专利名称：带修正电压互感器的消谐器的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统的电路设计技术领域，尤其涉及一种带修正电压互感器的消谐器。
背景技术：
在中性点不接地电力系统中，当发生单相接地故障或者在进行某种操作时，可能引起系统的铁磁谐振，铁磁谐振对系统的安全运行有诸多危害。目前，电压互感器(简称PT) —次侧中性点经消谐器接地是防止铁磁谐振最常采用的方法。电压互感器一次侧消谐器由非线性电阻片或其与一具有固定阻值的线性电阻串接构成。电网正常运行时，消谐器呈高阻值，使谐振在初始阶段不易发展起来。在间歇性弧光接地时，非线性电阻可以限制线路电容对电压互感器的放电电流，不至造成电压互感器饱和而发生铁磁谐振。但是这种工作方式导致本应直接接地的电压互感器中性点改为不能直接接地，从而导致实际运行中出现许多问题。具体是，由于消谐器上存在电压，使得电压互感器二次侧的Y绕组测量不到其一次侧A、B、C三相对地的实际电压，接成开口三角方式的剩余绕组输出的电压也非真实的零序电压，因此会导致相应的相电压和零序电压测量产生误差，并进一步可能导致零序保护误发信或不发信、误动或拒动，对电力系统的安全运行造成威胁。本发明针对常用的消谐器存在的上述问题，提出一种带修正电压互感器的消谐器，该消谐器在电力系统中安装后，不影响电力系统中原有的相关普通电压互感器相对地电压及零序电压的测量性能及准确性。
发明内容
本发明针对常用的消谐器会使电压互感器二次侧的Y绕组测量不到其一次侧三相对地的实际电压，并且接成开口三角方式的剩余绕组输出的电压也非真实的零序电压的问题，提出一种带修正电压互感器的消谐器，用于解决上述问题。为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案是，一种带修正电压互感器的消谐器，其一端与主电压互感器的中性点相连，另一端接地，包括用于消除铁磁谐振的消谐器和修正电压互感器，其特征是所述修正电压互感器的原边并联在消谐器的两端；修正电压互感器的副边包括第一绕组、第二绕组和第三绕组；修正电压互感器副边的第一绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形测量用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第二绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形保护用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第三绕组的首端与主电压互感器二次侧接成开口三角形的剩余绕组的尾端连接，修正电压互感器副边的第三绕组的尾端接地。所述消谐器为非线性电阻片或者为固定阻值的线性电阻。
所述修正电压互感器为单相电压互感器。所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第一绕组之间的变比等于主电压互感器的Y/Y绕组各相电压变比。所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第二绕组之间的变比等于主电压互感器的Y/Y绕组各相电压变比。所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第三绕组之间的变比等于主电压互感器的Υ/Δ绕组各相电压变比的三分之一倍。本发明通过对现有消谐器进行改进，解决了电压互感器一次侧中性点经消谐器接地时造成的电压变换误差的问题，提高了电力系统测量与控制的准确性。
图1是带修正电压互感器的消谐器的原理示意图；图2是带修正电压互感器的消谐器与主电压互感器的接线原理图；图3是实际使用中的带修正电压互感器的消谐器的整体结构示意图；其中，(a)是正视图，(b)是俯视图。
具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。图1是带修正电压互感器的消谐器的原理示意图。图1中，带修正电压互感器的消谐器，包括用于消除铁磁谐振的消谐器和修正电压互感器。其中，修正电压互感器的原边并联在消谐器的两端。修正电压互感器的副边包括第一绕组、第二绕组和第三绕组。图2是带修正电压互感器的消谐器与主电压互感器的接线原理图。图2中，修正电压互感器副边的第一绕组的首端1与主电压互感器二次侧Y形测量用绕组的中性点nl连接，尾端1'接地。修正电压互感器副边的第二绕组的首端2与主电压互感器二次侧Y形保护用绕组的中性点n2连接，2'尾端接地；修正电压互感器副边的第三绕组的首端3与主电压互感器二次侧接成开口三角形的剩余绕组的尾端d连接，修正电压互感器副边的第三绕组的尾端3'接地。在上述连接关系中，al、bl、cl及a2、b2、c2与地之间的电压分别反映被测电力系统A、B、C三相的对地电压，Utl与地之间的电压反映被测电力系统的零序电压。图3是实际使用中的带修正电压互感器的消谐器的整体结构示意图；其中，(a)是正视图，(b)是俯视图。图3中，修正电压互感器的原边的m端与消谐器的NO端连接，修正电压互感器的原边的m'端与消谐器的另一端η端连接，从而实现了修正电压互感器的原边与消谐器的并联。修正电压互感器的副边的第一绕组、第二绕组和第三绕组各自的首端和尾端分别为图3中端子1、1'、2、2'、3、3'。在安装使用时，图3中的各端子应按照图 2要求与主电压互感器连接。一般地，消谐器为非线性电阻片或者为固定阻值的线性电阻。在本发明中，修正电压互感器为单相电压互感器。其中，修正电压互感器副边的第一绕组和第二绕组分别用于补偿主电压互感器二次侧Y形测量用绕组和Y形保护用绕组；修正电压互感器副边的第三绕组用于补偿主电压互感器二次侧接成开口三角形的剩余绕组。
图2中，主电压互感器的Y/Y绕组各相电压变比为额定变比，即kY = kN，主电压互感器的Υ/Δ绕组的各相变比为I = V^v。其中，kY = UAE/Uar = UBE/Ubr = UCE/Ucrk. = UAE/Uar' = UBE/Ubr' = UCE/Ucr'。则在修正电压互感器中，其原边绕组与连接在主电压互感器二次侧Y形测量用绕组中性点的修正电压互感器的第一绕组之间的变比为kK = kN。同样的，修正电压互感器的原边绕组与连接在主电压互感器二次侧Y形保护用绕组中性点的修正电压互感器的第二绕组之间的变比为kK = kN。修正电压互感器的原边绕组与连接在主电压互感器二次侧的剩余绕组的修正电压互感器的第三绕组之间的变比为知’=‘/V^。其中，kE = UE/UrkE' = UE/(3Ur')。上述结论的推导过程如下首先，推导有三个约束条件(1)在电压互感器原边中性点直接接地的情况下，1%的值要保证当一次侧的电力系统电压处于额定且对称状况时，电压互感器二次侧线电压均为100V，相电压均为 100/V3V;k.的值要保证在一次侧的电力系统电压处于额定且对称状况下发生单相金属性接地时，电压互感器剩余绕组的电压100V。(2)在电压互感器原边中性点不直接接地(经过等值阻抗接地)的情况下，kY及 kK要保证当一次侧的电力系统电压处于不对称状况时，经过修正后的电压互感器的线电压变比等于相电压变比且与电压互感器原边中性点直接接地情况下的变比相同。(3)在电压互感器原边中性点不直接接地(经过等值阻抗接地)的情况下，k.与 k' E的值要保证电力系统电源电压处于额定且对称状况下发生单相金属性接地时，修正后的电压互感器剩余绕组的电压等于100V。显然，为了满足上述约束条件(丨彳，必须保证！^二‘！^为电压互感器的额定变比； 为了满足上述约束条件(2)，必须保证kY与kK相等，而且kY = kK = kN。接下来，按照上述条件(3)的要求对、及k/的值进行推导。见图2，为了保证在主电压互感器原边中性点不直接接地(经过等值阻抗R接地) 的情况下，电力系统电源电压处于额定且对称状况，发生单相金属性接地时，修正后的主电压互感器剩余绕组的输出电压3 ‘为100V，必须满足下述推导及其结果，即
咚+略+终+3蜱
_ ^AR 'K +I^br/K +I^cr lkN +3(^ lkN)
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权利要求
1.一种带修正电压互感器的消谐器，其一端与主电压互感器的中性点相连，另一端接地，包括用于消除铁磁谐振的消谐器和修正电压互感器，其特征是所述修正电压互感器的原边并联在消谐器的两端；修正电压互感器的副边包括第一绕组、第二绕组和第三绕组；修正电压互感器副边的第一绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形测量用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第二绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形保护用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第三绕组的首端与主电压互感器二次侧接成开口三角形的剩余绕组的尾端连接，修正电压互感器副边的第三绕组的尾端接地。
2.根据权利要求1所述的一种带修正电压互感器的消谐器，其特征是所述消谐器为非线性电阻片或者为固定阻值的线性电阻。
3.根据权利要求1所述的一种带修正电压互感器的消谐器，其特征是所述修正电压互感器为单相电压互感器。
4.根据权利要求3所述的一种带修正电压互感器的消谐器，其特征是所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第一绕组之间的变比等于主电压互感器的Y/Y绕组各相电压变比。
5.根据权利要求3所述的一种带修正电压互感器的消谐器，其特征是所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第二绕组之间的变比等于主电压互感器的Y/Y绕组各相电压变比。
6.根据权利要求3所述的一种带修正电压互感器的消谐器，其特征是所述单相电压互感器的原边绕组与其副边第三绕组之间的变比等于主电压互感器的Υ/Δ绕组各相电压变比的三分之一倍。
全文摘要
本发明公开了电力系统的电路设计技术领域中的一种带修正电压互感器的消谐器。包括用于消除铁磁谐振的消谐器和修正电压互感器，修正电压互感器的原边并联在消谐器的两端；修正电压互感器的副边包括第一绕组、第二绕组和第三绕组；修正电压互感器副边的第一绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形测量用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第二绕组的首端与主电压互感器二次侧Y形保护用绕组的中性点连接，尾端接地；修正电压互感器副边的第三绕组的首端与主电压互感器二次侧接成开口三角形的剩余绕组的尾端连接，尾端接地。本发明通过对现有消谐器进行改进，解决了电压互感器一次侧中性点经消谐器接地时造成的电压变换误差的问题。
文档编号H02H9/08GK102170121SQ20111010108
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者梁志瑞, 梁策, 牛胜锁, 苏海锋 申请人:华北电力大学(保定)