一种不接地系统智能三相一体化电压互感器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，包括基座，所述基座内设置有A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器和合并单元，上述A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器均包括3个以上相互串联的分压电阻，高压系统的一次电压通过A相端子、B相端子、C相端子接入，经过互感器的各个分压电阻降压后，形成二次电压，二次电压经星型接线后与合并单元相连。上述三相一体化电压互感器采用三个单相电压互感器及配套合并单元为一体化的结构形式，具有抗铁磁谐振、结构轻巧、适应智能电网建设等特点。
【专利说明】一种不接地系统智能三相一体化电压互感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统高压测量或继电保护设备，具体地说是一种智能变电站用的不接地系统智能干式三相一体化电压互感器。
【背景技术】
[0002]电压互感器是电力系统或电气控制系统中测量电压、电能的重要设备，但由于不接地系统的配电网络比较复杂，线路的电感、电容参数变化范围较大，在系统接地故障时，相对地电压提高，容易发生铁磁谐振，对电压互感器运行危害极大，曾经常发生电压互感器爆炸和烧毁事故。当前，经电力技术人员的各方努力，找到采用4台单相电压互感器星型接线的方法，虽然，有效地减少电压互感器爆炸和烧毁事故，但由于4台电压互感器星型接线比较复杂，各方技术人员对其接线的理解不同，以及现场工作人员误接线，电压互感器爆炸和烧毁事故仍有发生，并且由于其零序接线局限性，造成互感器的零序电压准确度下降，实际运行中存在零序电压偏高，造成运行单位整定困难，保护不正确动作等不完善问题。为此需要开发一种新型电压互感器，保证互感器安全、准确运行。
[0003]此外，目前的电压互感器，因其绕组较多、容量较大，存在装置体积大，笨重，安装繁锁等问题，需要开发一种小巧、轻便、简单的电压互感器。
[0004]我国电力系统全面开展智能电网建设，研究适应于智能电网的电压互感器势在必行。智能变电站由于充分发挥网络技术，数据共享，使得电压互感器的二次容量大幅度下降，且智能二次设备具有数据换算功能，可减少二次绕组数量。从而缩小互感器的体积，减轻互感器的重量。
[0005]为此，结合上述问题，本发明人对此进行研究，专门开发出一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，本案由此产生。
【发明内容】
[0006]为了解决互感器误接线等问题，适应智能电网发展的需要，本发明提供一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，采用三个单相电压互感器及配套合并单元为一体化的结构形式，具有抗铁磁谐振、结构轻巧、适应智能电网建设等特点。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，包括基座，所述基座内设置有A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器和合并单元，基座上端面设有4个分别用于连接高压系统各相线的A相端子、B相端子、C相端子和O相端子，其中，所述A相端子、B相端子、C相端子的底端分别与A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器相连，O相端子连接接地端；上述A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器均包括2个或2个以上相互串联的分压电阻，高压系统的一次电压通过A相端子、B相端子、C相端子接入，经过互感器的各个分压电阻降压后，形成二次电压，二次电压经星型接线后与合并单元相连。
[0008]作为优选，上述A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器均包括3个相互串联的分压电阻。
[0009]作为优选，上述合并单元包括相互并联的第一合并单元和第二合并单元，其中，第一合并单元和第二合并单元均包括模数转换模块、计算分析模块、通信模块和为上述各个模块供电的电源模块，星型连接的二次电压通过模数转换模块将模拟电压转换为数字信号后发送给计算分析模块，计算分析模块经过合并和同步处理后，再通过通信模块向智能电子设备输出采样数据。
[0010]作为优选，A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均设有套管，套管的顶部设有固封的嵌装螺母，用于连接高压系统的电源线。
[0011]作为优选，所述基座采用环氧树脂真空浇注一体结构或环氧树脂与硅橡胶复合绝缘一体结构。
[0012]作为优选，所述基座的下端侧面进一步设有一二次箱，主要用于放置合并单元以及引出二次接线，二次箱上设有二次电压测试端子，二次接地端子、抗干扰接地端子等。
[0013]上述不接地系统智能三相一体化电压互感器工作原理:高压系统的一次电压先通过A相端子、B相端子、C相端子接入，O相端子接地，一次电压经过互感器的各个分压电阻降压后，形成二次电压，二次电压采用星型接线方式，然后接入合并单元的模数转换模块，通过模数转换模块将二次电压的模拟信号转换为数字信号后发送给计算分析模块，计算分析模块经过三相合并和同步处理后，再通过通信模块向智能电子设备输出采样数据，用于测量和保护高压系统。
[0014]上述结构的不接地系统智能三相一体化电压互感器具有如下优点:
1.采用电阻降压式互感器，不需要传统电压互感器的铁芯、绕组等元器件，一方面有效防止因铁芯饱和、铁磁谐振等引起烧毁互感器问题，真正实现产品具有抗铁磁谐振的功能，另一方面可以降低整个一体化电压互感器的重量和体积，使产品更轻便；
2.采用合并单元，借助其计算能力，零序电压由合并单元自产，取消了传统电压互感器零序绕组，并解决传统四相式互感器带来零序电压数据不准确问题；而且基于合并单元的数据共享的原理，互感器二次容量只承担合并单元负载，不再需要接入大量的二次设备，其他绕组采用小模拟量输出，额定电压为4V，二次容量极小，采用高精密分压电阻降压抽取，不需要由铁芯传递较大功率，故降低互感器二次电压和容量，可减少有色金属，减低成本，能产生较大社会效益。
[0015]3.接线方便、可靠:采用互感器及合并单元已经工厂化完成集成，不存在现场误接线问题，现场接线简单可靠。
[0016]4.体积小、安装灵活:3个单相电压互感器及合并单元经采用环氧树脂或硅橡胶复合绝缘的一体优化结构设计，产品体积紧凑；减少二次绕组、降低二次容量，更有效地缩小互感器的体积和重量，有效缩小了设备安装的空间，安装更加灵活。
[0017]以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实施例的三相一体化电压互感器正视图；
图2为本实施例的三相一体化电压互感器剖视图； 图3为本实施例的三相一体化电压互感器侧视图；
图4为本实施例的合并单元模块框图；
图5为本实施例的三相一体化电压互感器电气连接图。
【具体实施方式】
[0019]如图1-2所示，一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，包括基座1，所述基座I内设置有A相电阻式互感器2、B相电阻式互感器3、C相电阻式互感器4和合并单元，基座I上端面设有4个分别用于连接高压系统各相线的A相端子21、B相端子31、C相端子41和O相端子7，其中，所述A相端子21、B相端子31、C相端子41的底端分别与A相电阻式互感器2、B相电阻式互感器3、C相电阻式互感器4相连，O相端子7连接接地端；A相端子21、B相端子31、C相端子41和O相端子7上均设有套管22，套管22的顶部设有固封的嵌装螺母23，用于连接高压系统的电源线。在本实施例中，所述基座采用环氧树脂真空浇注一体结构。
[0020]如图3-4所示，在本实施例中，所述基座I的下端侧面进一步设有一二次箱8，主要用于放置合并单元以及引出二次接线，二次接线端子83包括二次电压测试端子，二次接地端子、抗干扰接地端子等。二次箱8包括金属材质的箱体81和盖板82，且为密封结构，盖板82具有防窃电的铅封功能。二次箱8 —般装设在一体化电压互感器下部。所述合并单元包括相互并联的第一合并单元5和第二合并单元6，其中，第一合并单元5和第二合并单元6均包括依次相连的模数转换模块51、计算分析模块52和通信模块53，以及为上述各个模块供电的电源模块54。采用合并单元，借助其计算能力，零序电压由合并单元自产，取消了传统电压互感器零序绕组，并解决传统四相式互感器带来零序电压数据不准确问题；而且基于合并单元的数据共享的原理，互感器二次容量只承担合并单元负载，不再需要接入大量的二次设备，其他绕组采用小模拟量输出，额定电压为4V，二次容量极小，采用高精密分压电阻降压抽取，不需要由铁芯传递较大功率，故降低互感器二次电压和容量，可减少有色金属，减低成本，能产生较大社会效益。
[0021]如图5所示，在本实施例中，所述A相电阻式互感器2、B相电阻式互感器3、C相电阻式互感器4均包括3个相互串联的分压电阻Rf R3，并采用短距离带屏蔽铜导线直接连接，分压电阻的个数可以根据实际情况进行调节，一般为3个或3个以上。上述一种不接地系统智能三相一体化电压互感器工作原理:高压系统的一次电压先通过A相端子21、B相端子31、C相端子41接入，O相端子7接地，一次电压经过互感器的3个分压电阻Rf R3降压后，形成二次电压，二次电压采用星型接线方式，然后并联接入第一合并单元5和第二合并单元6的模数转换模块51，通过模数转换模块51将二次电压的模拟信号转换为数字信号后发送给计算分析模块52，计算分析模块经过三相合并和同步处理后，再通过通信模块53向智能电子设备输出采样数据，用于测量和保护高压系统。
[0022]上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
【权利要求】
1.一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:包括基座，所述基座内设置有A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器和合并单元，基座上端面设有4个分别用于连接高压系统各相线的A相端子、B相端子、C相端子和O相端子，其中，所述A相端子、B相端子、C相端子的底端分别与A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器相连，O相端子连接接地端；上述A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器均包括2个或2个以上相互串联的分压电阻，高压系统的一次电压通过A相端子、B相端子、C相端子接入，经过互感器的各个分压电阻降压后，形成二次电压，二次电压经星型接线后与合并单元相连。
2.如权利要求1所述的一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:所述A相电阻式互感器、B相电阻式互感器、C相电阻式互感器均包括3个相互串联的分压电阻。
3.如权利要求1所述的一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:所述合并单元包括相互并联的第一合并单元和第二合并单元，其中，第一合并单元和第二合并单元均包括模数转换模块、计算分析模块、通信模块和为上述各个模块供电的电源模块，星型连接的二次电压通过模数转换模块将模拟电压转换为数字信号后发送给计算分析模块，计算分析模块经过合并和同步处理后，再通过通信模块向智能电子设备输出采样数据。
4.如权利要求1所述的一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:所述A相端子、B相端子、C相端子和O相端子上均设有套管，套管的顶部设有固封的嵌装螺母，用于连接高压系统的电源线。
5.如权利要求1所述的一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:所述基座采用环氧树脂真空浇注一体结构或环氧树脂与硅橡胶复合绝缘一体结构。
6.如权利要求1所述的一种不接地系统智能三相一体化电压互感器，其特征在于:所所述基座的下端侧面进一步设有用于放置合并单元以及引出二次接线的二次箱。
【文档编号】H01F27/06GK104332298SQ201410599138
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】傅三川, 朱松涛, 王仁焘, 欧希堂, 陈英, 俞永军 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司绍兴供电公司, 绍兴大明电力设计院有限公司, 大连北方互感器集团有限公司