专利名称：带消除谐振和温度监控功能的电压互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压互感器，特别是一种具有消谐功能的电压互感器。
背景技术：
在电力系统中电压互感器是将高电压按照比例关系变换为低等级二次电压的设备，主要用于保护、计量和仪表等装置使用。然而由于我国配电网大多采用中性点 不接地系统，电压互感器在配电网中等效成一个电感L，而线路之间或者线路自身存在着电容C，正常情况下两者的参数远离谐振点，当发生扰动时，一旦达到某种匹配条件，导致LC回路发生谐振，导致系统出现数倍于互感器额定电压的过电压，从而导致电压互感器因为接地时超负荷运行而造成开裂或爆炸等恶性事故的发生。但是现行的电压互感器不具备检测和消除谐振的部件和能力，一旦发生谐振，一方面是用户不知道是否发生了谐振，另一方面也无从消除谐振，只能依靠互感器本身的能力抵御，一旦互感器本身无法承受，则必定导致互感器发生损坏。电力系统中还存在另外一种情况是，系统发生轻微谐振，用于监测谐振条件的装置由于谐振信号微弱而无法及时发现系统发生谐振，但是电压互感器的温度却因为系统发生的轻微谐振而有所升高。当系统连续发生多次轻微谐振时，必然会引起电话互感器的损坏。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，不仅能够实时测量系统谐振情况，而且还能根据电压互感器自身的温度值对系统是否发生轻微谐振进行判断，并及时采取消谐措施，从而保证电压互感器不受损坏，进一步保证电网的稳定运行。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，包括一次绕组以及与之耦合的二次绕组，所述电压互感器二次绕组的输出端并联设置有用于在系统发生铁磁谐振时消除谐振的消谐装置；所述电压互感器上还设置有用于监测电压互感器温度的温度传感器，温度传感器的输出端与消谐装置的输入端连接。所述消谐装置的具体结构为所述消谐装置包括中央控制单元、电源模块和次级电压信号调理模块，中央控制单元的输入端分别与电源模块、次级电压信号调理模块和温度传感器连接，中央控制单元的输出端通过光电隔离模块I与消谐模块连接。所述消谐模块的具体结构为所述消谐模块包括与中央控制单元输出端连接的可控硅以及与可控硅连接的消谐元件。本实用新型的改进在于所述次级电压信号调理模块的输出端依次经高速模数转换器、光电隔离模块II与中央控制单元的输入端连接。本实用新型的改进在于所述中央处理单元的输出端还设置有液晶显示器、微型打印机以及信号报警模块。所述信号报警模块的具体结构为所述信号报警模块包括与中央控制单元输出端连接的信号继电器和蜂鸣器。本实用新型的改进还在于所述中央处理单元的输出端还连接有通信模块。由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。本实用新型通过在电压互感器本身添加消谐装置以及温度传感器，以实时监测相应的次级电压信号以及电压互感器自身的温度值，用于判断系统是否发生电压谐振或者各种原因引起的温度变化(比如轻微谐振)。当采集的次级电压值超出设定值时，消谐装置自动投入消谐元件；当检测到次级电压值低于设定值时认为谐振消除，消谐装置自动退出消谐元件，消谐过程结束；当采集的温度值超过设定值时，消谐装置会发出报警信号，当温度 低于设定值时，消谐装置消除报警。避免了谐振状态的持续，从而有效保护互感器，防止电压互感器炸裂事故的发生。本实用新型的应用能够有效的消除和抑制系统在发生铁磁谐振时对于电压互感器和系统的损害，从而降低互感器炸裂和烧毁熔芯状况的发生的几率，避免恶性事故的发生，保证电力系统的安全平稳运行。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为所述消谐装置的原理框图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。一种带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其结构如图I所示。包括一次绕组、二次绕组、消谐装置以及温度传感器；二次绕组的输出端并联与消谐装置并联设置，温度传感器的输出端与消谐装置的输入端连接。一次绕组用于将高电压耦合到二次侧的二次绕组上，二次绕组采集的低电压传输给用户设置的用于监测一次电压值的低压设备中，同时将采集的次级电压值传输给消谐装置。消谐装置用于根据接收的次级电压值，判断系统是否发生铁磁谐振，当系统发生谐振时，投入消谐元件用于消除系统谐振。温度传感器用于实时监测电压互感器自身的温度值，并将采集的温度值传输给消谐装置，消谐装置根据接收的温度值，判断系统是否在安全范围内，如果超出设定范围则会发出报警信号，提醒值班人员注意。消谐装置包括中央控制单元、电源模块、次级电压信号调理模块、消谐模块、光电隔离模块I、光电隔离模块II、液晶显示器、信号指示灯、按键、信号报警模块、微型打印机以及通信模块。电源模块的输出端与中央控制单元的输入端连接，用于为中央控制单元提供工作电源。次级电压信号调理模块的输入端与二次绕组连接，用于将二次绕组采集的次级电压值进行调理，然后输出给高速模数转换器进行模数转换，转换为数字信号的次级电压值经过电隔离模块II传输给中央控制单元，中央控制单元对接收到的次级电压值进行实时判断。中央控制单元的输入端还与温度传感器的输出端连接，用于根据所接收的温度值进行实时判断。中央控制单元的输出端经过光电隔离模块I与消谐模块连接。消谐模块包括可控硅和消谐电阻，可控硅的控制极与中央控制单元的输出端连接，用于根据中央控制单元的指令进行导通与关断，可控硅的输出端与消谐电阻连接。当中央控制单元判断的次级电压值高于设定值时，即可判定系统发生谐振，那么中央控制单元发出令可控硅导通的指令，使可控硅导通，将消谐电阻接入系统中，吸收谐振能量，以消除谐振。当中央控制单元判断的次级电压值均低于设定值时，即可判定系统中没有发生谐振，那么中央控制单元发出令可控硅关断的指令，使可控硅关断，将消谐电阻切除。当然，本实用新型中所述的消谐模块中的消谐元件还可以是其他具有吸收谐振能 量的其他元件。中央控制单元的输出端分别与液晶显示器、信号指示灯、按键、信号报警模块、微型打印机以及通信模块连接。液晶显示器用于显示本实用新型在工作过程中采集的各种信息，以及中央控制单元处理后的信息，方便使用者查看。信号指示灯用于指示本实用新型的消谐电阻是否投入系统中进行消谐。按键用于手动输入控制信号。微型打印机用于根据用户需求打印所需信息。通信模块用于与变电站内的其他控制系统进行互相通信，主要用于将本实用新型的工作情况传输给其他控制系统。信号报警模块包括信号继电器和蜂鸣器，信号继电器和蜂鸣器的输入端连接中央控制单元的输出端。当本实用新型的消谐元件投入系统中进行消谐时或者温度超出设定值时，中央控制单元发出令信号继电器导通的信号和令蜂鸣器发声的信号，进行报警，提醒工作人员，系统中发生铁磁谐振或者温度超限。本实用新型通过采集次级电压信号，用来判断系统是否发生谐振；通过采集电压互感器的温度值，用来判断电压互感器是否正常。当判断出发生谐振时，则立即投入消谐元件，破坏谐振产生的条件，随后谐振消失，消谐元件随后退出系统，谐振再次发生时，继续这个过程。当判断系统温度超限时则报警，提醒用户注意，及时处理。这样就能有效保护了电压互感器和系统免受谐振影响，保证了系统的安全可靠运行。
权利要求1.带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，包括一次绕组以及与之耦合的二次绕组，其特征在于所述电压互感器二次绕组的输出端并联设置有用于在系统发生铁磁谐振时消除谐振的消谐装置；所述电压互感器上还设置有用于监测电压互感器温度的温度传感器，温度传感器的输出端与消谐装置的输入端连接。
2.根据权利要求I所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述消谐装置包括中央控制单元、电源模块和次级电压信号调理模块，中央控制单元的输入端分别与电源模块、次级电压信号调理模块和温度传感器连接，中央控制单元的输出端通过光电隔离模块I与消谐模块连接。
3.根据权利要求2所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述消谐模块包括与中央控制单元输出端连接的可控硅以及与可控硅连接的消谐元件。
4.根据权利要求2所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述次级电压信号调理模块的输出端依次经高速模数转换器、光电隔离模块II与中央控制单元的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述中央处理单元的输出端还设置有液晶显示器、微型打印机以及信号报警模块。
6.根据权利要求5所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述信号报警模块包括与中央控制单元输出端连接的信号继电器和蜂鸣器。
7.根据权利要求2所述的带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，其特征在于所述中央处理单元的输出端还连接有通信模块。
专利摘要本实用新型公开了一种带消除谐振和温度监控功能的电压互感器，包括一次绕组以及与之耦合的二次绕组，所述电压互感器二次绕组的输出端并联设置有用于在系统发生铁磁谐振时消除谐振的消谐装置；所述电压互感器上还设置有用于监测电压互感器温度的温度传感器，温度传感器的输出端与消谐装置的输入端连接。本实用新型不仅能够实时测量系统谐振情况，而且还能根据电压互感器自身的温度值对系统是否发生轻微谐振进行判断，并及时采取消谐措施，从而保证电压互感器不受损坏，进一步保证电网的稳定运行。
文档编号H02H7/05GK202736700SQ201220362560
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者张伟, 刘清斌, 董文忠, 杨微, 樊兴华, 王坚 申请人:河北博为电气有限公司