[实用新型]三相共箱GIS电子式电流电压组合互感器

说明书

技术领域

本实用新型属于输变电设备高压电器领域，涉及一种电子式电流电压组合互感器，具体地说涉及一种用于三相共箱气体绝缘开关(GIS)的电子式电流电压组合互感器，其适用于采用三相共箱气体绝缘开关变电站的电能计量、继电保护和电量监测。

背景技术

GIS(Gas Insulated Switchgear，气体绝缘开关)是将断路器、隔离/接地开关、电流/电压互感器及母线等输变电所需元件密封在气体绝缘金属外壳内的高压组合电器，GIS具有结构紧凑、占地面积小、安装方便、运行可靠、免维护等特点。多年来，GIS中使用的电流互感器和电压互感器均为电磁感应式，随着智能电网的发展，电磁式互感器已不能适应电力系统发展的需求，具体来说，电磁式互感器具有以下缺陷：①绝缘结构复杂、体积大、重量重；②铁心磁化曲线的非线性导致电流互感器的动态范围小，在大电流特别是含衰减直流分量的故障电流作用下电流互感器易饱和；③电压互感器易发生铁磁谐振；④电流互感器二次开路及电压互感器二次短路均会对设备及人员带来危害；⑤互感器的误差与负载有关，负载变化可能会导致互感器超差；⑥电流互感器和电压互感器不能组合为一体；⑦电磁式互感器的输出不能直接与数字化二次设备接口，不能适应数字化变电站发展的需求。

随着数字化变电站的发展，要求互感器等一次设备实现数字化，电子式互感器具有体积小、重量轻、动态范围大、无铁磁谐振危险、无CT二次开路及PT二次短路危害、且互感器的误差与负载无关等优点，能够适应数字化变电站的应用需求。

66kV及110kV气体绝缘开关广泛采用三相共箱结构，目前基于空芯线圈及LPCT的三相共箱GIS电子式电流互感器已有工程应用，但三相共箱GIS电子式电压互感器还是采用常规电压互感器加就地数据采集的方式实现，此种结构一方面不能解决常规电压互感器易发生铁磁谐振等缺点，而且不能实现电流电压组合式互感器，不能很好地适应数字化变电站的发展需求。

基于上述分析，本设计人针对目前国内外还没有三相共箱GIS电子式电流电压组合互感器的情况，进行深入研究，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种三相共箱GIS电子式电流电压组合互感器，其可将三相电流互感器和三相电压互感器的功能结合在一起，且测量精度高。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种三相共箱GIS电子式电流电压组合互感器，包括一个罐体、三个空芯线圈、三个低功率电流互感器、三个电容分压环、三个屏蔽筒、一个密封端子板、三个远端模块、两个盆式绝缘子、三个一次导体和一个箱体；罐体的内部形成气室，顶部开设有开口；三个屏蔽筒固定于气室内，并呈等边三角形排布，各屏蔽筒的中段还凸出形成凸环；两个盆式绝缘子分别设于罐体的两侧；三个一次导体分别由前述三个屏蔽筒的轴心穿过，并与屏蔽筒绝缘设置，所述一次导体的两端分别固定于罐体两侧的两个盆式绝缘子；三个电容分压环分别绝缘固定于三个屏蔽筒的凸环内侧，而三个空芯线圈及三个低功率电流互感器分别固定于三个屏蔽筒的外侧；箱体倒置于罐体的顶部开口，并将开口容置，带玻璃烧结航空插头的密封端子板设于箱体内，并将罐体的开口覆盖；远端模块设于箱体内密封端子板的上方，通过密封端子板上的插头分别连接空芯线圈、低功率电流互感器和电容分压环的信号输出线。

上述电流电压组合互感器还包括两个梅花板，两个梅花板竖直设于罐体的气室内，而三个屏蔽筒分别以两端固定于两个梅花板上。

上述电流电压组合互感器还包括两个转接法兰，该两个转接法兰分别固定于罐体的两侧，而两个盆式绝缘子又分别固定于转接法兰的外侧。

上述一次导体与屏蔽筒之间采用SF6气体绝缘。

上述电容分压环通过聚四氟乙烯绝缘垫固定于屏蔽筒的凸环内侧。

采用上述方案后，本实用新型具有以下特点：

(1)本实用新型利用空芯线圈及低功率电流互感器传感一次电流，利用电容分压器传感一次电压，巧妙设计的屏蔽结构很好地解决了三相电压测量易相互影响的问题；

(2)利用远端模块就近采集三相电流传感器/电容分压器的输出信号，利用光纤传输信号，结构及工艺简单，造价低，体积和重量只有常规电流/电压互感器的1/4；

(3)主绝缘为SF6气体介质，绝缘性能稳定并可恢复，绝缘裕度大，可实现对三相电流电压的同时测量；

(4)远端模块置于罐体上的屏蔽箱体内，电流传感器/电容分压器的输出信号通过带玻璃烧结航空插头的金属密封端子板引至远端模块，电磁干扰及VFTO的影响被有效抑制；