專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的容性電磁式電壓互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用電力系統(tǒng)中輸配電、電廠、變電所的電壓互感器。
背景技術(shù)：
電磁式電壓互感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，在llOkV以上系統(tǒng)由于會(huì)發(fā)生鐵磁諧振，故 110kV系統(tǒng)均使用CVT電容式電壓互感器。對(duì)應(yīng)于每一相分別設(shè)置各自獨(dú)立的電壓互感器， 各電壓互感器的一次側(cè)一端接相線，另一端接地，在電壓互感器的二次側(cè)輸出電壓，供儀表 和相關(guān)的保護(hù)控制進(jìn)行使用。
已有技術(shù)中的電磁式電壓互感器在正常工作電壓下，通常鐵心磁密度不高，鐵心不飽和， 對(duì)地等效容抗人于繞組感抗，電壓互感器呈感性，如在過(guò)電壓下鐵心飽和了，電感就會(huì)迅速 降低，從而與系統(tǒng)電容產(chǎn)生諧振，這時(shí)的諧振稱(chēng)為鐵磁諧振。電力系統(tǒng)出現(xiàn)鐵磁諧振時(shí)，將 出現(xiàn)高于額定電壓幾倍的過(guò)電壓和幾十倍的過(guò)電流，使瓷絕緣放電，絕緣子、套管等出現(xiàn)電 暈，電壓互感器一次熔斷器熔斷和電壓互感器燒毀等現(xiàn)象。
如果電壓互感器為容性，就可以阻止電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振。
在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，只有電壓互感器的中性點(diǎn)是接地的，系統(tǒng)中的"激勵(lì)"能量就 會(huì)通過(guò)電壓互感器泄放，另外電壓互感器工作時(shí)相當(dāng)于空載變壓器，極易發(fā)生飽和產(chǎn)生諧振。 只要"激勵(lì)"能量稍微大一些，電壓互感器就會(huì)發(fā)生諧振。電壓互感器諧振后其本身飽和產(chǎn) 生的非工頻能量或者說(shuō)"激發(fā)"的能量，又使電壓互感器向深度飽和，故電壓互感器飽和后 很難自行消失。目前解決的方法主要有選用勵(lì)磁特性較好的電壓互感器、電壓互感器開(kāi)口 三角繞組加裝線性電阻、電壓互感器開(kāi)口三角安裝fi動(dòng)微機(jī)消諧裝置、電壓互感器一次中性 點(diǎn)接零序電壓互感器、電壓互感器一次中性點(diǎn)與地之間接LXQ消諧器等，各有優(yōu)點(diǎn)，但也 各有缺點(diǎn)，都不能全面解決電壓互感器鐵磁諧振的問(wèn)題。
在110kV以上電壓等級(jí)為防止發(fā)生鐵磁諧振，采用CVT電容式電壓互感器，但是暫態(tài) 響應(yīng)特性較電磁式差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大制造價(jià)格高、穩(wěn)定性差、精度受溫度影響大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種容性電磁式電壓互感器，一 方面充分發(fā)揮電磁式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、暫態(tài)響應(yīng)特性好的優(yōu)勢(shì)，另一方面有效阻止鐵磁 諧振的發(fā)生。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的容性電磁式電j上互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置電壓互感器一次
側(cè)繞組匝數(shù)使所述電壓互感器一次側(cè)繞組的對(duì)地等效容抗1 / wC小于一次側(cè)繞組感抗"L， 互感器一次側(cè)阻抗呈容性。
本發(fā)明通過(guò)增加繞組匝數(shù)， 一方面加大了繞組對(duì)地等效電容C、降低其容抗1/ "C;另 一方面加大繞組電感L、增大其感抗"L。
另外，由于增加匝數(shù)增加繞組額定電流減少，可相應(yīng)減小繞組線徑；增加匝數(shù)相當(dāng)于加 長(zhǎng)繞組長(zhǎng)度，減少線徑就會(huì)減小截面，因而增大繞組電阻；再者增大了繞組電阻有利于消耗 系統(tǒng)"激勵(lì)"，阻尼電壓互感器鐵芯飽和。
圖1為互感器繞組簡(jiǎn)化等值電路圖，圖中，Wl、 W2、 ......Wn-l、 Wn為每匝感抗，Cl、
C2、 ......Cn-l、 Cn為每距對(duì)地電容，Czl、 Cz2、 ......Czn-l、 Czn為匝間電容。繞組感抗
X^與(匝數(shù))2、鐵芯截面積正比關(guān)系，額定電流與匝數(shù)成反比，假如鐵芯截面積恒定，則 有繞組感抗X^與匝數(shù)的平方值近似成正比關(guān)系；繞組對(duì)地等效電容與繞組匝數(shù)也是近似成 正比關(guān)系，繞組對(duì)地等效容抗與匝數(shù)近似正反比。
對(duì)于感抗為Xl、對(duì)地等效容抗為Xc，且Xc < 6XL的感性電壓互感器來(lái)說(shuō)，當(dāng)繞組匝數(shù) 增加1倍，則電壓互感器的感抗增加約為4XL，對(duì)地等效容抗減少約為Xc/2，顯然，對(duì)地容 抗相對(duì)于感抗減小了8倍，由于滿(mǎn)足XC/2<4XL，因此，電壓互感器呈容性，參見(jiàn)圖2。
與己有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在
本發(fā)明中通過(guò)合理設(shè)置一次側(cè)繞組匝數(shù)使電壓互感器呈容性，容性的電壓互感器與系統(tǒng) 電容不能形成LC回路，有效防止了電壓互感器鐵磁諧振的發(fā)生，同時(shí)充分發(fā)揮了電磁式電 壓互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、暫態(tài)響應(yīng)特性好、不受環(huán)境溫度影響的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為互感器繞組簡(jiǎn)化等值電路圖。
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為為本發(fā)明另一實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
參見(jiàn)圖2，針對(duì)一次側(cè)繞組匝數(shù)為nl、感抗為XL、對(duì)地等效容抗為Xc，且XC<6XL 的感性電壓互感器，本實(shí)施例中，設(shè)置電壓互感器一次側(cè)繞組匝數(shù)為2nl，則電壓互感器的 感抗增加約為4Xu對(duì)地等效容抗減少約為Xc/2，顯然，對(duì)地容抗相對(duì)于感抗減小了 8倍， 由于滿(mǎn)足Xc/2<4Xu因此，電壓互感器呈容性。
實(shí)施例2:
參見(jiàn)圖3，針對(duì)一次側(cè)繞組匝數(shù)為nl、感抗為XL、對(duì)地等效容抗為Xc，且Xc< 15XL 的感性電壓互感器，本實(shí)施例中，設(shè)置電壓互感器一次側(cè)繞組匝數(shù)為3nl，則電壓互感器的 感抗增加約為9X^對(duì)地等效容抗減少約為Xc/3，顯然，對(duì)地容抗相對(duì)于感抗減小了 27倍， 由于滿(mǎn)足XC/3<9XL，因此，電壓互感器呈容性。
本發(fā)明電磁式電壓互感器可廣泛應(yīng)用于電力3kV以上系統(tǒng)，與己有技術(shù)相同，其具體應(yīng) 用是對(duì)應(yīng)于每一相分別設(shè)置各自獨(dú)立的電壓互感器，各電壓互感器的一次側(cè)一端接相線，另 一端接地，在電壓互感器的二次側(cè)輸出電壓，供儀表和相關(guān)的保護(hù)控制進(jìn)行使用。
權(quán)利要求
1、應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的容性電磁式電壓互感器，其特征是設(shè)置電壓互感器一次側(cè)繞組匝數(shù)使所述電壓互感器一次側(cè)繞組的對(duì)地等效容抗1/ωC小于一次側(cè)繞組感抗ωL，互感器一次側(cè)阻抗呈容性。
全文摘要
應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的容性電磁式電壓互感器，其特征是設(shè)置電壓互感器一次側(cè)繞組匝數(shù)使所述電壓互感器一次側(cè)繞組的對(duì)地等效容抗1/ωC小于一次側(cè)繞組感抗ωL，互感器一次側(cè)阻抗呈容性。本發(fā)明通過(guò)合理設(shè)置一次側(cè)繞組匝數(shù)使電壓互感器呈容性，容性的電壓互感器與系統(tǒng)電容不能形成LC回路，有效防止了電壓互感器鐵磁諧振的發(fā)生，同時(shí)充分發(fā)揮了電磁式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、暫態(tài)響應(yīng)特性好、不受環(huán)境溫度影響的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F38/24GK101345127SQ20081009936
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者張安斌, 王學(xué)才 申請(qǐng)人:張安斌;王學(xué)才