一种三相消谐式电压互感器制造技术

本发明专利技术提供了一种三相消谐式电压互感器，包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘，其中，所述一次绕组A、B、C出线端分别与高压电网对应相线连接，一次绕组A和一次绕组C的星形结线中性点与一次绕组B的首端连接，一次绕组B的末端接地，所述二次绕组分为三个组绕组，其中，二次计量绕组的出线端子a1与b1之间接电度表wh，出线端子b1与c1之间接电度表wh，二次测量绕组的出线端子a2、b2、c2、n连接相线间电压表V，剩余绕组为开口三角接线，该发明专利技术打破了传统对称中性点接地，只有一次绕组B的末端接地；且只有B‑N绕组能够提供零序电流的通道，破坏了零序电流产生的条件，简单有效地解决了中性点绝缘系统中铁磁谐振的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电压互感器
，具体涉及一种三相消谐式电压互感器。
技术介绍
我国10-35kv电网的绝缘系统均为中性点绝缘系统。在中性点对地绝缘的电力系统中，为了监视线路的绝缘情况，如图1所示，采用三台星形联结的接地式电压互感器，其中性点直接接地，图1中：CA、CB、CC为三相对地等效电容；A、B、C三相电感为LA、LB、LC，对应电抗为XmA、XmB、XmC，在中性点非有效接地系统正常运行时，XmA≈XmB≈XmC，CA≈CB≈CC，中性点电压为零。当任何一相母线发生单项完全接地事故时，其故障相对地的电压为0V，而非故障相的相电压上升到线电压，即提高了倍，借助电压互感器二次绕组测量每相电压的3块电压表就可以方便地监视到哪一相绝缘出了问题。然而母线对地电容CA、CB、CC存在，该电容与电压互感器的一次绕组形成并联电路，并且互感器是典型的非线性铁磁元件，当发生某些激发，如空投母线或短线路合闸、单相弧光接地的产生与消失、电压的突然升高等，很可能造成某两相电压互感器电压发生变化。又由于PT是Y0/Y0接线且为中性点对称接地，加上接地电容也是中性点对称接地，三相中有两相电压发生变化，PT中性点位移将产生零序电流和零序电压，不大的零序电流在非故障相电压互感器中产生足够大的零序磁通使铁心饱和，这样非线性铁磁元件的感抗XL降低，某一时刻，当线路中感抗等于容抗(XL＝XC)时，将产生铁磁谐振。为对系统进行绝缘接地监视，系统中普遍使用接地电压互感器，现在绝大多数采用三台单相电压互感器接成三相组的方式。这些电压互感器都是电磁式的，为非线性电感元件，与电网导线对地电容并联形成铁磁谐振回路，在一定的激发条件下产生谐振，并产生过电压和过电流。运行经验表明，这种铁磁谐振引发的电压互感器烧坏和电网停电事故是较常见的。长期以来，电力系统对此进行了很多的试验研究，也采取了一系列的消谐措施，并付诸实施。主要的消谐措施有：(1)改善电压互感器的励磁特性：要彻底解决铁磁谐振问题，最根本的是选用励磁伏安特性好的电压互感器，在一般过电压水平下电压互感器铁心不足以进入其深度饱和区，因而与线路参数构不成产生谐振的匹配参数。(2)减少同一网络中并联电压互感器台数：同一电网中，并联运行的电压互感器台数越多，总的伏安特性会变得越差，总体等值感抗也越小，如果电网中电容电流较大，则容易发生铁磁谐振。所以应尽量减少同系统中的电压互感器的投运台数。(3)在10kV母线每相对地加装电容器：当系统中XC/XL≤0.01时，不容易发生铁磁谐振。因此在10kV以下的小变电所可加装中性点接地的电容器组或选用可靠的电缆来代替一段出线架空母线。对大变电所连接有多台电压互感器的情况，因需要增装的电容量较大，不宜采用加装电容器的方法。(4)在系统中电压互感器中性点处安装消谐器或串接电阻接地：当发生接地故障时，由于消谐装置上出现较高的电压而使消谐器导通，因而能起到消耗能量、阻尼和抑制其电流的作用，并降低了电压互感器上的电压，这样也就改善了电压互感器的伏安特性。但是电阻应选得很大。然而电阻太大时，又使单相接地时开口三角电压降低，对保护的正确动作有一定影响。因此应选择比较合理的电阻，而且以非线性电阻为宜，正常时阻值较大，当发生故障时在高电压作用下阻值下降，即能起到消耗能量、阻尼等作用，又不影响开口三角保护功能的可靠性。这种方式一般在10kV及以下的系统中经常采用。(5)在电压互感器的开口三角处装设消谐装置或电阻：在电压互感器的开口三角处装设消谐装置或电阻，能起到阻尼、消谐、抑制谐振的作用，同时还能起到限制电压互感器中电流的作用，减小每相电压互感器的电流而改善伏安特性。(6)高压侧中性点串接单相电压互感器：在电压互感器高压侧中性点串接单相电压互感器(即零序电压互感器)。上述措施在实践中对抑制谐振都各有一定的效果。不过，在中性点绝缘系统中采用的消谐措施大多为被动的消谐，即谐振产生以后消谐装置才起作用。如果一旦消谐措施出现故障，谐振不能被有效的消除，其危害仍然存在。
技术实现思路
本申请通过提供一种三相消谐式电压互感器，以解决中性点绝缘系统中铁磁谐振的技术问题。为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：一种三相消谐式电压互感器，包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘，其中，所述一次绕组A、B、C出线端分别与高压电网对应相线连接，一次绕组A和一次绕组C的星形结线中性点与一次绕组B的首端连接，一次绕组B的末端直接接地，所述二次绕组分为三组绕组，其中，二次计量绕组的出线端子a1与b1之间接电度表wh，出线端子b1与c1之间接电度表wh，二次测量绕组的出线端子a2、b2、c2、n连接相线间电压表V，剩余绕组为开口三角接线，其出线端子为da与dn。该专利技术取消了传统电磁式电压互感器一般采用3台星形联结的接地电压互感器，其中性点直接接地的做法，而是只有绕组B的一端N端接地，且只有B-N绕组能够提供零序电流的通道，破坏了零序电流产生的条件，经试验和实践证明这种独特的接线设计成功解决了中性点绝缘系统中铁磁谐振的问题。进一步地，绕组AB和绕组BC在线电压工作，绕组B0在相电压工作，其相电压为：其中，为B0间相电压，为A0间相电压，为AB间线电压，为C0间相电压，为BC间线电压。进一步地，该三相消谐式电压互感器为环氧树脂浇注成型，属于免维修产品。与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是：1)该专利技术取消了传统互感器对称中性点接地的接线形式，只有B-N绕组能够提供零序电流的通道，破坏了分频谐振的条件，消除了分频谐振和其它谐振，因此，该系统的任何操作都不会引发谐振。2)在系统发生单相接地，其相对地感抗XL不会减小，不会引起铁心磁化饱和或谐振，也就不会损坏电压互感器。执行GB20840.3-2013标准，满足10kV绝缘系统使用条件，在系统运行中各种扰动因素条件下也不会发生谐振。对污闪接地故障，有独到的自恢复能力。3)试验和实践已证明该电压互感器与系统接地电容大小无关，可以对接地电容电流任意补偿。综上，该三相消谐式电压互感器既能满足正常的使用功能，又能消除传统电压互感器给系统带来的不利影响，为电力系统的安全可靠运行创造了一个强有力的支撑点。附图说明图1为传统电磁式电压互感器等效电路图；图2为本专利技术的一次绕组接线原理图；图3为本专利技术的二次计量绕组接线原理图；图4为本专利技术的二次测量绕组接线原理图；图5为本专利技术的剩余绕组接线原理图；图6为本专利技术的接线电路图；图7为本专利技术的电压向量图；图8为本专利技术的三相相电压等值向量图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种三相消谐式电压互感器，以解决中性点绝缘系统中铁磁谐振的技术问题。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。实施例1：一种三相消谐式电压互感器，包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘，其中，所述一次绕组A、B、C出线端分别与高压电网对应相线连接，如图2所示，一次绕组A和一次绕组C的星形结线中性点与一次绕组B的首端连接，一次绕组B的末端直接接地，所述二次绕组分为三组绕组，其中，如图3所示，二次计量绕组的出线端子a1与b1之间接电度表wh，出线端子b1与c1之间接电度表wh，如图4所示，二次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相消谐式电压互感器，包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘，其中，所述一次绕组A、B、C出线端分别与高压电网对应相线连接，其特征在于，一次绕组A和一次绕组C的星形结线中性点与一次绕组B的首端连接，一次绕组B的末端接地，所述二次绕组分为三组绕组，其中，二次计量绕组的出线端子a1与b1之间接电度表wh，出线端子b1与c1之间接电度表wh，二次测量绕组的出线端子a2、b2、c2、n连接相线间电压表V，剩余绕组为开口三角接线，其出线端子为da与dn。

【技术特征摘要】
1.一种三相消谐式电压互感器，包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘，其中，所述一次绕组A、B、C出线端分别与高压电网对应相线连接，其特征在于，一次绕组A和一次绕组C的星形结线中性点与一次绕组B的首端连接，一次绕组B的末端接地，所述二次绕组分为三组绕组，其中，二次计量绕组的出线端子a1与b1之间接电度表wh，出线端子b1与c1之间接电度表wh，二次测量绕组的出线端子a2、b2、c2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张才丽，张斌卫，潘志清，
申请(专利权)人：天水长开互感器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62