Gis用多輸出電子式電壓互感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及GIS用多輸出電子式電壓互感器，一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，所述電壓互感器包括同軸電容分壓器，同軸電容分壓器包括懸浮電位筒（6）和懸浮電位筒外側設置的低壓電容結構，其特征在于，所述低壓電容結構至少由內(nèi)向外依次設有第一金屬層（7）、第二金屬層（9）和第三金屬層（11），各金屬層之間設有絕緣介質；所述第一金屬層（7）連接懸浮電位筒（6）外壁，第二金屬層（9）為分體式結構。上述同軸結構分壓器可實現(xiàn)電壓、電流傳感多輸出、多保護功能。具備小型化，高抗干擾，高精度，高可靠性、低成本等優(yōu)點。
【專利說明】GIS用多輸出電子式電壓互感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種GIS用多輸出電子式電壓互感器。
【背景技術】
[0002]目前的GIS用電子式電壓互感器(包括組合互感器設備中的電壓互感器)，多為電容分壓結構，使用一次屏蔽罩和懸浮筒體的同軸結構作為高壓電容，用絕緣介質的同軸金屬層結構作為低壓電容，低壓電容側并上電阻引入采集器、經(jīng)積分、放大、雙A/D轉換后，通過光電轉換裝置轉化為光信號經(jīng)光纖接入合并單元同步處理后到測量保護設備上。
[0003]如CN202384167U，CN202384166U等專利文獻所公開的那樣，與一次導體同軸設置的懸浮電位筒上設置金屬層與絕緣層，形成同軸電容結構。對于組合互感器，懸浮電位筒上同軸設置采用羅氏線圈的電流互感器。
[0004]當前的問題在于，隨著電力系統(tǒng)向大容量，超高壓和特高壓方向發(fā)展，對電力設備小型化，智能化，高可靠性的要求也越來越高，國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)110KV級以上電站測量系統(tǒng)提出了雙保護的原則；所以亟需一種多輸出的電壓互感器。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，用以解決當前沒有多輸出電壓互感器的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括:
[0007]—種GIS用多輸出電子式電壓互感器，電壓互感器包括同軸電容分壓器，同軸電容分壓器包括懸浮電位筒(6)和懸浮電位筒外側設置的低壓電容結構，所述低壓電容結構至少由內(nèi)向外依次設有第一金屬層(7)、第二金屬層(9)和第三金屬層(11)，各金屬層之間設有絕緣介質；所述第一金屬層(7)連接懸浮電位筒(6)外壁，第二金屬層(9)為分體式結構。
[0008]所述第二金屬層(9)徑向分段，由至少兩個瓦形結構組成。
[0009]所述第二金屬層(9)軸向分段設置。
[0010]所述第二金屬層(9 )軸向分段設置。
[0011 ] 所述第三金屬層(11)接地，第二金屬層的各分體塊分別連接所述電壓互感器對應輸出端。
[0012]所述第二金屬層(9)的各分體塊大小、形狀相同。
[0013]所述第一金屬層與第三金屬層之間并聯(lián)有匹配電阻。
[0014]同軸電容分壓器包含懸浮電位筒，懸浮電位筒同軸由內(nèi)向外至少設置第一金屬層7，第二金屬層9，第三金屬層11。通過調整第二金屬層9形狀、結構，將其設置為分體式結構，由若干分體塊構成，分體方法包括軸向分段，分為若干筒形結構，或者徑向分段，分為若干瓦形結構，抑或是既軸向分段又徑向分段，第三金屬層與各分體塊均通過屏蔽電纜連接相應的電壓互感器端口，每個分體塊與第三金屬層間作為一個傳感頭接口，從而實現(xiàn)電壓互感器多輸出、多保護功能。如雙輸出雙保護功能。
[0015]本實用新型的電壓互感器具體小型化，高抗干擾，高精度，高可靠性、低成本等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是GIS用電子式電壓互感器整體結構圖；
[0017]圖2是互感器低壓電容金屬分層示意圖；
[0018]圖3是同軸電容機構原理圖；
[0019]圖4是阻容分壓電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0021]如圖1所示為本實用新型所的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，包括外部壓力容器1、同軸電容分壓器3等，2為一次導體。與現(xiàn)有技術類似，同軸電容分壓器由懸浮電位筒和懸浮電位筒外側的低壓電容結構組成，一次導體2與懸浮電位筒6之間采用氣體絕緣介質(SF6)絕緣，形成高壓電容。
[0022]如圖2所示，懸浮電位筒外側，由內(nèi)向外依次同軸設置有第一金屬層7、第一固體絕緣介質層8、第二金屬層9、第二固體絕緣介質層10和第三金屬層11 ;第一金屬層7緊貼懸浮電位筒6外壁,第二金屬層9為分體式結構。
[0023]上述分體式結構，作為一種實施方式，如圖3所示，第二金屬層9徑向分段，由兩個瓦形結構組成。為了實現(xiàn)多輸出，也可以采用三個或三個以上瓦形結構形成的第二金屬層。填充到金屬層間的固體絕緣材料形成的第一、第二固體絕緣介質層通過第二金屬層分體塊之間的間隙連通。
[0024]作為另一種實施方式，第二金屬層9軸向分段設置，可以分為多個筒形結構(附圖未畫出)。
[0025]作為進一步的實施方式，第二金屬層9還可以既軸向分段又徑向分段，其截面仍可參照圖3。
[0026]以上實施例中，為了便于測量、計算，各分體塊大小、形狀完全相同，如圖4的電氣參數(shù)計算中，選擇兩分體結構，兩分體塊電氣參數(shù)相同。
[0027]第二金屬層每分體塊與第三金屬層形成互感器輸出端口，經(jīng)由高屏蔽性能電纜傳導至采集單元，從而實現(xiàn)多輸出多保護。第三金屬層為接地金屬層。
[0028]懸浮電位筒固定于壓力容器筒體，懸浮電位筒與壓力容器之間采用高強度高絕緣工程塑料連接，第一金屬層與第二金屬層間、第二金屬層與第三金屬層間采用高韌性，高絕緣性能絕緣材料填充。懸浮電位筒安裝于壓力容器筒體上，第一金屬層、第二金屬層、第三金屬層及相關絕緣介質安裝附著于懸浮電位筒上，懸浮電位筒為第一金屬層、第二金屬層、第三金屬層提供機械支撐。金屬制壓力容器形成外電場屏蔽系統(tǒng)，懸浮電位筒形成強弱電場屏蔽系統(tǒng)，同時，懸浮電位筒靠近一次導體側表面與一次導體外表面電容效應承擔一次導體到壓力容器地電位壓降主要部分，協(xié)同第一金屬層、第二金屬層、第三金屬層間電容效應，形成電容分壓器，第一金屬層與第三金屬層之間并聯(lián)匹配電阻，調節(jié)互感器輸出端口輸出電壓，同時形成過電壓抑制電路。
[0029]二次電子單元，如圖1所示電纜連接的壓力容器以上部分，安裝于壓力容器外側，安裝于封閉金屬制殼體內(nèi)。為二次電子單元提供良好的外界電磁場屏蔽。采集單元輸入口并大電阻確保傳變精度。
[0030]以下為阻容分壓原理，如圖4所示:
[0031 ] 一次導體外表面與懸浮電位筒靠近一次導體側表面電容參數(shù)為C1，其電容數(shù)值決定于一次導體與懸浮電位筒間氣體介質的介電常數(shù)與一次導體與懸浮電位管的具體形狀，懸浮電位筒外表面與第一金屬層緊貼，第一金屬層與第二金屬層各分體塊間電容參數(shù)為Ca,第二金屬層各分體塊與第三金屬層間電容參數(shù)為C2,由金屬層結構可知,第一金屬層與第二金屬層各分體塊間電容可視為η個Ca并聯(lián),第二金屬層各分體塊與第三金屬層間電容可視為η個C2并聯(lián)。忽略諸多細節(jié)因素，可理想化視為無限長同軸電容計算公式為:
[0032]
【權利要求】
1.一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，電壓互感器包括同軸電容分壓器，同軸電容分壓器包括懸浮電位筒(6 )和懸浮電位筒外側設置的低壓電容結構，其特征在于，所述低壓電容結構至少由內(nèi)向外依次設有第一金屬層(7)、第二金屬層(9)和第三金屬層(11),各金屬層之間設有絕緣介質；所述第一金屬層(7)連接懸浮電位筒(6)外壁，第二金屬層(9)為分體式結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第二金屬層(9)徑向分段，由至少兩個瓦形結構組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第二金屬層(9)軸向分段設置。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第二金屬層(9)軸向分段設置。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第三金屬層(11)接地，第二金屬層的各分體塊分別連接所述電壓互感器對應輸出端。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第二金屬層(9)的各分體塊大小、形狀相同。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的一種GIS用多輸出電子式電壓互感器，其特征在于，所述第一金屬層與第三金屬層之間并聯(lián)有匹配電阻。
【文檔編號】G01R15/18GK203772925SQ201420002232
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】田志國, 袁亮, 顏語, 徐敏銳, 馬朝陽, 史文強, 石睿睿, 翟鵬飛, 張毅, 文曉龍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團有限公司