一种改进的1000kv柱式电容式电压互感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压互感器，具体讲涉及一种高压端串联有阻尼装置的1000KV柱式电容式电压互感器。
【背景技术】
[0002]柱式电容式电压互感器分为电容分压器和电磁单元两大部分，如图1所示；电容分压器由单节或多节耦合电容器构成，承担系统的一次电压。每节耦合电容器由多个电容单元串联而成，如图2所示。
[0003]100kV柱式电容式电压互感器的电容分压器通常由5节耦合电容器叠装而成，每节耦合电容器内部有几十到上百个电容元件，每个电容元件有两个插接的引线片，电容元件通过引线片压接串联。
[0004]如此多的元件及连接点，使得100kV柱式电容式电压互感器在特高压电网中运行时，容易遭受到雷电过电压、操作过电压(例如电力系统中隔离开关操作时，会产生高频电压及电流)等各种过电压的侵害，伴随着高频电压，在柱式电容式电压互感器内部流过高频电流，在高频电压及电流所产生的电、热及力的作用下，100kV柱式电容式电压互感器内部电容元件的绝缘性能容易受到损坏。
[0005]因此，有必要对现有的100kV柱式电容式电压互感器的结构进行改进，以抑制施加于电容分压器的高频电压及高频电流的幅值及频率，提高100kV柱式电容式电压互感器的绝缘性能。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种改进的1000KV柱式电容式电压互感器。
[0007]本发明提供的技术方案是:一种改进的1000KV柱式电容式电压互感器，包括电容分压器和电磁单元，其改进之处在于:所述电容分压器的低压端与电磁单元相连，其高压端与阻尼装置相连；所述阻尼装置包括并联的电阻和电感。
[0008]优选的，所述电容分压器包括依次串联的耦合电容器；所述耦合电容器包括外瓷套管、同轴设于所述外瓷套管两端外侧的电容器法兰、同轴设于所述外瓷套管两端内侧的电容组件和膨胀器；两端的电容组件和膨胀器分别与两端的电容器法兰相连，所述电容组件通过留有裕度的导线与所述膨胀器相连。
[0009]进一步，所述电容组件包括依次串联的电容元件，所述电容元件由两层铝箔和设于所述两层铝箔之间的聚丙烯薄膜和电容纸卷绕，压扁后经真空浸渍处理制成；每个电容元件设有两个插接的引线片，所述电容元件通过所述引线片串联。
[0010]进一步，所述外瓷套管的外壁为伞群结构；所述外瓷套管的两端沿其轴线平行的方向分别设有螺孔；电容器法兰上设有平行于轴线方向贯穿的、孔径与所述外瓷套管两端孔径对应相等的螺孔，所述电容器法兰通过螺孔和贯穿所述螺孔的螺栓与外瓷套管固定；
[0011]所述外瓷套管内充有绝缘油，所述电容器法兰的内侧面同中心设有直径等于外瓷套管直径的凹槽；所述凹槽内安装有弹性密封圈。
[0012]进一步，所述膨胀器为圆柱体形波纹结构的金属密封腔体，所述膨胀器的一端与所述电容器法兰焊接，其另一端通过留有裕度的导线与电容组件顶端的引线片相连。
[0013]优选的，所述电阻和电感设于阻尼装置上、下法兰之间；所述阻尼装置下法兰上设有平行于轴线方向贯穿的螺孔，所述电容分压器高压端的电容器法兰上对应设有平行于轴线方向贯穿的、孔径等于所述螺孔孔径的安装孔，所述阻尼装置下法兰通过贯穿所述螺孔和所述安装孔的螺栓与所述电容器法兰固定。
[0014]进一步，所述电阻包括外壁上留有螺旋槽的绝缘筒和缠绕在所述绝缘筒的螺旋槽中的绕线电阻；所述绕线电阻两端分别焊接在所述阻尼装置上、下法兰上；所述绝缘筒用环氧树脂制作；所述绕线电阻用镍洛合金制作。
[0015]进一步，所述电感包括外壁上留有螺旋槽的绝缘筒和缠绕在所述绝缘筒的螺旋槽中的软导线；所述软导线两端分别焊接在所述阻尼装置上、下法兰上；所述绝缘筒用环氧树脂制作；所述软导线为漆包线；所述漆包线的线芯用铜制作。
[0016]进一步，所述电感同轴安装在所述电阻内；所述阻尼装置上、下法兰之间同轴设有硅橡胶套管；所述电阻和电感同轴安装在由所述阻尼装置上、下法兰和所述硅橡胶套管所组成的密封腔体内；所述硅橡胶套管的外壁为伞群状，所述密封腔体内充有SF6气体。
[0017]进一步，所述阻尼装置上、下法兰两侧分别设有平行于轴线方向贯穿的定位孔；两侧定位孔的间距等于所述绝缘筒的横截面外径；所述定位孔内固定有一端伸出定位孔后与绝缘筒外壁贴合的定位片；所述定位片上留有轴线与绝缘筒的轴线垂直的螺孔；所述绝缘筒的两侧分别设有径向贯穿的孔径与定位片上螺孔孔径对应相等的螺孔，所述定位片通过贯穿所述螺孔的螺栓与绝缘筒固定。
[0018]与最接近的技术方案相比，本发明具有如下显著进步:
[0019]I)将电阻和电感安装在阻尼装置上、下法兰之间，可通过阻尼装置下法兰与电容分压器高压端的电容器法兰可靠连接，阻尼装置安装更加方便；同时相比于将阻尼装置串联在其他部位，将阻尼装置安装在电容分压器的顶端，节省了安装阻尼装置所用部件，降低了成本。
[0020]2)本发明采用电阻电感并联的方式来抑制过电压，电感取值为微亨级，根据感抗计算公式，在工频条件下，感抗值很小，与电阻并联后，整体并联阻抗很小，减小了阻尼装置对柱式电容式电压互感器误差的影响；在高频情况下，由电感与电阻组成的并联电路实现对过电压的抑制，电感在高频情况下对电压电流有很强的抑制作用，但电感两端承受电压过高，并联电阻后，可使得元件两端承受电压降低，保证了阻尼装置的绝缘性能。
[0021]3)阻尼装置上、下法兰和硅橡胶套管组成密封腔体，腔体内部充SF6气体，有效提高了阻尼装置内部的绝缘强度，降低了阻尼装置的总体设计高度。
[0022]4)电感及电阻分别缠绕在外壁留有螺旋槽的绝缘筒上，电感同轴安装在电阻内；并置于内部充满SF6气体的密封腔体内，有效保证了电感和电阻在长期运行过程中参数的稳定性。
[0023]5)膨胀器的一端与电容器法兰焊接，其另一端通过留有裕度的导线与电容组件顶端的引线片相连；可防止膨胀器在上下移动过程中导致电容元件与膨胀器脱离、或膨胀器与电容器法兰脱离，提高了耦合电容器之间的连接可靠性。
[0024]6)电容器法兰的内侧面同中心设有直径等于外瓷套管直径的凹槽；凹槽内安装有弹性密封圈，弹性密封圈用NBR 丁腈橡胶制作，可有效密封内部的十二烷基苯绝缘油，保证设备整体密封性能。
【附图说明】
[0025]图1为现有的柱式电容式电压互感器的电路原理图；
[0026]图2为图1中耦合电容器Cl的电路原理图；
[0027]图3为本发明提供的1000KV柱式电容式电压互感器的电路原理图；
[0028]图4为本发明提供的1000KV柱式电容式电压互感器的高压端耦合电容器与阻尼装置的连接示意图；
[0029]图5为图4中阻尼装置的结构示意图。
[0030]其中:1-阻尼装置上法兰；2_电阻；3_电感；4_硅橡胶套管；5_电容器上法兰；6-阻尼装置下法兰；7_膨胀器；8_引线片；9_电容元件；10_外瓷套管；11_电容器下法兰；12-电容分压器；13_电磁单兀。
【具体实施方式】
[0031]为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
[0032]本发明提供一种改进的1000KV柱式电容式电压互感器，其电路原理图如图3所示，通过在100kV柱式电容式电压互感器的高压端安装阻尼装置来阻尼过电压，抑制施加于电容分压器的高频电压及电流，提高电压互感器的绝缘性能。
[0033]图3中1000KV柱式电容式电压互感器顶端的耦合电容器与阻尼装置固定，其结构如图4所示。耦合电容器包括外瓷套管10、电容器法兰、膨胀器7和电容组件。耦合电容器顶端安装阻尼装置。
[0034]外瓷套管10用于装入电容元件9，并提高其外绝缘水平；其外壁为伞群结构，伞群为直径不等的大小伞；外瓷套管10的最小有效爬电距离为27500mm ;外瓷套管10内部充有十二烷基苯绝缘油，用于浸渍聚丙烯薄膜与电容器纸复合的绝缘介质，提高整体电气性能。
[0035]电容器法兰同轴安装在外瓷套管10两端，将电容器芯体密封于外瓷套管10内部；电容器法兰上设有平行于轴线方向贯穿的螺孔，同时在外瓷套管10的两端分别设有孔径与电容器法兰上的螺孔孔径相等，位置相对应的螺孔，电容器法兰通过贯穿螺孔的高强度螺栓与外瓷套管1