[实用新型]具有隔离和功率放大功能的换流变压器套管分压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换流变压器套管监测技术，具体的说是一种具有隔离和功率放大功能的换流变压器套管分压器。

背景技术

换流变压器是将送电端交流电力功率传送到整流器，或者从逆变器接受功率送到受电端交流电力系统。作为交直流系统的隔离设备之一，其交流电压监视是非常重要的。由于交流侧需联系送电端交流电力系统，出于安全性、可靠性与经济性的考虑，在换流变压器网侧设置独立PT采集二次电压，而阀侧电压则是通过阀侧套管分压器采集。

套管分压器是换流变压器不可或缺的一部分，它一般是跨接于换流变压器阀侧套管末屏与大地之间，根据电容分压原理将换流变压器阀侧一次电压折算为系统要求的二次电压输出。主要作用于：（1）故障录波系统，监视换流变压器输出交流电压，当系统出现异常或故障时，便于分析故障；（2）交流保护（通常为换流变保护），取其三相开口电压，当换流变压器三相电压不平衡时作用于发告警信号或跳闸；（3）直流测量系统，监视整流器输入交流电压情况，同时通过现场总线用于直流系统保护逻辑。

随着现代电力系统的发展，超高压甚至特高压已构成其主要输电框架电压，传统的电磁式电压互感器由于其原理和结构的限制，绝缘结构的解决十分困难，其体积和造价将成倍增加，在系统操作过电压作用下也容易引起铁磁谐振而造成PT损坏甚至爆炸，由分压器采集电压，解决了输出容量小、瞬变响应速度慢的缺陷，另外分压器的冲击强度高、造价比电磁式电压互感器低，所以换流变压器阀侧配置电容分压器采集二次电压。

当前现有的套管分压器技术主要有电容分压、小电阻与套管内电容分压2种方式。

采用电容分压原理直接输出的套管分压器，由于电容的等效阻抗较大，这种分压器的带负载能力较弱，不能够连接比较多的终端设备。

采用小电阻与套管电容分压，取得较小的电压信号，再经过比例放大和功率放大，输出所需要的电压信号，这种方案虽然解决了套管分压器输出功率较小的问题，但是还是存在输入电阻耐冲击能力弱的问题。在某种高频情况下，由于套管内电容等效电阻变小，可能会造成电阻上的电压值变大，导致电阻过热甚至烧毁。

同时目前这两种方式输入和输出信号都未隔离，可能会造成输入和输出信号的相互干扰，对测量的准确性造成影响。

实用新型内容

针对现有技术中换流变压器套管采用的分压方式影响测量的准确性等不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可了降低输入输出信号之间相互干扰的具有隔离和功率放大功能的换流变压器套管分压器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种具有隔离和功率放大功能的换流变压器套管分压器，包括分压电容、隔离变压器、电压调整回路以及负反馈比例放大电路，其中，分压电容与套管内电容串联连接构成电容分压回路，分压电容通过隔离变压器进行电压信号隔离，再经电压调整回路，由负反馈比例放大电路输出反馈电压。

所述电压调整回路包括第一电阻和第二电阻，二者为串联连接，其中第二电阻为可调电阻，其变化的阻值做为负反馈比例放大电路的输出信号。

所述负反馈比例放大电路包括第三电阻、第四电阻以及功率放大器，其中功率放大器的负输入端和正输出端接至电压调整回路中第二电阻的两端，第三电阻设于第二电阻和功率放大器负输入端之间，第四电阻设于功率放大器负输入端和输出端之间。

所述分压电容的两端并联连接过压保护器。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型用电容分压的原理获得可以测量的二次电压信号，由于电容的等效电阻值大，耐压值高，使得电容分压原理的套管分压器耐冲击能力强。

2.本实用新型采用变压器对输入输出信号进行隔离，降低了输入输出信号之间相互干扰的可能性，测量准确，提高了产品的可靠性。

3.本实用新型通过功率放大器对输出信号进行功率放大，使套管分压器后端能够连接更多的终端设备，使套管分压器输出电压信号的带负载能力大大高于套管分压器的输入信号。

附图说明

图1为本实用新型电气原理图。

其中，C1为套管内电容，C2为分压电容，OP1为功率放大器，Z1为过压保护器，T1为隔离变压器，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。