[实用新型]一种高压直流输电用电压传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压用电压传感器制造领域，特别涉及一种高压直流输电用电压传感器，适用于±500kV直流输电系统。

背景技术

直流输电与交流输电相比较有很多独特的优点，因此，近年来直流输电发展迅速。但是，作为测量与保护用的高压直流输电用电压传感器是直流输电系统中的必备设备，其使用范围广，使用数量多。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压直流输电用电压传感器，它适用电压等级高，测量精度高，安全可靠。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种高压直流输电用电压传感器，包括：底座，设置在底座上的瓷套，瓷套顶部引出的高压端子，瓷套底部引出的输出电压测量信号的低压端子和接地端子，所述底座和瓷套形成密闭腔体，密闭腔体内充注有绝缘油，其特征在于，在所述密闭腔体内，底座设置有柱状骨架，沿柱状骨架外周缠绕有高压臂的电阻串和低压臂的电阻串，所述高压臂的电阻串和低压臂的电阻串分别并联有高压臂的均压电容串和低压臂的均压电容串。

本实用新型的进一步特点在于：

所述高压臂的电阻串与高压臂的均压电容串的等电位点电连接，所述低压臂的电阻串与低压臂的均压电容串的等电位点电连接。

所述柱状骨架由沿圆周方向设置在底座上的多根绝缘柱组成。

所述电压测量信号通过同轴电缆连接有隔离输出电路，所述隔离输出电路包括依次串联的电压跟随放大器、A/D转换器、光电隔离器、D/A转换器和电压运算放大器。

本实用新型利用瓷套和绝缘油实现高压绝缘，利用高压臂电阻串和低压臂的电阻串实现分压，利用高压臂均压电容串和低压臂均压电容串实现均压，减少寄生电容使分压器在雷电冲击下内部电压分布极不均匀的影响；进而，电压测量信号通过同轴电缆连接有隔离输出电路，实现信号的光电隔离，增强与之相连的低压设备的安全可靠性。

附图说明

图1为±500kV高压直流输电用电压传感器的外部结构示意图；

图2为±500kV高压直流输电用电压传感器的内部结构示意图；

图3为±500kV高压直流输电用电压传感器的电路原理图；

图中：1、底座；2、瓷套；3高压端子；4、油位指示器；5、电阻串；6、电容串；7、绝缘柱；8、隔离输出电路。

具体实施方式

参照图1、图2，说明±500kV高压直流输电用电压传感器具体结构。在底座1上通过法兰固定瓷套2，底座1和瓷套2形成密闭腔体，密闭腔体内充注有绝缘油，瓷套2顶部设置有油位指示器4和高压端子3。从瓷套2底部引出输出电压测量信号的低压端子和接地端子，穿出底座1。在密闭腔体内，底座1上固定有柱状骨架，柱状骨架由沿圆周方向设置在底座上的多根绝缘柱7组成，本实施例采用6根。沿柱状骨架外周螺旋缠绕高压臂的电阻串和低压臂的电阻串，高压臂的电阻串和低压臂的电阻串分别并联有高压臂的均压电容串和低压臂的均压电容串。

本实施例中，选择稳定的低温度系数低电感的电阻元件保证电压传感器具有高准确度。电阻串中的电阻元件采用由合金丝组成的R×70型0.1％级精密线绕电阻，性能比卡码丝更为稳定，，其温度系数变化甚微；该电阻元件采用无感绕法，电感量较低。

参照图3，高压臂的电阻串与高压臂的均压电容串的等电位点电连接，低压臂的电阻串与低压臂的均压电容串的等电位点电连接。电压测量信号由低压端子和接地端子引出，通过同轴电缆连接隔离输出电路。隔离输出电路包括：依次串联的电压跟随放大器A₁、A/D转换器、光电隔离器、D/A转换器和电压运算放大器A₂。隔离输出电路8可以防止电力系统的过电压直接袭击到二次弱电系统及负载的波动变化引起传感器分压比的变化，并能保证传输系数趋近于1。电压跟随放大器A₁的正极性输入端对地设置有TVS保护管，有利于保护隔离输出电路8。

本实施例中，隔离直流电压为5kV/1min，其裕度为50％；传输系数Tf＝1.001≈1，其随机不确定度为0.07％，输出电流为1mA。