端子aa和nn及高压输入端子A共三对端子对应连接；最上面的一台单级SF6气体绝缘电压互感器12只有一个铁芯；放在下面的复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13有两个铁芯，其中一个铁芯是单级互感器铁芯3，用于制作单级电压互感器，新增加的铁芯是高压隔离互感器铁芯6，用于制作高压隔离互感器，高压隔离互感器的一次绕组4与补偿电容器11串联后接至一次输入端子aa和nn，高压隔离互感器的二次绕组5与单级电压互感器的二次绕组2串联后接至输出二次端子a和n。
其特征在于：复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13由高压支座7、高压套管8、高压导管9、钢制箱体10组成，高压支座7上有一次输入端子aa和nn及高压输入端子A，钢制箱体10的底部有二次输出端子a和n及高压接地端子N；用冷轧取向硅钢片制造的口字形单级互感器铁芯3安装在钢制箱体10下部，在铁芯3的上方铁芯柱上装配有单级互感器二次绕组2和一次绕组1，在单级互感器一次绕组1上安装高压隔离互感器一次绕组4，在一次绕组4上安装高压导管9，高压隔离互感器的一次绕组4的两根出线以及单级互感器的一次绕组1的高压出线从高压导管9中穿过，补偿电容11安装在高压支座7内，高压导管9外部装配有高压套管8；高压隔离互感器铁芯6是高磁导率铁芯，安装在箱体10的侧面，高压隔离互感器铁芯6上装配有二次绕组5，高压隔离互感器一次绕组4和二次绕组5之间用SF6气体绝缘，箱体10和高压套管8有气密设计，内部充以0.35MPa～0.4MPa压力的SF6气体。
这种串联方式一方面使每台单级电压互感器都能独立可靠工作，另一方面总一次电压由串联的各台电压互感器分担，降低了单台绝缘要求。本发明克服了串级电压互感器各芯柱磁通不平衡以及易受对地电容漏电流影响的缺点，用串联方法改善了超高压和特高压电磁式电压互感器的电场分布，减轻了制造难度并降低了生产成本，使得能用目前制造气体绝缘电压互感器的技术生产出超高压和特高压电磁式电压互感器。

附图说明

图1是本发明的原理电路图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13一个实施例的剖面构造示意图。
图中：1.单级互感器一次绕组，2.单级互感器二次绕组，3.单级互感器铁芯，4.高压隔离互感器一次绕组，5.高压隔离互感器二次绕组，6.高压隔离互感器铁芯，7.高压支座，8.高压套管，9.高压导管，10.箱体，11.补偿电容器，12.单级SF6气体绝缘电压互感器，13.复合式单级SF6气体绝缘电压互感器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的原理电路图，图2是本发明的结构示意图，当本发明用于电压等级为1100kV特高压时，由一台单级SF6气体绝缘电压互感器12和两台复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13串联组成且叠加放置，每台之间由上一台的二次输出端子a和n及高压接地端子N与下一台的一次输入端子aa和nn及高压输入端子A共三对端子对应连接；最上面的一台单级SF6气体绝缘电压互感器12只有一个铁芯；放在下面的复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13有两个铁芯，其中一个铁芯是单级互感器铁芯3，用于制作单级电压互感器，新增加的铁芯是高压隔离互感器铁芯6，用于制作高压隔离互感器，高压隔离互感器的一次绕组4与补偿电容器11串联后接至一次输入端子aa和nn，高压隔离互感器的二次绕组5与单级电压互感器的二次绕组2串联后接至输出二次端子a和n。这种串联方式，从最下面一台输出的二次电压是各台单级电压互感器的二次电压(通过高压隔离互感器)之和，这样一方面使每台单级电压互感器都能独立可靠工作，另一方面总一次电压由串联的各台单级电压互感器分担，降低了单台绝缘要求。当电压等级为750kV特高压时，本发明则是由一台单级SF6气体绝缘电压互感器12和一台复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13串联组成且叠加放置。
在图3所示复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13的一个实施例的剖面构造示意图中，复合式单级SF6气体绝缘电压互感器13由高压支座7、高压套管8、高压导管9、钢制箱体10组成，高压支座7上有二次输入端子aa和nn及高压输入端子A，钢制箱体10的底部有二次输出端子a和n及高压接地端子N；用冷轧取向硅钢片制造的口字形单级互感器铁芯3安装在钢制箱体10下部，在铁芯3的上方铁芯柱上装配有单级互感器二次绕组2和一次绕组1，在单级互感器一次绕组1上安装高压隔离互感器一次绕组4，在一次绕组4上安装高压导管9，高压隔离互感器的一次绕组4的两根出线以及单级互感器的一次绕组1的高压出线从高压导管9中穿过，补偿电容11用于补偿高压隔离互感器一次绕组漏抗，安装在高压支座7内，高压导管9外部装配有高压套管8，高压套管8是高强度瓷套管或复合绝缘套管；高压隔离互感器铁芯6是高磁导率铁芯，安装在箱体10的侧面，高压隔离互感器铁芯6上装配有二次绕组5，高压隔离互感器一次绕组4和二次绕组5之间用SF6气体绝缘，箱体10和高压套管8有气密设计，内部充以0.35MPa～0.4MPa压力的SF6气体。