[实用新型]一种光学电压互感器用高压电容分压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电容器制造领域，具体涉及一种光学电压互感器用的高压电容分压器。

背景技术

电压互感器是电力系统中不可缺少的测量设备，近年来发展了多种形式的新型电压互感器。依据传感原理的不同，新型电压互感器可分为电子式电压互感器和光学电压互感器。电子式电压互感器一般采用电阻、电容或阻容元件实现分压，被测电压信号由分压器从电网取出，解决了铁磁谐振问题和磁饱和问题，提高了常规电压互感器的动态响应能力，但分压器变比不稳定、抗干扰能力较差是其主要缺点，此外，电阻分压型电子式电压互感器因受电阻功率和准确度的限制而在超高压交流电网中难以实际使用，一次传感结构和电磁屏蔽复杂，存在线路带滞留电荷重合闸引起的暂态问题以及铁磁谐振的潜在威胁。这些关键问题使得电子式电压互感器丧失了角逐理想电压互感器的资格。光学电压互感器具有绝缘结构简单、动态范围大、测量频带宽、瞬变响应快、抗干扰能力强、无磁饱和及铁磁谐振、体小质轻、输出数字化等优点，潜在优势更明显。目前实际应用的光学电压互感器主要是电容分压型光学电压互感器，电容分压器是其核心部件。目前专门针对光学电压互感器用高压电容分压器的研究甚少，国内外光学电压互感器研究者通常采取的做法是将电容式电压互感器用高压电容分压器直接应用于光学电压互感器中，在实际应用中会带来以下问题：

(1)电容分压器分压比小，低压侧电容输出电压较高；

(2)受自身及环境因素的影响，电容分压器分压比不稳定；

(3)运行条件恶劣，电容分压器抗外电场干扰的能力较差。

高压电容分压器在变电站应用现场的运行实践表明：在变电站中实际运行的高压电容分压器，其器身与大地、接地屏蔽之间存在杂散电容；三相运行的电容分压器存在相间耦合电容；环境条件(如温度、污秽、雨雪)和运行条件(如电压、频率)等会导致电容分压器分压比发生改变；变电站电磁环境复杂，存在较严重的相间干扰。因此在设计电容分压器时必须充分考虑这些因素的影响，然而以往的互感器设计者往往只考虑电容分压器本体结构的影响因素，很少结合互感器在电网中运行的实际环境，其分析结果与实际情况存在偏差，容易导致出厂前检验合格的电压互感器产品在运至应用现场运行后误差却很大的情况。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的光学电压互感器用的高压电容分压器温度稳定性差；受外界条件的影响，电容分压器分压比不稳定；抗外电场干扰能力差的问题，提出的一种光学电压互感器用高压电容分压器。

本实用新型的一种光学电压互感器用高压电容分压器，它包括高压端子、上盖、第一金属膨胀器、上节耦合电容器、上节绝缘套筒、绝缘伞裙、第二金属膨胀器、下节绝缘套筒、接地端子、下节耦合电容器、底盖和底座，高压端子在高压电容分压器的顶端，与高压母线相连接，高压端子的下端设有上盖，上盖设在上节绝缘套筒的上端，上节绝缘套筒套装在上节耦合电容器的外部，下节绝缘套筒的下端设有底盖，底盖安装在底座上，下节绝缘套筒套装在下节耦合电容器的外部，接地端子安装在底座上，所述上节耦合电容器和下节耦合电容器组成电容芯子，电容芯子包括m+n个电容器元件，m+n个电容器元件大小规格相同，并且电容值相等，均为C₀，其中，(m+n)/2个电容器元件封装在上节耦合电容器内，(m+n)/2个电容器元件的上部叠置有第一金属膨胀器，(m+n)/2个电容器元件封装在下节耦合电容器内，(m+n)/2个电容器元件的上部叠置有第二金属膨胀器，上节耦合电容器和下节耦合电容器串联叠装，叠装后安装在底座上。

本实用新型的一种光学电压互感器用高压电容分压器，将低压电容器输出电压降低至千伏以内，提高了光学电压传感器的温度稳定性；减小或消除了杂散电容和温度等因素对电容分压器分压比的影响，提高了光学电压传感器分压比的稳定性；减小或消除了外界干扰电场尤其是相间干扰电场的影响，进一步提高了电容分压器的抗干扰能力，提高了测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；图2为电容芯子的结构示意图；图3为电容分压器的电路模型示意图；图4为相间干扰的电路模型示意图；图5为等效电容C_(n+1)p的计算电路模型示意图。

具体实施方式