專利名稱：干式呈容性電磁式電壓互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
干式呈容性電磁式電壓互感器技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種輸變電線路中的電器裝置，具體涉及一種干式呈容性電磁式電壓互感器。背景技術(shù)：
目前，我國35kV級及以下配網(wǎng)系統(tǒng)中，仍然是采用中性點不接地方式，在所采用的電磁式電壓互感器中，普遍存在勵磁特性差、易產(chǎn)生鐵磁諧振和局部放電量偏大等缺陷， 尤以鐵磁諧振對電力運行危害最大，受其影響常會出現(xiàn)高壓熔絲燒斷、設(shè)備受損而導(dǎo)致停電的現(xiàn)象。為解決此問題，專家們作了長期不懈的努力，公認(rèn)的結(jié)論是假定電磁式電壓互感器是一個呈容性的負(fù)荷，就能較好地抑制鐵磁諧振，其中在高壓端與接地端之間接入高壓電容器是較為理想的解決方案。中國專利號ZL2006200537961的“干式呈容性電磁式電壓互感器”按此思路進(jìn)行了改進(jìn)。該互感器的結(jié)構(gòu)包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在一次繞組的高壓端上設(shè)有外靜電屏和均壓環(huán)，在接地端上設(shè)有內(nèi)靜電屏，其關(guān)鍵的改進(jìn)之處在于 在高壓端與接地端之間接入高壓電容器，并在高壓端設(shè)置了外靜電屏和均壓環(huán)。實踐證明 在高壓端與接地端之間接入高壓電容器之后，確實提高了產(chǎn)品的總體電容量和增大容性電流，并起著抗諧振的作用，在高壓端設(shè)置外靜電屏和均壓環(huán)后，有利于改善高壓線圈前幾層的匝間和層間場強，對減少產(chǎn)品的局部放電量起了一定的作用。但是，該型產(chǎn)品在實際運行中存在如下問題接入的高壓電容器運行一段時間后，屏板間易發(fā)生緩慢擊穿而導(dǎo)致短路，因此存在安全隱患；在高壓端設(shè)置外靜電屏和均壓環(huán)屏，雖然降低了局部放電量，但仍然不理想。國內(nèi)幾家大廠像這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品在1. 2Um電壓下局部放電量也只能勉強達(dá)到國標(biāo)規(guī)定的50pC要求。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型旨在提供一種具有新穎結(jié)構(gòu)的干式呈容性電磁式電壓互感器，該互感器既能有效克服勵磁特性差、易產(chǎn)生鐵磁諧振和局部放電量偏大等缺陷，又不會引發(fā)外接電容器緩慢擊穿事故而造成短路，從而有利于消除配網(wǎng)系統(tǒng)的安全隱患。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案這種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設(shè)有外靜電屏和均壓環(huán)，在所述接地端上設(shè)有內(nèi)靜電屏，其特征是所述一次繞組為階梯式排線結(jié)構(gòu)，在每個階梯的段間繞組上設(shè)有均壓屏環(huán)，在所述一次繞組的各層間設(shè)有電容屏，且所有所述的均壓屏環(huán)和電容屏所產(chǎn)生的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。具體實施時，所述一次繞組的銅導(dǎo)線的線徑為Φ0. 13mm，此時在線圈外徑一定時， 可增多一次繞組匝數(shù)，加大直流電阻和降低磁密。具體實施時，所述電容屏由0. 05mm厚度的PMP紙和0. 015mm厚度的鋁箔復(fù)合而
成，鋁箔屏邊緣呈光滑狀。具體實施時，所述中間均壓屏環(huán)由0. Imm厚度的紫銅箔、0. Imm厚度的PMP紙和 0. 08mm厚度的半導(dǎo)電紙復(fù)合而成，在該均壓屏環(huán)的寬度方向兩側(cè)的邊緣設(shè)有Φ4硅橡膠條。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型按照“假定電磁式電壓互感器是一個呈容性的負(fù)荷，就能較好的抑制鐵磁諧振”的思路，以階梯式排線方式繞制一次繞組，在每個階梯的段間繞組上設(shè)置均壓屏環(huán)、在繞組層間均設(shè)置電容屏，并使所有均壓屏環(huán)和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。從而很好地解決了直接在高壓屏與接地屏之間并聯(lián)電容器，屏板間易產(chǎn)生緩慢擊穿而造成短路事故的不足，既能有效增加電容值，達(dá)到使互感器呈容性抗諧振的要求；又能均勻高壓端部場強，改善互感器沖擊電壓分布，降低局部放電量。經(jīng)試驗測定該互感器在1. 2 !下，局部放電量均為30pC以下，小于國家標(biāo)準(zhǔn)50pC的要求，從而解決了電磁式接地電壓互感器制造業(yè)的重大技術(shù)難題。
為加深對本實用新型的理解，
以下結(jié)合附圖通過實施例作進(jìn)一步詳述。圖1為本實用新型一個實施例的縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的B-B剖視圖。圖3是本實施例的電氣原理圖。圖4是圖1中的電容屏放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖1中的均壓環(huán)屏放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中一次導(dǎo)電桿1，外靜電屏2，均壓屏環(huán)3，硅橡膠條31，PMP紙32，銅箔33，半導(dǎo)電紙34，內(nèi)靜電屏4，電容屏5，鋁箔51，PMP紙52，接地嵌件6，一次嵌件A、N，鐵心7。
具體實施方式
參見圖1，并結(jié)合圖2。這種干式呈容性電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)，包括鐵心7、一次繞組、二次繞組，一次繞組的高壓端上設(shè)有外靜電屏2和均壓屏環(huán)3，在接地端上設(shè)有內(nèi)靜電屏4。一次繞組采用階梯形排線結(jié)構(gòu)繞制而成，具有四段。鐵心7采用優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)磁材料制成的疊片鐵心，疊片鐵心抗應(yīng)力能力強。一次繞組采用自粘性漆包線m/3繞線法，其銅導(dǎo)線的線徑為Φ0. 13mm，此時在線圈外徑一定時，可增加一次繞組匝數(shù)，有利于加大直流電阻和降低磁密。在每個階梯的段間繞組上設(shè)有均壓屏環(huán)3，在所述繞組的層間均設(shè)有電容屏5，且所有所述的均壓屏環(huán)3和電容屏5所產(chǎn)生的疊加電容量與該互感器抗鐵磁諧振要求的電容量相匹配。通過疊加電容量的計算即可達(dá)到匹配要求，例如JZWX-35要求匹配電容量為 500pF及以上。參見圖3。從電氣原理圖可知，采用多組均壓屏環(huán)3、電容屏5的措施后，極大地增加了互感器的匝間、層間、段間電容及對地電容，即減小了容抗值增大了電容電流，能很好的起到抑制鐵磁諧振的作用；通過這些主要措施，使該型互感器成為一個全新的產(chǎn)品。另一方面，可均勻端部場強，改善沖擊電壓分布，降低了局部放電量，解決了 10 35kV電壓等級接地電磁式電壓互感器在1. 2Um電壓下的局部放電水平達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的難題。參見圖4。電容屏5采用0. 015mm的鋁箔51和0. 05PMP紙52復(fù)合而成。復(fù)合前， 將鋁箔51的沿寬方向兩邊均折迭15mm，使邊緣光滑。設(shè)置時，放置在一次繞組的層間，其間或一層線或兩層線或多層線，視其抗鐵磁諧振電容量的要求值的大小來決定，起到均布電場和增加層間電容值的作用。參見圖5。制作均壓屏環(huán)3時，先將0. Imm厚度的紫銅箔33與0. Imm厚度的PMP紙32復(fù)合，之后再和0. 08mm厚度的半導(dǎo)電紙34復(fù)合，在其寬方向的邊緣上放置Φ 4硅橡膠條31 (被半導(dǎo)電紙包上)形成均壓屏環(huán)3，在繞線過程中，需將一次線焊接在紫銅箔33上。
權(quán)利要求1.一種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心(8)、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設(shè)有外靜電屏(2)和均壓屏環(huán)(3)，在所述接地端上設(shè)有內(nèi)靜電屏(4)， 其特征是所述一次繞組為階梯式排線結(jié)構(gòu)，在每個階梯的段間繞組上均設(shè)有均壓屏環(huán) (3)，在所述一次繞組的層間均設(shè)有電容屏(5)，且所有所述的均壓屏環(huán)(3)和電容屏(5)的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述一次繞組的銅導(dǎo)線的線徑為 Φ0. 13mm。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述電容屏(5)由0.05mm厚度的PMP紙(52)和0. 015厚度的鋁箔(51)復(fù)合而成，鋁箔屏邊緣呈光滑狀。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述均壓環(huán)屏(3)由0.Imm厚度的紫銅箔(33)、0. Imm厚度的PMP紙(32)和0. 08mm厚度的半導(dǎo)電紙復(fù)合而成，在該均壓屏環(huán)(3)的寬度方向兩側(cè)的邊緣設(shè)有Φ4硅橡膠條(31)。
專利摘要一種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設(shè)有外靜電屏和均壓屏環(huán)，在所述接地端上設(shè)有內(nèi)靜電屏，其特征是所述一次繞組為階梯式排線結(jié)構(gòu)，在每個階梯的段間繞組上設(shè)有均壓屏環(huán)，在所述一次繞組的層間均設(shè)有電容屏，且所有所述的均壓屏環(huán)和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。本實用新型在每個階梯的段間繞組上設(shè)置均壓屏環(huán)、在繞組層間均設(shè)置電容屏，并使所有均壓屏環(huán)和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。該類互感器在1.2Um電壓下局部放電量均為30pC以下，小于國家標(biāo)準(zhǔn)的50pC要求,從而解決了電磁式互感器制造業(yè)的重大技術(shù)難題。
文檔編號H01F27/34GK202134389SQ20112023605
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者李承政 申請人:浙江南極互感器有限公司