同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器，包括高压电极、由３片或３片以上瓦片状电极瓣环绕构成的圆形测量电极；所述高压电极置于测量电极内，并与构成测量电极的每一片瓦片状电极瓣分别形成高压分压电容器；每一片瓦片状电极瓣均接有低压分压电容，所述低压分压电容的另一端接地；该电子电压互感器具有测量精度高、体积小、测量范围宽、绝缘性能好的有套管用带同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器及其补偿方法。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电压互感器，尤其涉及一种套管用带同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器。
技术介绍
电压互感器是一次侧跨接于高压电网的母线与地之间，二次侧接在功率表、电度 表以及机电保护设备上，为机电保护设备和电能计量提供母线电压信号的装置。套管用电 压互感器是安装于进线或出线套管上的新型高压电压互感器。可用于GIS(Gas Insulated Switchgear)六氟化硫封闭式组合电器和HGIS (Half Gaslnsulated Switchgear)等上的进 线或出线套管安装，是机电保护设备和电能计量必不可少的设备。 由于高压电网电压很高，对电压互感器的绝缘要求也很高；而且对测量精度要求 也很高( 一般要求0. 2级，3P)，传统的以电磁感应理论为基础的电压互感器，其原理是变压 器原理，其结构犹如小容量的变压器，一次侧线圈跨接于高压电网的线与地间，二次侧线圈 输出电压为机电保护设备和电能计量提供信号。由于高压电网电压很高，就要求变压器的 铁芯截面积足够大和线圈匝数非常大。结构复杂；体积庞大；重量重，且电压等级越高成本 越高难。使其无法使用于进线或出线套管上。 同心电容分压技术是近来出现的一种电压互感器，该技术是将进线套管或出线套 管与高压母线直接构成一个整体而形成的高压电容，在进行安装时，首先将高压母线和进 线套管或出线套管调整到几乎绝对同心的位置，才能保证电压的测量精度，该技术的出现 虽然可使得在进线套管或出线套管安装的高压电压互感器成为可能，但是同轴分压电压互 感器高压电极与测量电极处的同心度的要求很高，而且，误差随偏心度成指数增长，进线或 出线套管的中心导体即高压电极很长，无法保证在同轴分压电压互感器测量电极处的同心 度。不能满足保护和计量的精度要求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种测量精度高、 体积小、测量范围宽、绝缘性能好的有套管用带同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电 压互感器及其补偿方法。 本技术的技术解决方案是本技术提供了一种同轴分压电子式电压互感 器，其特殊之处在于所述同轴分压电子式电压互感器包括高压电极、由3片或3片以上瓦 片状电极瓣环绕构成的圆形测量电极；所述高压电极置于测量电极内，并与构成测量电极 的每一片瓦片状电极瓣分别形成高压分压电容器；每一片瓦片状电极瓣均接有分压电容， 所述分压电容的另一端接地。 上述圆形测量电极是由瓦片状电极瓣等分构成的。 上述圆形测量电极两端设置有绝缘环，以保证其与壳体之间的绝缘。 上述瓦片状电极瓣之间设置有绝缘条。3 上述瓦片状电极瓣电极上还设置有信号引线条。 上述同轴分压电子式电压互感器还包括采集数据处理补偿电路，所述分压电容与高压分压电容器之间的接点接入采集数据处理补偿电路。 上述采集数据处理补偿电路包括信号调理器、A/D转换器、CPU以及电光转换器； 所述分压电容与高压分压电容器之间的接点接入信号调理器，所述信号调理器通过A/D转 换器电性接入CPU ;所述CPU电性接入电光转换器。 上述同轴分压电子式电压互感器还包括壳体、出线端子以及上法兰和下法兰；所 述上法兰和下法兰设置在壳体两端，所述圆形测量电极置于壳体内部；所述圆形测量电极 内部的高压电极和壳体构成密闭气室。上述高压电极是进线套管或出线套管中的高压母线。 本技术的优点是 1、精度高。本专利技术所提供的同轴分压电压互感器由于高压分压电容为气体电容， 稳定性非常好，有好的电压特性和温度特性。通过数字校准，可保证O. 1%的精度；与传统 的电磁式的电压互感器相比，不会因为在电压很低时，由于硅钢片的初始磁导率小，使得测 量误差很大或当电压过高时出现的磁饱和现象；同时与现有的同心电容分压技术相比，由 于本专利技术将进线套管或出线套管等分为几个瓦片状的电极瓣，在高压母线与进线套管或出 线套管不能保证同心的情况下，根据每个瓦片状的电极瓣与高压母线所形成的电容不一 样，再经过信号调理器、A/D转换器、CPU以及光电转换器处理后，可将其表现为光信号输 出，精度高。 2、体积小、重量轻、易安装。本专利技术能够方便的安装在进线或出线套管法兰上，成 为套管地一部分，重量仅有传统高压电压互感器的2%左右，并且采用兰连接设计，可方便 的安装在进线套管或出线套管上，与线套管或出线套管成为一体，安装移动相当方便。 3、成本低。本专利技术由于没有铁磁芯和线圈，节省了大量的铜漆包线和硅钢片，成本 大大的降低，约为10%。 4、测量范围宽。本专利技术的电压特性决定了同轴电容分压互感器在整个测量范围内 能够完全的线性变化。 5、绝缘性能好。本专利技术的高压电容电介质采用SF6，可以根据电压等级的需要，进 行设计，绝缘性能出色。 6、数字量输出。本专利技术通过电容分压，然后对分压电压进行采集，并进行数据处 理，数据补偿，最后电光转换，以光数据的形式输出。附图说明图1为本技术的电路原理示意图； 图2为本技术测量电极组件结构示意图； 图3为本技术具体实施例部分纵切面示意图； 图4为本技术具体实施例结构示意图。具体实施方式参见图l，本技术提供了一种同轴分压电子式电压互感器，该电子式电压互感器包括包括高压电极1、至少由3片瓦片状电极瓣构成的圆形测量电极2以及与瓦片状电 极瓣数目相对应的分压电容3 ;高压电极1置于测量电极2内，高压电极1置于圆形测量电 极2内，并与构成测量电极2的每一片瓦片状电极瓣17分别形成高压分压电容器；每一片 瓦片状电极瓣17均接有分压电容3，分压电容3的另一端接地。 本技术所提供的同轴分压电子式电压互感器还包括采集数据处理补偿电路； 该采集数据处理补偿电路包括信号调理器4、 A/D转换器5、 CPU 6以及电光转换器7 ;分压 电容3与高压分压电容器之间的接点接入信号调理器4，信号调理器4通过A/D转换器5电 性接入CPU 6 ;CPU 6电性接入电光转换器7。 其中信号调理器可以是由运算放大器和电位器构成的电路，将信号调理到A/D转 换器需要的范围； A/D转换器是由16位A/D转换器芯片及其外围电路组成的，将调理器过来的模拟 信号转换成数字信号的电路； CPU6可以是由CPLD或单片机或DSP芯片及其外围电路组成的能够进行高速数据 处理的电路； 电光转换器是通用的电光转换器，如HFBR-1414等。 参见图2，本技术的圆形测量电极2是由瓦片状电极瓣17等分所构成的，同 时，圆形测量电极2与高压电极1之间设置有绝缘环15，该绝缘环15可以保证其与壳体之 间的绝缘；构成圆形测量电极2的瓦片状电极瓣17之间设置有绝缘条14 ;瓦片状电极瓣17 的电极上还设置有信号引线条16。 参见图3，本技术还包括壳体9、出线端子11以及壳体9两端设置的与进线或 出线套管连接的上法兰12，以及与开关体连接的下法兰13。圆形测量电极2置于壳体9内 部并用顶环10顶住，同时利用壳体9上的上法兰12以及下法兰13固定；信号引线条16和 采集数据处理补偿电路通过出线端子11相连；高压电极1在进线套管或出线套管上，圆形 测量电极内部的高压电极1和壳体9构成密闭SF6气室。 参见图4，高压电极1是进线套管或出线套管中的高压母线，本专利技术在工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器，其特征在于：所述同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器包括高压电极、由３片或３片以上瓦片状电极瓣环绕构成的圆形测量电极；所述高压电极置于测量电极内，并与构成测量电极的每一片瓦片状电极瓣分别形成高压分压电容器；每一片瓦片状电极瓣均接有低压分压电容，所述低压分压电容的另一端接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东波，张挺，
申请(专利权)人：西安华伟光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]