一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置，属于电压传感器领域。本悬挂式中性点低电压检测装置由内部分压屏蔽结构、绝缘筒和均压环组成，整体的屏蔽结构包括在高压臂电容C1外设置有高压侧屏蔽套，在低压臂电容C2和低压电容引线外设有低压侧屏蔽套。本发明专利技术针对杂散电容电流提出一种新型屏蔽结构的电容分压器，通过减小电容电极和临近设备之间的杂散电容，通过屏蔽套降低外界电场对电容电极间电场的干扰，从而实现提高测量精度和测量稳定性的目的。提供的悬挂式中性点低电压检测装置具有体积重量小、安装简便、测量精度高、抗干扰能力强、可靠性高的特点。

A Suspension Neutral Point Low Voltage Detection Device for Operating Dry Resistance Defect Diagnosis

【技术实现步骤摘要】
一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置
本专利技术涉及电压传感器
，特别涉及一种采用新型屏蔽结构而获得高精度和高抗干扰性的悬挂式中性点低电压检测装置。
技术介绍
标准电容分压器一般由高压臂主电容和低压臂主电容串联而成，由于高压臂的主电容量较大，也可以在高压臂采用将几个低容量电容串联的结构，在低压臂也可以采用将几个电容并联的结构。当在理想的电容器两端加上电压时，电容器中只存在位移电流。但是在实际的电容器两端加上电压时，电容的绝缘材料中多少会有一部分泄漏电流流过，这部分泄漏电流会改变标准电容分压器的分压比，使测量出现误差。为了得到高精度的标准电容分压器，需要尽可能的减小标准电容分压器的泄漏电流。在运行干抗中性点电压检测的应用中，由于中性点离地面位置较高，如果地面安装分压器，就不得不使用长距离高压引线，其在强电磁干扰环境下的天线效应，会导致各种干扰信号的引入，无法实现精确测量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种具有体积重量小、安装简便、测量精度高、抗干扰能力强、可靠性高的特点的悬挂式中性点低电压检测装置。本专利技术提供的一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置由高压侧屏蔽罩、均压环、外屏蔽筒及分压电容C1和C2组成；外屏蔽筒由绝缘材料采用整体缠绕工艺制造，一体成型，内部充SF6气体作为，悬挂式中性点低电压检测装置的外壳；均压环通过紧固栓销固定在外屏蔽筒上；高压侧屏蔽罩为金属材料，通过金属加工工艺成型，圆筒形状，上端盖固定在外屏蔽筒顶部，与均压环实现电气连接，整体包围高压分压电容C1；外屏蔽筒由底部采用金属材料封底，一体成型，内部与低压分压电容C2电气连接，外部由接线柱连接接地线；作为优选，高压侧屏蔽罩整体包围高压分压电容C1，且长度达到外屏蔽筒整体绝缘长度的46％；作为优选，均压环的中心点可根据现场设备情况设置悬挂挂钩；悬挂挂钩通过内嵌螺栓孔与所述均压环实现机械和电气连接。作为优选，高压分压电容C1，可根据分压比，由多只大容量高压电容串联组成。作为优选，低压分压电容C2，可根据分压比，由多只大容量高压电容并联组成。附图说明图1为本专利技术实施例提供的屏蔽结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的结构原理图。图3为本专利技术实施例提供的实际情况下结构电路图。图4为本专利技术实施例提供的屏蔽结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的屏蔽结构的仿真模型。图6为本专利技术实施例提供的有屏蔽无干扰时电压分布图。图7为本专利技术实施例提供的有屏蔽无干扰时电场分布图。图8为本专利技术实施例提供的采用温度传感器的温度特性补偿。图9为本专利技术实施例提供的温度误差与温度的关系图。具体实施方式为了深入了解本专利技术，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供的用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置由内部分压屏蔽结构、绝缘筒和均压环组成，整体的屏蔽结构包括在高压臂电容C1外设置有高压侧屏蔽套，在低压臂电容C2和低压电容引线外设有低压侧屏蔽套。电容式电压互感器的主要组成部包括两级标准电容分压器、A/D转换模块、数据处理模块和数据显示输出模块，其结构原理如图2所示。电容式电子式电压互感器在测量电压时，首先是通过两级标准电容分压器将母线上的高电压降低为低压臂电容器两端的中间电压，然后通过A/D转换模块将中间电压模拟信号转换为数字信号，在二次侧的数据处理模块中对信号数据进行处理，得到一次侧的电压信号，并计算出其幅值和相位，最后通过数据显示输出模块进行输出。在CVT的基本结构中，标准电容分压器的精度和稳定性对CVT的测量精度有着很重要的影响，本专利技术的内容主要着眼于标准电容分压器的屏蔽措施。标准电容分压器理想情况下的电容中只有位移电流流过，低压臂和高压臂的电压关系如公式所示。但是在实际的运行中，由于标准电容中存在泄漏电流，将泄漏电流等效为一个与标准电容并联的电阻，则实际运行的标准电容分压器结构如图3所示。理想情况的标准电容分压器的分压比和频率无关，但是实际运行中的标准分压器的分压比是和频率有关的，如公式所示：可以看到，由于泄漏电流等效电阻的存在，实际的标准电容分压器的分压比精度会收到影响，减小泄漏电流，就可以提高标准电容分压器的精度。标准电容分压器中的泄漏电流主要由两部分构成，一部分是在电容器内部和外部的绝缘支撑物上有小部分电流流动，这部分可以被称为绝缘泄漏电流，另一部分是由于电容器的电极和临近设备通过杂散电容铰链而产生的很小的电流，这部分可以被成为杂散电容电流，这两部分电流可以合起来成为标准电容分压器的泄漏电流。在高精度的测量中，需要考虑泄漏电流对测量精度带来的影响。本专利技术针对杂散电容电流提出一种新型屏蔽结构的电容分压器，通过减小电容电极和临近设备之间的杂散电容来提高测量精度和测量稳定性。整体的屏蔽结构包括在高压臂电容C1外设置有高压侧屏蔽套，在低压臂电容C2和低压电容引线外设有低压侧屏蔽套，通过屏蔽套降低外界电场对电容电极间电场的干扰，从而实现提高测量稳定性的目的。屏蔽结构的示意图如图1所示。仿真采用ANSOFT软件进行，仿真中建立的电容分压器模型如图所示。高压侧电容采用同轴圆柱电容，并做了一些光滑处理以减小电场强度，高压侧电容电极之间填充SF6气隙。低压侧电容采用平行板电容器，填充介质为膜纸复合介质，介电常数3.5。高压侧屏蔽套向下延伸，低压侧屏蔽套向上延伸，两者一起在高度上覆盖了整个电容分压器。经过计算仿真，得到电容分压器在有屏蔽套，无外界干扰情况下的电压分布如图6所示，电场分布图如图7所示。从图6中可以看到电场的最大值出现在平行板电容器的电极之间，其余部分的电场强度值比较低，可以满足绝缘的要求。分别对有屏蔽无干扰、有屏蔽有干扰、无屏蔽无干扰、无屏蔽有干扰四种情况下的电容分压器进行仿真，得到的中间电压值如表所示。表1中间电压仿真结果为了进一步降低温度的影响，提高分压比的稳定性，本节提出一种采用温度传感器的电容分压器温度特性补偿。其结构如图8所示，同图1相比，在电容分压器的不同部位放置了6个温度传感器。表2电容分压器温度特性数据温度(℃)试验电压(KV)中间电压(V)温度误差(％)0.150.64111.62630.03415.350.52711.60020.03530.150.76911.65490.02745.250.74911.65040.02859.650.97011.70340.048将电容分压器样机放入温度控制室内，在0～60。℃范围内调节，在5个不同的温度点施加额定电压，测量电容分压器的温度特性，试验结果如表所示。将温度误差和温度的关系作图如图9所示。使用电容分压器时，根据实际测量得到的温度，在图9中采用插值法计算得到温度误差，然后根据温度误差对测量得到的中间电压值进行修正。从表1中的数据可以看到，在采用了如图4所示的屏蔽措施后，外界的干扰对中间电压值没有影响，有干扰和无干扰时中间电压的差值为0.00％。而在没有采用屏蔽措施时，有干扰和无干扰时，中间电压差值为10.79％，计算的结果说明，新型屏蔽结构可以有效的降低外界干扰对电容分压器中间电压值的影响，提高测量的精度和稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置，其特征在于，包括高压侧屏蔽罩(2)、均压环(3)、外屏蔽筒(1)及分压电容C1和C2；所述外屏蔽筒(1)由绝缘材料采用整体缠绕工艺制造，一体成型，内部充SF6气体作为，悬挂式中性点低电压检测装置的外壳；所述均压环(3)通过紧固栓销固定在外屏蔽筒(1)上；所述高压侧屏蔽罩(2)为金属材料，通过金属加工工艺成型，圆筒形状，上端盖固定在外屏蔽筒(1)顶部，与均压环(3)实现电气连接，整体包围高压分压电容C1；所述外屏蔽筒(1)由底部采用金属材料封底，一体成型，内部与低压分压电容C2电气连接，外部由接线柱连接接地线。

【技术特征摘要】
1.一种用于运行干抗缺陷诊断的悬挂式中性点低电压检测装置，其特征在于，包括高压侧屏蔽罩(2)、均压环(3)、外屏蔽筒(1)及分压电容C1和C2；所述外屏蔽筒(1)由绝缘材料采用整体缠绕工艺制造，一体成型，内部充SF6气体作为，悬挂式中性点低电压检测装置的外壳；所述均压环(3)通过紧固栓销固定在外屏蔽筒(1)上；所述高压侧屏蔽罩(2)为金属材料，通过金属加工工艺成型，圆筒形状，上端盖固定在外屏蔽筒(1)顶部，与均压环(3)实现电气连接，整体包围高压分压电容C1；所述外屏蔽筒(1)由底部采用金属材料封底，一体成型，内部与低压分压电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：时雨，沈映，颜冰，段兵，邓亚奎，雷东，唐亮星，郭涛，赵元东，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司红河供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53