一种全新结构的电压互感器的制作方法

本实用新型涉及一种全新结构的电压互感器。

背景技术：

电压互感器主要由铁芯、一次绕组、二次绕组以及绝缘部分组成，传统绝缘部分一般采用绝缘油或者环氧树脂，油浸式互感器分为油浸正立式电流互感器和油浸倒立式电流互感器，电压互感器的电容式电压互感器都属于油浸式互感器。绝缘性能稳定。浇注式互感器绝缘介质为环氧树脂，采用环氧树脂浇注的方式将铁芯与线圈固定在互感器中；这两种结构的互感器普遍存在生产复杂，成本高以及重量大等缺陷，亟待发明一种全新的互感器结构。

此外，在电力系统中，当感抗和容抗参数匹配恰当时即会发生的谐振。电力系统出现铁磁谐振时，会在电感和电容两端出现高于额定电压和额定电流几倍至几十倍的过电压和过电流，这时铁芯就非常饱和了，使得某一相或两相的激磁电流大幅度增加，三相电感不等，就会与电网相对地电容构成谐振回路。通过电压互感器的电流远大于激磁电流，最后烧坏电压互感器及其他设备。因此，为了防止铁磁谐振，现场运行的电压互感器都装上了消谐器。消谐器是高容量非线性电阻器，其阻尼有限流作用，星角接线的电压互感器一般都会装消谐器。然而电压互感器安装消谐器后，会在消谐器电阻上产生电压降，反映到二次侧二次绕组开口三角电压两端，引起三角接线二次侧三相电压不平衡，三次谐波电压升高，对电力系统的稳定性造成严重的影响。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种全新结构的电压互感器。

本实用新型采用的技术方案是：

一种全新结构的电压互感器，包括环形结构的铁芯、一次绕组和二次绕组、上绝缘套和下绝缘套；该铁芯开设有多个按环形均匀分布且贯穿其上下端面的绕线槽，该绕线槽靠近铁芯中心位置的内侧壁开设有上下贯穿的缝隙；所述上绝缘套包括上端盖以及固定于上端盖底部的多个与绕线槽一一对应的上嵌套，上嵌套从铁芯上方插设于绕线槽上半部且上端盖与铁芯上端面贴合；所述下绝缘套包括下端盖以及固定于下端盖顶部的多个与绕线槽一一对应的下嵌套，下嵌套从铁芯下方插设于绕线槽下半部且下端盖与铁芯下端面贴合；所述一次绕组和二次绕组缠绕在装配上嵌套和下嵌套之后的相邻绕线槽交界处，且该一次绕组和二次绕组分别位于铁芯两侧，一次绕组用于并联被测电路，二次绕组应用于并联测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈。

进一步，上述全新结构的电压互感器还包括：安装在电压互感器一次绕组接线中性点与地之间的消谐电阻器；三次谐波限制电路，所述三次谐波限制电路包括PTC热敏电阻、保险丝，所述保险丝与PTC热敏电阻串联后连接在电压互感器二次绕组开口三角的两端；零序电压采集电路，所述零序电压采集电路与电压互感器二次绕组的开口三角的两端连接；用于对采集的数据进行分析、记录、存贮的CPU系统，所述CPU系统的输入端与零序电压采集电路的信号输出端连接；用于显示分析结果的显示装置，所述显示装置与CPU系统连接。

进一步，所述消谐装置还设置有RS485接口，所述RS485接口与CPU系统的输出端连接。

进一步，所述CPU系统包括单片机单元、存储器单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种全新结构的电压互感器，通过在传统互感器铁芯和绕组的基础上增设一体成型的上绝缘套和下绝缘套，组成全新的电压互感器，直接减少传统互感器所需的绝缘油或环氧树脂，绕组的绕线方式也得以改变从而降低端部绕组的高度，减少漆包线用量，达到减少物料和人工成本的效果，互感器整体重量也得到大大降低，新结构同时大大提高了生产效率。

另外，在电压互感器二次绕组的开口三角两端连接有三次谐波限制电路，可有效限制电压互感器谐波电压并治理由于电压互感器谐波电压引起的开口三角电压升高/增高、三相电压不平衡、中性点位移增大等情况。同时还可以记录谐振发生的次数，显示开口三角的零序电压，具有智能保护的优点。

附图说明

以下结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型模组化电机定子的装配图；

图2为本实用新型模组化电机定子的铁芯立体图；

图3为本实用新型模组化电机定子的铁芯与绕组装配图；

图4为本实用新型模组化电机定子的上绝缘套立体图；

图5为本实用新型模组化电机定子的下绝缘套立体图；

图6为本实用新型模组化电机定子的上下绝缘套装配图。

图7是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

参照图1-图6所示，为本实用新型的一种模组化电机定子，包括环形结构的铁芯10、一次绕组201和二次绕组202、上绝缘套30和下绝缘套40等五大组成部分。

上述部件的具体结构和连接关系为：该铁芯10开设有多个按环形均匀分布且贯穿其上下端面的绕线槽101，该绕线槽101靠近铁芯10中心位置的内侧壁开设有上下贯穿的缝隙102；

所述上绝缘套30包括上端盖301以及固定于上端盖301底部的多个与绕线槽101一一对应的上嵌套302，上嵌套302从铁芯10上方插设于绕线槽101上半部且上端盖301与铁芯10上端面贴合；

所述下绝缘套40包括下端盖401以及固定于下端盖401顶部的多个与绕线槽101一一对应的下嵌套402，下嵌套402从铁芯10下方插设于绕线槽101下半部且下端盖401与铁芯10下端面贴合；所述一次绕组201和二次绕组202缠绕在装配上嵌套302和下嵌套402之后的相邻绕线槽101交界处，此上嵌套302和下嵌套402在相邻绕线槽101交界处为弧形面341，以保证绕线时更加稳定；且该一次绕组201和二次绕组202分别位于铁芯两侧，一次绕组201用于并联被测电路，二次绕组202应用于并联测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈。

作为本技术方案的进一步改良，所述上嵌套302和下嵌套402设置有与绕线槽101缝隙102相匹配的缝隙，达到与绕线槽101相匹配的外形效果，并且保证每一相绕组20都隔离开，也更加便于从缝隙102处绕线。

在上述结构基础上，所述上嵌套302的底部与下嵌套402的顶部为相互配合的可伸缩插接结构（如图6），便可适应不同高度的铁芯10，做成不同功率的电机定子。

特别的，所述上嵌套302靠近铁芯10中心位置一侧顶部设置有挡板303，进行端部绕组20的电气隔离；此外，所述上绝缘套30上设置有多个按环形均匀分布的定位柱304，便于定子与电机外壳的组装。

如图7所示，本实用新型电压互感器还包括：

安装在电压互感器一次绕组201接线中性点N与地之间的消谐电阻器R1；

三次谐波限制电路，所述三次谐波限制电路包括PTC热敏电阻R2、保险丝FUSE，所述保险丝FUSE与PTC热敏电阻R2串联后连接在电压互感器二次绕组202开口三角的两端；

零序电压采集电路1，所述零序电压采集电路1与电压互感器二次绕组202的开口三角的两端连接；

用于对采集的数据进行分析、记录、存贮的CPU系统2，所述CPU系统2的输入端与零序电压采集电路1的信号输出端连接；

用于显示分析结果的显示装置3，所述显示装置3与CPU系统2连接。

在本实施例中，所述PTC热敏电阻R2串联保险丝FUSE后接在电压互感器开口三角的两端，PTC热敏电阻R2对高电压呈高阻（电压为100VAC时，阻值>2kΩ），对低电压呈低阻(电压为5VAC时，阻值<20Ω），既可有效限制谐波，又对电路正常的接地信号没有什么影响。在此三次谐波限制电路中串上了保险丝FUSE，可避免任何情况下开口三角的短路。但当发生单相接地等异常情况，较大能量流过PTC热敏电阻R2，产生的热量使其电阻值瞬间升到高阻，相当于将整个三次谐波限制电路与开口三角断开连接，从而保障三次谐波限制电路及电压互感器的安全。

所述零序电压采集电路1不断采集开口三角两端的零序电压，并将所得的数据传输至CPU系统2，CPU系统2包括单片机单元、存储器单元，对采集到的数据进行分析，记录谐振的次数并存储，所得的分析结果在显示装置3上显示。

进一步，所述消谐装置还设置有RS485接口4，所述RS485接口4与CPU系统2的输出端连接，消谐装置通过RS485接口4把获得的采集数据和分析数据传输至上一级主站，以方便主站对压变设备进行监测。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。