[实用新型]电子式互感器用级联变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统电能供给设备技术领域，涉及一种在电力输电线路变电站的电子式电流互感器中输出电能供给采集变换装置的级联变压器。

背景技术

电子式互感器是数字化变电站和智能电网需要使用的关键设备，目前电子式互感器的供电和抗干扰性能是制约电子式互感器发展的两个关键性问题。公知的电子式电流互感器的基本结构如附图1所示，它的电流传感器和采集变换器设在高压区，其电子采集变换器的电源取自高压导体上的自励源线圈。当高压导体有电流流过时，自励源线圈即可输出电能供给采集变换装置；当高压导体上没有电流时，采集变换器因失去能源而停止工作。一般情况下，当电流传感器和采集变换器均在低压区(接近地面零电位)时，其电子采集变换器的能源可以取自普通用电源(此时没有自励源线圈)，但在高压导体上出现特快速暂态过电压(VFTO，频率可达几十兆赫兹，幅值可超过额定电压的2倍以上)时，此时在普通电源和电流采集变换器之间也会出现较高的过电压，由于采集变换装置的抗干扰性能较差，该过电压将影响采集变换器的正常工作，严重时将会损坏采集变换器。除了采用自励源方式供电以外，目前本领域还有采用激光、微波方式等送电的结构，但供电成本较高，供电可靠性较低，致使设备的实施应用受到制约。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、供电稳定可靠、供电成本低、易于实施应用的电子式互感器用级联变压器。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的电子式互感器用级联变压器由多只依次按级联接的变压器(B1、B2、…、Bn)组成，第一级变压器(B1)的一次线圈(原线圈)联接在输入交流电源上，第一级变压器(B1)的二次线圈(副线圈)与第二级变压器(B2)的一次线圈联接，第二级变压器(B2)的二次线圈与第三级变压器(B3)的一次线圈联接，……第n-1级变压器(Bn_-1)的二次线圈与第n级变压器(Bn)的一次线圈联接，第n级变压器(Bn)的二次线圈联接至电子采集变换器的电源输入端。

在上述的电子式互感器用级联变压器结构中，依次按级联接变压器的只数n≥2，各变压器一次线圈和二次线圈的匝数比为1∶1(采用匝数比为1∶1时，可使多只变压器制造工艺简化，当然在具体实施中也可以有其它变比)。

本实用新型的基本特点是，采用多个变压级联使用的方式，解决高压区电子采集变换器的能源供给，满足高压采集变换单元的绝缘要求，进而提高了采集变换器的抗干扰性能。当单个变压器的绝缘为U₁时，按上述设计方案级联N个变压器，可满足：

U₁×N≥U U为采集变换器所处位置的绝缘水平。

在实际使用过程中，当级联变压器数较多时，应采用均压措施，以提高整体绝缘水平。单个变压器除了绝缘水平外，还有输送功率和一次及二次线圈之间的耦合电容两个参数，产品设计时根据输送功率要求，可选择合适的电源频率、铁芯材质及结构尺寸、线圈匝数及导线尺寸等，同时要考虑线圈的绕制方式。线圈的绕制除了符合常规变压器的设计要求外，还应满足变压器一次线圈与二次线圈之间的耦合电容尽可能小的原则，这是提高采集变换器抗干扰性能的重要措施之一。当级联变压器数虽已满足采集变换器使用的绝缘水平，但其抗干扰性能还不能满足时，可采用增加级联变压器数的方法，以提高采集变换器的抗干扰性能。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用级联变压器方式向电子采集变换器供电，无须再通过自励源线圈供电，同时不受高压导体有无流过电流的影响，供电稳定可靠、结构简单，多级变压器结合后，降低了一次线圈和二次线圈之间的耦合电容(N只变压器级联后，线圈耦合电容为单只变压器的1/N)，提高了采集变换器的抗干扰性能，与已有的激光、和微波送能的方式相比，采用级联变压器供电的成本较低，更易于实施应用，因而其很好地解决了电子式互感器的供电和抗干扰性能这两个关键性问题，可促进数字化变电站和智能电网的建设。

附图说明

图1为现有电子式电流互感器基本结构和工作原理图。

图2为本实用新型一个具体实施例的工作结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型内容做进一步说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。

参见附图，本实用新型所述的电子式互感器用级联变压器由多只依次按级联接的变压器组成，第一级变压器的一次线圈联接在输入交流电源上，之后各级变压器的二次线圈依次与前级变压器的一次线圈联接，最后级变压器的二次线圈联接至电子采集变换器的电源输入端。附图所示为一个电子式互感器用四级联变压器，它由四只依次按级联接的变压器B1、B2、B3、B4组成，其中，第一级变压器B1的一次线圈联接在输入交流电源上，第一级变压器B1的二次线圈与第二级变压器B2的一次线圈联接，第二级变压器B2的二次线圈与第三级变压器B3的一次线圈联接，第三级变压器B3的二次线圈与第四级变压器B4的原线圈联接，第4级变压器B4的副线圈与电子采集变换器的输入端联接。各变压器中一次线圈和二次线圈的匝数比为1∶1。