一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，以GIS盆式绝缘子散射电容为高压臂，以与GIS盆式绝缘子连接的分压器为低压臂，利用电容分压的原理对GIS内导杆与GIS外壳之间的电压进行测量，可以实现对GIS运行电压的实时监测；此外，分压器外壳与GIS外壳等电位连接，可以有效屏蔽变电站其他带电设备产生的干扰电场，保证测量的准确度。

A bus voltage measuring device based on GIS basin insulator distribution capacitance

The utility model discloses a busbar voltage measuring device based on the distribution capacitance of the GIS basin insulator, which takes the GIS basin insulator scattering capacitance as the high pressure arm and the voltage divider connected to the GIS basin insulator as the low pressure arm. The voltage between the guide rod inside the GIS and the GIS shell is measured by the principle of the capacitance partial pressure. The real-time monitoring of the operating voltage of the GIS; in addition, the voltage divider shell and the GIS shell are connected, which can effectively shield the interference electric field produced by the other charged equipment in the substation, and ensure the accuracy of the measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置
本技术属于电力系统
，具体涉及一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置。
技术介绍
随着时代与经济的飞速发展，建设GIS(GasInsulatedSubstation，气体绝缘变电站)变电站已成为我国发展计划中不可或缺的一项工程。与以往的开放式配电系统不同，GIS变电站具有可靠性高、运行方便、占地少、内部元件干扰少、维修时间长、安装方便、经济成本小、不受电磁影响等优点，因此，GIS在110kV及以上的电网中获得广泛应用。鉴于GIS变电站在电力系统中的重要性，实时地监测电力设备的状态、以确保其安全可靠地运行也显得尤为重要，其中准确地监测GIS的运行电压便是确保其安全运行的基础。GIS电压监测装置为电压互感器，包括以电容分压式和电磁式为代表的传统电压互感器，以及以电子式互感器和光学电压互感器为代表的新一代电压互感器，这两类电压互感器均存在易渗油、造价昂贵、安装与检修需要停电、体大笨重、测量不灵活、损耗大、绝缘要求高等缺陷。此外，传统的电容分压式和电磁式电压互感器在GIS回路中容易导致铁磁谐振，而铁磁谐振过电压可能致使绝缘击穿损坏，且暂态过电压也可能造成铁芯饱和，进而导致测量线性度低、静态和动态准确范围小、瞬态误差特性不理想等问题，甚至会致使互感器发热烧毁，这些故障的发生会给电力系统造成不必要的损失。新一代的光学电压互感器也存在传输损耗高、受环境温度影响大与分压比偏移等问题；同样，电子式电压互感器存在抗温度与电磁干扰能力差、测量暂态电压误差高等问题。上述GIS电压检测装置存在的各种缺陷，已成为GIS变电站发展应用中的瓶颈，丞待研发一种抗干扰性强、测量精度高的GIS电压检测装置，实现对GIS高压输电线路运行状态的实时监测。
技术实现思路
本技术的目的旨在针对目前已有GIS电压监测装置存在的抗干扰性差、易受外界影响、测量误差大等技术问题，提供一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，该装置能够灵活、方便、安全、准确地获取高压输电线路运行时的电压波形，进而实时监测高压输电线路的运行状态，可克服现有电压互感器造价昂贵、安装与检修需要停电、测量不灵活、绝缘要求高等缺陷。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案是：一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，以GIS盆式绝缘子分布电容为高压臂，以与GIS盆式绝缘子连接的分压器为低压臂，测量GIS内导杆与GIS外壳之间的电压，并经同轴电缆传输至显示单元。本技术中GIS盆式绝缘子分布电容是指由GIS高压电极与感应平板间产生的电容。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，所述分压器包括分压器外壳、安装于分压器外壳底部、与同轴电缆连接的BNC接头、与BNC接头连接的匹配电阻与匹配电阻连接的香蕉头连接件、安装于分压器外壳顶部的顶盖、与GIS盆式绝缘子外表面贴合的盆式绝缘子接触电极以及穿过顶盖与盆式绝缘子接触电极连接的T型导电压紧件；所述分压器外壳底部中心位置分别设计有筒体状向内和向外凸起的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台与T型导电压紧件将设置于两者之间的低压臂阻容元件压紧，所述BNC接头固连于第二凸台环形端面上，所述香蕉头连接件安装于第一凸台筒体型腔内、并穿过低压臂阻容元件伸入T型导电压紧件中部空腔内，香蕉头连接件鼓起部位与T型导电压紧件中部空腔内壁贴合。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，为了与BNC接头和香蕉头连接件结构匹配，所述第一凸台与第二凸台形成阶梯结构，第二凸台内径大于第一凸台的内径，第二凸台的外径大于第一凸台的外径。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，所述顶盖上设置有两根以上弹簧杆，每个弹簧杆顶端设计有与GIS外壳的螺杆连接的挂钩，通过挂钩将分压器固定于GIS外壳上，同时这样可以实现分压器外壳与GIS外壳等电位连接，从而屏蔽GIS变电站其它带电设备产生的干扰电场，确保测量电压信号的准确性。弹簧杆可以伸缩至合适长度以使分压器可以满足不同类型GIS需求。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，为了拆装方便，所述压紧件与盆式绝缘子接触电极之间为螺纹连接。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，所述顶盖与压紧件之间设置有T型分压器绝缘子，T型分压器绝缘子端部从顶盖中心位置穿出，将分压器压紧件与顶盖分离开，起到对分压器测量得到的信号与分压器外壳绝缘的作用。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，为了拆装方便，并使压紧件与分压器绝缘子之间良好接触，所述分压器绝缘子与压紧件之间为螺纹连接。本技术采用尼龙、聚四氟乙烯等绝缘材料作为分压器绝缘子。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，所述低压臂阻容元件用于为分压器作为低压臂提供相应的低压臂电阻、电容值，同时可以减小杂散电感的影响，低压臂阻容元件呈环形圆盘结构，为具有阻容性能的贴片元件(例如外购的贴片电阻、贴片电容元件等)组成的PCB板或电解质薄膜(例如外购的PET聚酯薄膜)，此处不作限定，其提供的电阻、电容值可以根据GIS盆式绝缘子分布电容进行设计。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，所述同轴电缆间设置有具有滤波、放大功能的运算放大电路或单片机，分压器与运算放大电路或单片机通过同轴电缆连接；它们用于对分压器测量得到的电压信号进行滤波、电压跟随及放大等，以保证电压测量的准确性。上述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，本技术采用的显示单元为示波器。本技术提供的基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置具有以下有益效果：(1)该装置以GIS盆式绝缘子分布电容为高压臂，以与GIS盆式绝缘子连接的分压器为低压臂，利用电容分压的原理对GIS内导杆与GIS外壳之间的电压进行测量，可以实现对GIS运行电压的实时监测；(2)该装置分压器外壳与GIS外壳等电位连接，可以有效屏蔽变电站其他带电设备产生的干扰电场，保证测量的准确度；(3)该装置分压器与GIS盆式绝缘子连接，不与GIS高压部分直接接触，不存在绝缘问题，安全可靠性强，因此在装置的安装、测量、检修过程中不影响系统安全运行；(4)该装置安装在GIS盆式绝缘子处，利用运算放大电路对测量的电压信号进行滤波、电压跟随、电压放大等信号处理，进一步提高测量精度和可靠性；(5)该装置仅通过安装在GIS盆式绝缘子处的分压器便可实现对GIS运行电压的实时监测，不仅具有结构简单、操作方便等特点，而且整体体积小、成本低，电压监测位置可以根据实际需求随意改变，使用过程方便灵活，适用性强，适于在本领域内推广使用。附图说明图1是本技术基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置整体结构示意图；图2是本技术基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置的分压器结构示意图。附图标记说明：1、分压器；2、分压器外壳；3、BNC接头；4、匹配电阻；5、香蕉头连接件；6、分压器绝缘子；7、低压臂阻容元件；8、T型导电压紧件；9、顶盖；10、弹簧杆；11、挂钩；12、盆式绝缘子接触电极；13、GIS盆式绝缘子；14、GIS内导杆；15、GIS外壳；16、同轴电缆；17、运算放大电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，其特征在于：以GIS盆式绝缘子分布电容为高压臂，以与GIS盆式绝缘子(13)连接的分压器(1)为低压臂，测量GIS内导杆与GIS外壳之间的电压，测量信号由运算放大电路处理后经同轴电缆(16)传输至显示单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，其特征在于：以GIS盆式绝缘子分布电容为高压臂，以与GIS盆式绝缘子(13)连接的分压器(1)为低压臂，测量GIS内导杆与GIS外壳之间的电压，测量信号由运算放大电路处理后经同轴电缆(16)传输至显示单元。2.根据权利要求1所述基于GIS盆式绝缘子分布电容的母线电压测量装置，其特征在于所述分压器(1)包括分压器外壳(2)、安装于分压器外壳底部、与同轴电缆(16)连接的BNC接头(3)、与BNC接头(3)连接的匹配电阻(4)、与匹配电阻连接的香蕉头连接件(5)、安装于分压器外壳顶部的顶盖(9)、与GIS盆式绝缘子(13)外表面贴合的盆式绝缘子接触电极(12)以及穿过顶盖与盆式绝缘子接触电极(12)连接的T型导电压紧件(8)；所述分压器外壳(2)底部中心位置分别设计有筒体状向内和向外凸起的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台与T型导电压紧件(8)将设置于两者之间的低压臂阻容元件(7)压紧，所述BNC接头(3)固连于第二凸台环形端面上，所述香蕉头连接件安装于第一凸台筒体型腔内、并穿过低压臂阻容元件(7)伸入T型导电压紧件(8)中部空腔内，香蕉头连接件鼓起部位与T型导电压紧件(8)中部空腔内壁贴合。3.根据权利要求2所述基于GIS盆式绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢施君，苟杨，苏少春，曹树屏，张晨萌，张榆，刘凡，曾在田，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，国网四川省电力公司成都供电公司，
类型：新型
国别省市：四川,51