一种等电位屏蔽电容式电压互感器制造技术

本发明专利技术涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上，所述支撑绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接。该等电位屏蔽电容式电压互感器重量轻，但其抗震机械性能较强。

【技术实现步骤摘要】
一种等电位屏蔽电容式电压互感器
：本专利技术涉及一种电容式电压互感器，更具体涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器。
技术介绍
：近年来我国交流特高压输电技术发展迅速，这就对特高压电网电压的准确测量提出了高要求。目前高电压测量装置主要有以下三种：电磁式电压互感器、电容式电压互感器和电子式电压互感器。电磁式电压互感器多用于110kV以下电压等级的电压计量，电容式电压互感器普遍用于110kV以上电压等级的电压计量。电子式电压互感器目前仍然处于研发和试验阶段，其电压测量精度、激光器寿命、系统可靠性等问题需进一步研究解决，目前尚未投入工程应用。对于500kV以上的电压等级，特别对于特高压等级（1000kV），电磁式电压互感器由于绝缘困难并且容易在一次侧发生铁磁谐振进而引发电力事故，已不采用。电容式电压互感器因为其结构简单、造价便宜、一次侧不会与电网发生铁磁谐振、可靠性高等优点，已被广泛应用于超/特高压电压等级电网电压测量。但对于应用于超/特高压领域的电容式电压互感器，存在如下技术困难：（1）对地杂散电容对电容式电压互感器测量准确度的影响我国西北电网750kV电容式电压互感器实际测量结果表明，对地杂散电容引起的测量误差可高达0.2%以上。目前业内通过采用增大电容量的方法来减少杂散电容对准确度测量的影响。但对于特高压电压等级（1000kV及以上），杂散电容电流显著增大，可达20mA。此时的电容式电压互感器，即便电容量增大到10000pf，其准确级也无法达到0.1级的标准。（2）现场校验困难通常电容式电压互感器在现场安装后，需要进行现场校验以便及时对比差和角差进行修正。但是在特高压变电站，由于变电站场地情况、现场严重的电磁干扰等因素存在，所以对特高压电容式电压互感器进行现场校验非常困难。（3）暂态相应特性问题数字化继电保护系统的广泛应用对电压互感器的响应特性提出了越来越高的要求，要求互感器次级电压应快速准确反映初级电压的变化。有关规程要求，互感器初级对地短路后，次级电压应在0.2秒以内降至初始值的0.1以下。现有CVT均采用储能元件组成的铁磁谐振阻尼器，以抑制电磁单元中可能产生的铁磁谐振。储能元件的引入使互感器的响应特性变差，难以满足特高压电网继电保护快速准确动作的要求。等电位屏蔽电容器单元与无储能元件铁磁谐振阻尼器的专利技术与采用，彻底解决了上述技术难题。本专利技术的等电位屏蔽电容器单元对于实现等电位屏蔽电容式电压互感器的高精度电压测量起到关键作用。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器，该电压互感器重量轻，但其抗震机械性能较强。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上，所述支撑绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接。本专利技术提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述支撑绝缘子顶端和底端的轴线处设有圆形凹槽，所述凹槽内分别设有梅花触头组件，两个所述触头组件通过穿过两个凹槽的金属埋件连接。本专利技术提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，在所述支撑绝缘子底端的触头组件内插入金属棒状电极；所述支撑绝缘子侧面为波纹状表面。本专利技术提供的另一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，其特征在于：所述支撑绝缘子为在有限空间内集成了一次电气连接、结构、绝缘和密封的紧凑型结构。本专利技术提供的另一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，在所述环形电极上下端与与其上下端相对应的所述支撑法兰之间设有辅助电容器，所述辅助电容器通过螺柱和螺母与所述环形电极连接，所述螺柱穿过所述辅助电容器向其对应的所述支撑法兰延伸；所述螺柱上设有弹簧。本专利技术提供的再一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述螺柱端面与其对应的所述支撑法兰间有一定距离，所述距离根据至少大于所述辅助电容器轴向膨胀量。本专利技术提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述辅助电容器的底端通过螺母与所述支撑法兰连接。本专利技术提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述绝缘套筒的顶端和底端分别设有与所述支撑法兰相连的套筒法兰。本专利技术提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述导向法兰的内圆面设置在所述支撑绝缘子底端的外圆面外，设置在所述主电容器顶部的所述导向法兰的内圆面与所述支撑绝缘子外圆面间有一定的垂直间隙，所述间隙的尺寸由所述导向法兰、所述支撑绝缘子的相对安装位置以及所述主电容器最大膨胀量来确定。本专利技术提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，在所述间隙内设有与所述支撑绝缘子外圆面相贴的橡皮垫，所述橡皮垫厚度小于所述间隙距离；所述主电容器底端的所述导向法兰内圆面与与其相对应的所述支撑绝缘子底端的外圆面通过橡皮垫连接。本专利技术提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，设置在所述主电容器顶部的所述导向法兰通过其内圆面的两侧与与其相对应的所述支撑绝缘子的顶端外圆面两侧活动连接；设置在所述主电容器底端的所述导向法兰与与其相对应的所述支撑绝缘子活动连接。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术中的电容式电压互感器中的部件可以正常膨胀，又可以使各部件在运输颠簸时得到缓冲，避免破坏屏蔽电容器；2、本专利技术中的支撑绝缘件采用紧凑型设计，在有限空间内集成了一次电气、结构、绝缘和密封设计；3、本专利技术中的支撑绝缘件特殊的紧凑型结构设计也使得其内部空间得到充分利用，在满足支撑绝缘件内外层绝缘的前提下将体积降到最小，从而降低等电位屏蔽电容器单元的高度和直径尺寸，进而使整个电容式电压互感器设备重量轻，增强其抗震机械性能；4、本专利技术中的主电容器与支撑绝缘子间是相对独立的，没有通过螺栓连接，安装时可随时对中电容器的位置进行微调，避免偏心问题的发生；5、本专利技术中的橡皮垫起到了缓冲作用，保证运输过程中主电容器不会因颠簸而损坏；6、本专利技术中设有的间隙结构既满足主电容器的固定要求，又能避免主电容器由于体积膨胀而损坏。附图说明图1为本专利技术等电位屏蔽电容式电压互感器结构示意图；图2为本专利技术图1中B的等电位屏蔽电容器单元相互连接放大轴向剖面图；图3为为本专利技术的支撑绝缘件正视图；图4为本专利技术的支撑绝缘件俯视图；图5为本专利技术的支撑绝缘件仰视图；图6为本专利技术的支撑绝缘件剖视图；其中，1-主电容器，2-绝缘套筒，3-辅助电容器，4-环形电极，5-支撑绝缘子，6-支撑法兰；7-套筒法兰，8-触头组件，9-金属棒状电极，10-内绝缘材料，11-橡皮垫，12-间隙，13-导向法兰，14-金属埋件。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1：如图1-6所示，本例的专利技术等电位屏蔽电容式电压互感器A包括通过其两端设有的支撑法兰6相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰6间的、由内到外依次同轴设有的主电容器1、内绝缘材料10、环形电极4和绝缘套筒2；在所述主电容器1与所述支撑法兰6间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上，其特征在于：所述支撑绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接。

【技术特征摘要】
1.一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上，其特征在于：所述支撑绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接；在所述环形电极上下端与与其上下端相对应的所述支撑法兰之间设有辅助电容器，所述辅助电容器通过螺柱和螺母与所述环形电极连接，所述螺柱穿过所述辅助电容器向其对应的所述支撑法兰延伸；所述螺柱上设有弹簧；所述螺柱端面与其对应的所述支撑法兰间有一定距离，所述距离根据至少大于所述辅助电容器轴向膨胀量；所述支撑绝缘子为在有限空间内集成了一次电气连接、结构、绝缘和密封的紧凑型结构；所述导向法兰的内圆面设置在所述支撑绝缘子底端的外圆面外，设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：査鲲鹏，董巍，李志麒，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，中电普瑞电力工程有限公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11