專利名稱：電子式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力系統(tǒng)中的電壓測量和繼電保護(hù)裝置，特別是涉及一種電子式電壓互感器。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中電壓的測量和繼電保護(hù)大都采用常規(guī)的電磁式電壓互感器。該種互感器存在的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，頻帶窄，發(fā)生磁飽和時二次信號波形畸變，測量誤差大，容易導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置誤動作。同時，隨著以微處理器為基礎(chǔ)的新技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，使得常規(guī)的電磁式電壓互感器的二次輸出不再需要100/√3或100/3的電壓，而是幾伏的電壓信號，因此常規(guī)的電磁式電壓互感器很難滿足電力系統(tǒng)技術(shù)要求，電磁式電壓互感器的這些缺點制約了電力系統(tǒng)向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)備小型化及多功能化方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述缺點，提供一種體積小、重量輕、測量范圍寬、精度高、運行可靠，可直接與微機(jī)測量保護(hù)裝置聯(lián)接的電子式電壓互感器。
本實用新型電子式電壓互感器包括絕緣體，嵌入絕緣體內(nèi)的一次端子、下嵌件、互感器主體及輔助電路板。其中，互感器主體由上屏蔽罩及下屏蔽罩，設(shè)置在上、下屏蔽罩之間由高壓電阻、低壓電阻、自恢復(fù)保護(hù)管構(gòu)成的互感器主體電路組成?；ジ衅髦黧w電路的連接關(guān)系是高壓電阻一端接一次端子，低壓電阻與自恢復(fù)保護(hù)管并聯(lián)后一端接高壓電阻另一端和輔助電路板，并聯(lián)后另一端接下嵌件和輔助電路板，下嵌件接地。上屏蔽罩設(shè)置在一次端子與高壓電阻之間，下屏蔽罩設(shè)置在低壓電阻、自恢復(fù)保護(hù)管與下嵌件之間。其中上屏蔽罩和下屏蔽罩作為電場均勻的電容，既能使互感器中電場均勻性得到改善，又起到電容補(bǔ)償?shù)淖饔谩８邏弘娮韬偷蛪弘娮栊纬煞謮弘娐?，從低壓電阻上可得到一個很低的電壓信號。自恢復(fù)保護(hù)管一般采用氣體放電管，可在電網(wǎng)受到瞬間沖擊時，自動擊穿，而后又自動恢復(fù)，對后階電路起到自動保護(hù)作用；輔助電路板電路包括阻抗變換電路、相位補(bǔ)償電路及比例調(diào)整電路，其連接關(guān)系是阻抗變換電路輸出接相位補(bǔ)償電路輸入，相位補(bǔ)償電路輸出接比例調(diào)整電路輸入。其中，阻抗變換電路由電阻R3、放大器IC1構(gòu)成；相位補(bǔ)償電路由電阻R4和R5、可變電阻R6、電容C1及放大器IC2構(gòu)成；比例調(diào)整電路由電阻R7、R9和R10、可變電阻R8及放大器IC3構(gòu)成。該輔助電路板主要用于對互感器主體電路的二次輸出作必要的調(diào)整，以保證其二次輸出能準(zhǔn)確反映一次電壓情況。
本實用新型電子式電壓互感器的工作原理是，一次高電壓加在一次端子上，經(jīng)過高壓電阻和低壓電阻進(jìn)行分壓，從低壓電阻上得到一個很低的電壓，經(jīng)輔助電路再進(jìn)行調(diào)整，輸出一個與一次高壓成線性關(guān)系的低電壓信號，該低電壓信號經(jīng)雙層屏蔽電纜傳遞到信號采集處理單元，用以電壓測量和實施微機(jī)繼電保護(hù)。輔助電路板的工作原理是對互感器主體電路輸出的低電壓信號進(jìn)行衰減，使其與一次高電壓成嚴(yán)格的線性關(guān)系，然后進(jìn)行相位補(bǔ)償及比例調(diào)整后輸出二次低電壓信號，通過檢測二次低電壓信號了解一次高電壓的狀況。
本實用新型電子式電壓互感器的優(yōu)點在于體積小、重量輕，無二次繞組也能同時滿足電力系統(tǒng)計量和保護(hù)要求；測量范圍為80％～120％Un，線性度好，精度可達(dá)0.2準(zhǔn)確級，且不存在飽和；運行可靠，無諧振，無爆炸或開裂情況；輸出低功率電壓信號，可直接與微機(jī)測量保護(hù)裝置連接，從而簡化了微機(jī)測量保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本。


圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實有新型電路連接圖具體實施方式
本實用新型電子式電壓互感器包括絕緣體2，一次端子1、下嵌件8、嵌入絕緣體2內(nèi)的互感器主體及輔助電路板11。其中，互感器主體由上屏蔽罩3及下屏蔽罩5，設(shè)置在上屏蔽罩3及下屏蔽罩5之間由高壓電阻4、低壓電阻7及氣體放電管6構(gòu)成的互感器主體電路組成，互感器主體電路的連接關(guān)系是高壓電阻4一端接一次端子1，低壓電阻7與氣體放電管6并聯(lián)后一端接高壓電阻4另一端和輔助電路板11，并聯(lián)后另一端接下嵌件8和輔助電路板11。輔助電路板11的電路包括阻抗變換電路、相位補(bǔ)償電路及比例調(diào)整電路，其連接關(guān)系是阻抗變換電路輸出接相位補(bǔ)償電路輸入，相位補(bǔ)償電路輸出接比例調(diào)整電路輸入。其中，阻抗變換電路由電阻R3、放大器IC1(OP07)構(gòu)成；相位補(bǔ)償電路由電阻R4和R5、可變電阻R6、電容C1及放大器IC2(OP07)構(gòu)成；比例調(diào)整電路由電阻R7、R9和R10、可變電阻R8及放大器IC3(OP07)構(gòu)成。其連接關(guān)系是R3一端接低壓電阻7和氣體放電管6并聯(lián)后一端，另一端接IC1正輸入端，IC1負(fù)輸入端和輸出端接R4一端，R4另一端接C1、R5一端和IC2負(fù)輸入端，C1另一端和R6一端接IC2正輸入端，R5另一端接IC2輸出端和R7一端，R7另一端接R8一端和IC3負(fù)輸入端，R8另一端接IC3輸出端和R10一端，R10另一端為二次低電壓輸出端，R6另一端接低壓電阻7與氣體放電管6并聯(lián)后另一端和R9一端，R9另一端接IC3正輸入端。
權(quán)利要求1.一種電子式電壓互感器，包括絕緣體，嵌入絕緣體內(nèi)的一次端子、下嵌件及互感器主體，其特征在于互感器主體由上屏蔽罩及下屏蔽罩，設(shè)置在上屏蔽罩和下屏蔽罩之間由高壓電阻、低壓電阻及自恢復(fù)保護(hù)管構(gòu)成的互感器主體電路組成，互感器主體電路的連接關(guān)系是高壓電阻一端與一次端子連接，低壓電阻與自恢復(fù)保護(hù)管并聯(lián)后一端接高壓電阻另一端和輔助電路板，低壓電阻與自恢復(fù)保護(hù)管并聯(lián)后另一端接下嵌件和輔助電路板。
2.如權(quán)利要求1所述的電子式電壓互感器，其特征在于上屏蔽罩設(shè)置在一次端子與高壓電阻之間，下屏蔽罩設(shè)置在低壓電阻、自恢復(fù)保護(hù)管與下嵌件之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電子式電壓互感器，其特征在于輔助電路板電路包括阻抗變換電路、相位補(bǔ)償電路及比例調(diào)整電路，其連接關(guān)系是阻抗變換電路輸出接相位補(bǔ)償電路輸入，相位補(bǔ)償電路輸出接比例調(diào)整電路輸入。
4.如權(quán)利要求3所述的電子式電壓互感器，其特征在于阻抗變換電路由電阻R3、放大器IC1構(gòu)成；相位補(bǔ)償電路由電阻R4和R5、可變電阻R6、電容C1及放大器IC2構(gòu)成；比例調(diào)整電路由電阻R7、R9和R10、可變電阻R8及放大器IC3構(gòu)成。
專利摘要本實用新型提供一種電子式電壓互感器，包括絕緣體，嵌入絕緣體內(nèi)的一次端子、下嵌件、互感器主體及輔助電路板。其中，互感器主體由上屏蔽罩及下屏蔽罩，設(shè)置在上、下屏蔽罩之間的高壓電阻、低壓電阻、自恢復(fù)保護(hù)管構(gòu)成的互感器主體電路組成。互感器主體電路的連接關(guān)系是高壓電阻一端接一次端子，低壓電阻與自恢復(fù)保護(hù)管并聯(lián)后一端接高壓電阻另一端和輔助電路板，并聯(lián)后另一端接下嵌件和輔助電路板。體積小，重量輕；測量范圍為80％～120％Un，線性度好，精度可達(dá)0.2準(zhǔn)確級，運行可靠，可直接與微機(jī)測量保護(hù)裝置聯(lián)接。主要用于電力系統(tǒng)中的電壓測量及繼電保護(hù)。
文檔編號H01F38/22GK2901529SQ20062003373
公開日2007年5月16日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者方春恩, 侯祥玉 申請人:西華大學(xué), 四川電器有限責(zé)任公司