專利名稱：一種帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互感器，尤其是涉及一種用于輸變電電力設(shè)備(如高壓開關(guān)柜)中的帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器。
背景技術(shù)：
我國“堅強智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)就是堅強化和智能化。隨著我國堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的深入，輸電覆蓋范圍的不斷擴大，特別大電網(wǎng)一旦發(fā)生事故而且不能迅速消除時，很可能導(dǎo)致破壞和不可控制的連鎖反應(yīng)，造成大范圍、長時間的停電，對社會的政治穩(wěn)定和經(jīng)濟安全造成嚴(yán)重影響，這是其他行業(yè)的事故無法比擬的。為此，迫切需要對范圍巨大的電網(wǎng)輸電中的電力設(shè)備、設(shè)施運行狀態(tài)進行全方位實時或定時的在線監(jiān)測，及時、全面地反映電力設(shè)備、設(shè)施的優(yōu)劣程度，以便采取積極的預(yù)防措施，避免停電事故的發(fā)生，給國家的經(jīng)濟建設(shè)和人民的生活提供了保障?；ジ衅髯鳛殡娏ο到y(tǒng)進行電能計量、測量，控制，保護等提供電流電壓、電流電壓信號的重要設(shè)備，是電力系統(tǒng)必不可少的設(shè)備。目前在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是常規(guī)電磁式電流電壓、電流電壓互感器或電容式電流電壓互感器，由于系統(tǒng)電流電壓的增高，致使互感器的絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積增加，造價也隨之升高。同時，電磁式互感器還存在著磁飽和、鐵磁諧振、動態(tài)范圍小等缺點，因此，采用傳統(tǒng)的互感器及測量方法已難以滿足電力系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展要求，更無法滿足智能化，數(shù)字化的要求。電子式互感器具有體積小、電磁兼容性好、 抗干擾能力強、絕緣性能好的優(yōu)點。電子式互感器能夠直接輸出數(shù)字信號并可直接與計量設(shè)備、保護設(shè)備以及控制系統(tǒng)接口，可減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴ｋS著智能電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，對電力設(shè)備的監(jiān)測將提出更大的需求。電力設(shè)備工作時，各部件正常發(fā)熱不應(yīng)超過其最高允許溫度，才能保證安全運行，因此溫度也是衡量電力設(shè)備運行狀態(tài)的重要參數(shù)之一。輸變電電力設(shè)備的大容量、小型化發(fā)展勢必使溫度成為越來越重要的監(jiān)測信號， 也成為衡量輸變電設(shè)備運行狀態(tài)的重要參數(shù)之一?；ジ衅鳌㈤_關(guān)等是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備， 解決好互感器、開關(guān)設(shè)備的溫度在線監(jiān)測，可防止電力設(shè)備過熱事故，提高供電可靠性；同時我國大力發(fā)展智能電網(wǎng)，也迫切需要新型的溫度傳感器在開關(guān)設(shè)備上應(yīng)用，滿足開關(guān)設(shè)備小型化的要求。高壓開關(guān)柜的在線實時溫度監(jiān)控，是開關(guān)柜安全的重要保障。通過對開關(guān)柜內(nèi)溫度連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的早期報警，當(dāng)發(fā)生故障時，提供及時報警并指明故障點位置，并提供故障分析的詳盡監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以保證開關(guān)柜的安全可靠運行。隨著開關(guān)設(shè)備的進一步發(fā)展以及市場對縮小型開關(guān)的需求，如何對一次設(shè)備的導(dǎo)體進行溫度監(jiān)控是一個不得不面對的問題?；ジ衅魇情_關(guān)柜中必不可少的一次設(shè)備的導(dǎo)體器件，對互感器的溫度連續(xù)監(jiān)測，是十分重要的。目前應(yīng)用的各種溫度測量裝置存在著很多不足，如不能自身獨立安裝，必須依附在手車導(dǎo)電臂或母線上；感溫元件耐熱不夠，沒有考慮短路時的高溫影響；沒有考慮短路時大電流電壓沖擊對產(chǎn)品的影響；沒有考慮其安裝后對電力設(shè)備絕緣耐壓的影響；沒有考慮產(chǎn)品在異常的高溫環(huán)境下工作的穩(wěn)定性；特別是沒有智能化功能等。中國專利CN201508769U公開一種IOkV和20kV共用電流電壓組合式互感器，主電路由電流線圈中心抽頭、電流線圈、電壓線圈和矽鋼片組成，電流線圈和電壓線圈繞在矽鋼片上，其特征是電流線圈中間抽出電流線圈中心抽頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可實時監(jiān)測電子式電流電壓組合式互感器的溫度、測溫裝置與互感器合為一體、保持電子式電流電壓組合式互感器的結(jié)構(gòu)及功能的帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器。本發(fā)明包括電流電壓組合式互感器，所述電流電壓組合式互感器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與電流電壓組合式互感器合為一體，溫度傳感器設(shè)有光學(xué)測溫元件和信號傳輸光纖，光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中，信號傳輸光纖設(shè)于電子式電流電壓組合互感器中。所述電子式電流電壓組合式互感器可直接市購或按現(xiàn)有技術(shù)自制，電子式電流電壓組合式互感器內(nèi)的線圈可為低功率線圈或羅氏線圈，電子式電流電壓組合式互感器內(nèi)的分壓器可為電阻分壓器或電容分壓器。所述溫度傳感器可直接市購或按現(xiàn)有技術(shù)自制。所述光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中，最好是光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中的一次導(dǎo)體中，所述一次導(dǎo)體最好是電子式電流電壓組合式互感器的高壓接線端或出線端。所述信號傳輸光纖設(shè)于電子式電流電壓組合式互感器中，最好是信號傳輸光纖合成于電子式電流電壓組合式互感器的絕緣體中。使用時，將本發(fā)明所述的帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器的輸出端與采集器(電子式互感器高電位模擬量采集器)的輸入端連接，帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器中的信號傳輸光纖與采集器中的光電轉(zhuǎn)換模塊連接，然后采集器的輸出端與合并器(電子式互感器合并器)的輸入端連接，這樣就可通過合并器的輸出端實時輸出并顯示出帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著的有益效果1、由于將光學(xué)測溫元件嵌于電流電壓組合式互感器的一次導(dǎo)體中，傳輸信號的光纖合成到電子式電流電壓組合式互感器的絕緣體中，這樣溫度傳感器與電子式電流電壓組合式互感器合為一體，可保持電子式電流電壓組合式互感器的結(jié)構(gòu)及功能，不需另占空間， 應(yīng)用時不必破壞開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，也無需現(xiàn)場特殊組裝調(diào)試及固定，安裝尺寸不變，安裝簡便。 應(yīng)用于智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中，會大大簡化開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)、減少系統(tǒng)內(nèi)互感器設(shè)備的數(shù)量、 提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?、由于溫度傳感器封閉在互感器內(nèi)部，可防止外界污穢及光、熱和機械變形等對信號的干擾；通過光纖傳導(dǎo)信號，能很好地解決了高壓絕緣問題，消除高電流電壓竄入低壓控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的隱患，可從低壓端直接獲得信號。3、由于溫度傳感器直接嵌于電子式電流電壓組合式互感器的一次導(dǎo)體中，使得測
4量部位精確，測量溫度準(zhǔn)確，具有溫度檢測準(zhǔn)確，離散性小，無溫度上限，無需溫度補償?shù)奶攸c。經(jīng)實驗驗證具有可靠性和安全性高。4、采用光學(xué)溫度傳感器可不受外界電磁干擾，從而保證了溫度信號的穩(wěn)定性；而且光纖傳導(dǎo)實現(xiàn)了智能化功能和通信，滿足安全可靠溫度在線監(jiān)測的要求，滿足智能化電網(wǎng)建設(shè)的需要。隨著智能電網(wǎng)數(shù)字化變電站概念的提出以及IEC61850協(xié)議的推廣，將光纖溫度傳感監(jiān)測技術(shù)與互感器復(fù)合于一體，以光纖為媒介，感知和傳輸電流、電壓及電流、 電壓和溫度信號，能夠兼容IEC61850協(xié)議，可實現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備的電流電壓和溫度信息的采集、傳輸、匯總和分析及可視化界面綜合展示，具備狀態(tài)預(yù)警功能，滿足數(shù)字化輸變電站的需要。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)及使用示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明所述的帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器設(shè)有電子式電流電壓組合式互感器1和溫度傳感器。溫度傳感器與電子式電流電壓互感器1合為一體。溫度傳感器設(shè)有光學(xué)測溫元件21和信號傳輸光纖22，光學(xué)測溫元件21嵌于電子式電流互感器1中的一次導(dǎo)體中，一次導(dǎo)體是電子式電流電壓組合式互感器的高壓接線端或出線端。信號傳輸光纖22合成于電子式電流電壓組合式互感器1中的絕緣體中。電子式電流電壓組合式互感器1可直接市購或按現(xiàn)有技術(shù)自制，電子式電壓互感器1內(nèi)的分壓器11 為電阻分壓器(也可為電容分壓器)。使用時，將帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器與采集器Pl (電子式互感器高電位模擬量采集器)的輸入端連接，其中，電子式電流電壓組合式互感器1的分壓器11 與采集器Pl的數(shù)據(jù)緩沖模塊Pll連接，標(biāo)號P2為A/D轉(zhuǎn)換模塊，信號傳輸光纖22與采集器Pl中的光電轉(zhuǎn)換模塊P3連接，采集器Pl的輸出端與合并器P2(電子式互感器合并器) 的輸入端連接，標(biāo)號P21為光電轉(zhuǎn)換模塊，標(biāo)號P22為DSP芯片(信號處理器)，標(biāo)號P23為光纖以太接口，通過光纖數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)輸出符合IEC61850協(xié)議。這樣就可通過合并器的輸出端實時輸出并顯示出帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器，包括電子式電流電壓組合式互感器，其特征在于電子式電流電壓互組合式感器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與電子式電流電壓組合式互感器合為一體，溫度傳感器設(shè)有光學(xué)測溫元件和信號傳輸光纖，光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中，信號傳輸光纖設(shè)于電子式電流電壓組合式互感器中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器，其特征在于所述光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中，是光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中的一次導(dǎo)體中，所述一次導(dǎo)體是電子式電流電壓組合式互感器的高壓接線端或出線端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器，其特征在于所述信號傳輸光纖設(shè)于電子式電流電壓組合式互感器中，是信號傳輸光纖合成于電子式電流電壓組合式互感器的絕緣體中。
全文摘要
一種帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器，涉及互感器。提供一種可實時監(jiān)測電子式電流電壓組合式互感器的溫度、測溫裝置與互感器合為一體、保持電子式電流電壓組合式互感器的結(jié)構(gòu)及功能的帶測溫裝置的電子式電流電壓組合式互感器。包括電流電壓組合式互感器，所述電流電壓組合式互感器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與電流電壓組合式互感器合為一體，溫度傳感器設(shè)有光學(xué)測溫元件和信號傳輸光纖，光學(xué)測溫元件嵌于電子式電流電壓組合式互感器中，信號傳輸光纖設(shè)于電子式電流電壓組合互感器中。
文檔編號G01K1/14GK102221413SQ201110058449
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者徐俊, 朱宗虎 申請人:廈門騏航實業(yè)有限公司