一种电压互感器制造技术

本发明专利技术公开了一种电压互感器，包括N个金属电极、N

【技术实现步骤摘要】
一种电压互感器


[0001]本专利技术涉及电压测量领域，特别是涉及一种电压互感器。

技术介绍

[0002]传统的电压互感器中的分压模块为电阻分压模块或阻容分压模块，电阻分压模块和阻容分压模块可以实现对电网电压的高精度测量，但是，随着电网向超高压及大容量的趋势发展，传统的电压互感器在高压和超高压的情况下绝缘困难，可能发生铁磁共振，存在体磁饱和、铁磁共振的现象，对电网的安全性造成威胁。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种电压互感器，提高了电压互感器的绝缘能力，且不会产生电磁干扰，也即不会产生铁磁共振，提高了电网的安全性。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电压互感器，应用于电网，包括：
[0005]自所述电网的高压端至地面低压端依次连接的N个金属电极及N
‑
1个分别设置于每相邻两个所述金属电极之间的晶体，用于在待测电压的作用下产生形变，N不小于2，所述待测电压为所述电网的输出电压；
[0006]一端分别绕在N
‑
1个所述晶体上，另一端与光源检测模块连接的双模光纤，用于在所述晶体发生形变时，使自身的两个传导模产生相位差；
[0007]所述光源检测模块，用于基于所述双模光纤的两个传导模之间的相位差计算出待测电压。
[0008]优选地，所述双模光纤的一端分别均匀缠绕在N
‑
1个所述晶体上。
[0009]优选地，所述晶体为石英晶体。
[0010]优选地，所述晶体为陶瓷压电晶体。
[0011]优选地，所述光源检测模块为接收干涉仪。
[0012]优选地，还包括绝缘管，N个所述金属电极及N
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1个所述晶体置于所述绝缘管内。
[0013]优选地，还包括分别设置于所述绝缘管的两端的法兰盘。
[0014]优选地，还包括设置于所述绝缘管外部的绝缘套。
[0015]优选地，所述绝缘套的外侧面自下而上渐缩。
[0016]优选地，所述绝缘套为多个。
[0017]本申请提供了一种电压互感器，包括N个金属电极、N
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1个分别设置于每两个所述金属电极之间的晶体、绕在N
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1个所述晶体上的双模光纤及光源检测模块。具体地，晶体在待测电压的作用下会产生形变，在晶体发生形变时，绕在晶体上的双模光纤的两个传导模会产生相位差，光源检测模块基于相位差计算出待测电压。可见，本申请采用光纤传输信号，由于光纤具有良好的绝缘性能，提高了电压互感器的绝缘能力，且使用光纤不会产生电磁干扰，也即不会产生铁磁共振，提高了电网的安全性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术提供的一种电压互感器的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术提供的一种现有技术中的电压互感器的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术提供的另一种现有技术中的电压互感器的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术提供的一种电压互感器的具体结构示意图；
[0023]图5为本专利技术提供的另一种电压互感器的结构示意图。
具体实施方式
[0024]本专利技术的核心是提供一种电压互感器，提高了电压互感器的绝缘能力，且不会产生电磁干扰，也即不会产生铁磁共振，提高了电网的安全性。
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参照图1，图1为本专利技术提供的一种电压互感器的结构示意图，该电压互感器应用于电网，包括：
[0027]自电网的高压端至地面低压端依次连接的N个金属电极1及N
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1个分别设置于每相邻两个金属电极1之间的晶体2，用于在待测电压的作用下产生形变，N不小于2，待测电压为电网的输出电压；
[0028]一端分别绕在N
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1个晶体2上，另一端与光源检测模块4连接的双模光纤3，用于在晶体2发生形变时，使自身的两个传导模产生相位差；
[0029]光源检测模块4，用于基于双模光纤3的两个传导模之间的相位差计算出待测电压。
[0030]高压直流电压测量装置是特高压直流输电系统以及柔性直流输电系统中的电压测量的重要设备，安装在直流极限、阀组及中性线处，测量的结果与直流输电的可靠性密切相关。请参照图2和图3，图2为本专利技术提供的一种现有技术中的电压互感器的结构示意图，图3为本专利技术提供的另一种现有技术中的电压互感器的结构示意图，现有技术中的传统的电磁式或电容分压式的电压互感器在高压和超高压的情况下绝缘困难，此时电压互感器跨接在电网中相当于一个非线性感性负载，可能会与系统中的电容作用从而发生铁磁共振、铁磁饱和或铁磁谐振的现象，对电网的安全性造成威胁。
[0031]为解决上述技术问题，提供一种绝缘性较好的电压互感器以在直流输电系统中进行电压测量是十分必要的。本申请的设计思路为考虑到光纤的绝缘性较好，使用光纤传输信号可以提高电压互感器的绝缘能力，此外，还考虑到光纤模间干涉技术具有简单的结构和固有的抗环境温度的能力，因此将其应用于电压互感器中以进行直流输电系统的电压测量。
[0032]基于此，本申请中的电压互感器包括自电网的高压端至地面低压端依次连接的N个金属电极1、N
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1个分别设置于每相邻两个金属电极1之间的晶体2、双模光纤3及光源检测模块4，具体地，金属电极1的个数及晶体2的个数由测量的电压的大小决定，电压越大，晶体2及金属电极1的个数越多，N个金属电极1及N
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1个晶体2起到分压并对电网电压进行测量。电网的高压端的电压经过金属电极1及晶体2输出至地面低压端，由于晶体2具有逆压电效应，从而晶体2在待测电压(也即是电网的输出电压)的作用下产生形变，绕在晶体2上的双模光纤3中的两个传导模的相位差发生变化，最后光源检测模块4双模光纤3中的两个传导模之间的相位差计算出被测电压。
[0033]需要说明的是，本申请中的金属电极1可以但不限于为金属电极1。请参照图4，图4为本专利技术提供的一种电压互感器的具体结构示意图，本申请中的金属电极1的个数为4，晶体2的个数为3，当然，金属电极1及晶体2的个数不限于上述举例，也可以为其他的个数，具体根据实际情况而定，本申请在此不做特别的限定。
[0034]综上，本申请采用光纤传输信号，由于光纤具有良好的绝缘性能，提高了电压互感器的绝缘能力，且使用光纤不会产生电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压互感器，应用于电网，其特征在于，包括：自所述电网的高压端至地面低压端依次连接的N个金属电极及N
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1个分别设置于每相邻两个所述金属电极之间的晶体，用于在待测电压的作用下产生形变，N不小于2，所述待测电压为所述电网的输出电压；一端分别绕在N
‑
1个所述晶体上，另一端与光源检测模块连接的双模光纤，用于在所述晶体发生形变时，使自身的两个传导模产生相位差；所述光源检测模块，用于基于所述双模光纤的两个传导模之间的相位差计算出待测电压。2.如权利要求1所述的电压互感器，其特征在于，所述双模光纤的一端分别均匀缠绕在N
‑
1个所述晶体上。3.如权利要求1所述的电压互感器，其特征在于，所述晶体为石英晶体。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，翟少磊，罗奕，魏龄，钱斌，王恩，胡珊珊，张林山，王典浪，陈叶，王保帅，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：