一种等电位屏蔽电容式电压互感器的制造方法
【技术领域】
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[0001 ] 本发明涉及一种电容式电压互感器，更具体涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器。
【背景技术】
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[0002]近年来我国交流特高压输电技术发展迅速，这就对特高压电网电压的准确测量提出了高要求。目前高电压测量装置主要有以下三种:电磁式电压互感器、电容式电压互感器和电子式电压互感器。电磁式电压互感器多用于I1kV以下电压等级的电压计量，电容式电压互感器普遍用于I1kV以上电压等级的电压计量。电子式电压互感器目前仍然处于研发和试验阶段，其电压测量精度、激光器寿命、系统可靠性等问题需进一步研究解决，目前尚未投入工程应用。
[0003]对于500kV以上的电压等级，特别对于特高压等级(lOOOkV)，电磁式电压互感器由于绝缘困难并且容易在一次侧发生铁磁谐振进而引发电力事故，已不采用。电容式电压互感器因为其结构简单、造价便宜、一次侧不会与电网发生铁磁谐振、可靠性高等优点，已被广泛应用于超/特高压电压等级电网电压测量。
[0004]但对于应用于超/特高压领域的电容式电压互感器，存在如下技术困难:
[0005](I)对地杂散电容对电容式电压互感器测量准确度的影响
[0006]我国西北电网750kV电容式电压互感器实际测量结果表明，对地杂散电容引起的测量误差可高达0.2%以上。目前业内通过采用增大电容量的方法来减少杂散电容对准确度测量的影响。但对于特高压电压等级(100kV及以上)，杂散电容电流显著增大，可达20mA。此时的电容式电压互感器，即便电容量增大到1000pf，其准确级也无法达到0.1级的标准。
[0007](2)现场校验困难
[0008]通常电容式电压互感器在现场安装后，需要进行现场校验以便及时对比差和角差进行修正。但是在特高压变电站，由于变电站场地情况、现场严重的电磁干扰等因素存在，所以对特高压电容式电压互感器进行现场校验非常困难。
[0009]( 3 )暂态相应特性问题
[0010]数字化继电保护系统的广泛应用对电压互感器的响应特性提出了越来越高的要求，要求互感器次级电压应快速准确反映初级电压的变化。有关规程要求，互感器初级对地短路后，次级电压应在0.2秒以内降至初始值的0.1以下。现有CVT均采用储能元件组成的铁磁谐振阻尼器，以抑制电磁单元中可能产生的铁磁谐振。储能元件的引入使互感器的响应特性变差，难以满足特高压电网继电保护快速准确动作的要求。
[0011]等电位屏蔽电容器单元与无储能元件铁磁谐振阻尼器的发明与采用，彻底解决了上述技术难题。本发明的等电位屏蔽电容式电压互感器可实现高精度电压测量。
[0012]特高压等电位屏蔽电容式电压互感器由电容分压器与电磁单元组成，而电容分压器又是由一节或多节等电位屏蔽电容器单元组成。等电位屏蔽电容器单元与现有传统电容式电压互感器的电容器单元结构不同，等电位屏蔽电容器单元将测量分压用的主电容器设置在电容器单元中心，在该主电容器的顶端与底端法兰外周各布置一个环形电极，上下两个环形电极与处于中心位置的主电容器同轴。在上下两个环形电极之间等间距对称布置若干个屏蔽用辅助电容器，通过合理选择屏蔽用辅助电容器的参数可以实现让上下两个环形电极之间沿轴向的电位分布与位于中心的主电容器轴向的电位分布保持相同。
[0013]屏蔽用辅助电容器的固定结构需要同时兼顾安装、运输、偏心和膨胀收缩等几方面。屏蔽用辅助电容器在电容器单元内的位置必须相对固定，否则在运输过程中电容器可能因颠簸而发生损坏。而主电容器与屏蔽用辅助电容器间位置的变化也会对屏蔽效果产生影响进而影响新型特高压电容式电压互感器的测量精度。
[0014]其次，无论主电容器还是屏蔽用辅助电容器，在充油后其法兰均会向外膨胀，造成电容器底部法兰不平从而使电容器无法直立于套筒内，再考虑到电容器的细高型结构，其顶部相对于底部不可避免地会造成偏心，给屏蔽用辅助电容器的安装带来困难甚至无法完成安装。
[0015]另外，在环境温度及设备自身工作温度的作用下，设备元件的体积会相应发生变化，特别是对于特高压等电位屏蔽电容式电压互感器的屏蔽用辅助电容器这种细高型产品。因此在对屏蔽用辅助电容器固定的同时也需要给膨胀收缩留有必要的空间。
【发明内容】
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[0016]本发明的目的是提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器，该电压互感器容易解决辅助电容器由于膨胀收缩的问题使得其在安装、运输和运行中带来的问题。
[0017]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述电压互感器包括通过其两端设有的支撑法兰相互连接的等电位屏蔽电容器单元，所述等电位屏蔽电容器单元包括设置在上下所述支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、环形电极和绝缘套筒；在所述环形电极上下端与与其上下端相对应的所述支撑法兰之间设有辅助电容器，所述辅助电容器通过螺柱和螺母与所述环形电极连接，所述螺柱穿过所述辅助电容器向其对应的所述支撑法兰延伸；所述螺柱上设有弹簧。
[0018]本发明提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述螺柱端面与其对应的所述支撑法兰间有一定距离，所述距离根据至少大于所述辅助电容器轴向膨胀量。
[0019]本发明提供的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，通过灵活调节所述螺母的位置使得所述主电容器与所述辅助电容器的芯子高度一致。
[0020]本发明提供的另一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述绝缘材料为气体绝缘材料、泡沫绝缘材料或绝缘油。
[0021]本发明提供的再一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述主电容器上下分别设有与所述支撑法兰连接的支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述绝缘套筒的轴心上。
[0022]本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述支撑绝缘子顶端和底端的轴线处设有圆形凹槽，所述凹槽内分别设有梅花触头组件，两个所述触头组件通过穿过两个凹槽的金属埋件连接。
[0023]本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述支撑绝缘子底端设置在所述支撑法兰内，在所述支撑绝缘子底端的触头组件内插入金属棒状电极。
[0024]本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述弹簧处于工作荷载状态，当所述辅助电容器延轴向体积膨胀时，所述环形电极下面的弹簧进一步压缩，所述环形电极上面的弹簧压缩量减少。
[0025]本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述辅助电容器的底端通过螺母与所述支撑法兰连接。
[0026]本发明提供的又一优选的一种等电位屏蔽电容式电压互感器，所述绝缘套筒的顶端和底端分别设有与所述支撑法兰相连的套筒法兰。
[0027]和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0028]1、本发明中电压互感器简单，便于屏蔽用辅助电容器的安装；
[0029]2、本发明中电压互感器，安装时可随时通过螺母对屏蔽用辅助电容器的位置进行微调，确保屏蔽用辅助电容器与主电容器的电位分布