專利名稱：環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種電子式組合互感器，其組合式結構便于安裝，體積較小，輸出均為小電壓信號，可直接與儀表、繼電保護裝置接口，從而實現(xiàn)計量、控制、測量、保護的功能。
背景技術：
隨著電子技術的飛速發(fā)展，微機型繼電保護和電子式電表逐步占據(jù)了主導地位， 在繼電保護和測量中，控制部分的能量流和信息流分離，因而監(jiān)測設備不再需要高功率輸出的互感器。同時由于電力工業(yè)的快速發(fā)展、變電站綜合自動化和配電自動化的應用，因此，開發(fā)一種具有測量、保護以及通訊能力的低能耗新型電子式組合互感器迫在眉睫。特設計本實用新型。本實用新型符合智能變電站要求，其目的就是提供一種全新的、結構緊湊的、能與數(shù)字變電站綜合自動化系統(tǒng)中置式開關柜直接配套使用電子式組合互感器。
發(fā)明內容本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器由電流和電壓兩部分組成。電壓部分的電壓二次繞組、電壓一次高壓繞組，和電流部分的電流二次測量級繞組、電流二次保護繞組、電流一次導電體用環(huán)氧樹脂混合膠澆注成互感器主體，電流一次高壓出線端在產(chǎn)品的頂部，二次部分由航空端子引出。電流部分的二次測量級繞組采用低功率小鐵心線圈，有效降低了互感器的內部損耗和二次功率，提高了電子式互感器的測量范圍和準確度；二次保護級繞組采用羅柯夫斯基(Rogowski)線圈，設計的錳銅絲均勻繞制在空心骨架上，采用錳銅絲電阻串聯(lián)調節(jié)輸出電壓，準確度高、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)性能好。電壓部分采用了獨特的傳感結構，和串聯(lián)感應分壓器，串聯(lián)感應分壓器是由多級不飽和電抗器串聯(lián)而成的，輸出電壓信號從串聯(lián)在電路中的小電抗上取出，根據(jù)需要，信號可以在高壓端取出，也可以在分壓器接地端取出。應用了成熟的電感分壓技術，分壓器采用高壓端或低壓端輸出小電壓信號，無補償電抗及附件。電流部分與電壓部分組合在一起，用環(huán)氧樹脂混合膠澆注成互感器主體。其絕緣結構簡單，成本低，見效快，對現(xiàn)有低壓電氣設備的改造與提高具有現(xiàn)實意義。其特征安裝使用簡單方便，重量輕、精度高、線性好、測量范圍寬，克服了傳統(tǒng)電磁式電流互感器的頻帶窄、響應慢等缺點。電流互感器二次開路時不會產(chǎn)生高電壓，從根本上消除了電力系統(tǒng)運行中的重大故障隱患，最大程度地保障了人員和設備的安全。低碳環(huán)保無噪音，免維護，沒有因存油而產(chǎn)生的易燃、易爆等危險。成本低，見效快，對現(xiàn)有電氣設備的改造與提高具有現(xiàn)實意義。所有信號通過雙絞屏蔽線進行傳輸，有利于增強抗電磁干擾的能力。
圖1為本實用新型的結構示意圖[0008]圖2為低能耗小鐵心線圈原理圖3為羅柯夫斯基(Rogowski)線圈原理圖4為串聯(lián)感應分壓器原理圖圖1中1、電壓二次繞組2、環(huán)氧樹脂混合膠3、電流一次高壓出線端4、電壓一次高壓繞組 5、電流一次導電體 6、電流二次測量級繞組7、電流二次保護級繞組8、航空端子圖4中Ni、分壓器主繞組 N2、平衡繞組 N3、耦合繞組具體實施方式
以下結合附圖對實用新型作進一步說明在圖1中，本實用新型是由電壓二次繞組1、電壓一次高壓繞組4、電流二次測量級繞組6和電流二次保護繞組7、電流一次導電體5用環(huán)氧樹脂混合膠2澆注成互感器主體， 電流一次高壓出線端3在產(chǎn)品的頂部，二次部分由航空端子8引出。在圖2中，電流部分的二次測量級繞組采用小鐵心線圈式低功率電流互感器，包含一次繞組小鐵心和損耗極小的二次繞組，二次繞組上連接集成元件Ra，因此，其二次輸出為電壓信號；二次電流12在集成元件Ra上產(chǎn)生的電壓降Us，其幅值正比于一次電流且同相位，互感器的內部損耗和負荷要求的二次功率越小，其測量范圍越寬、準確度越高。在圖3中，電流部分的二次保護級繞組采用羅柯夫斯基(Rogowski)線圈，將導線均勻地繞在非鐵磁性環(huán)形骨架上，一次母線置于線圈中央，因此繞組線圈與母線之間的電位是隔離的。由于不存在鐵心所以不存在飽和現(xiàn)象。如果母線電流為I(t)，根據(jù)法拉第電磁感應定律，羅柯夫斯基(Rogowski)線圈兩端產(chǎn)生的感應電勢e (t)e (t)= -Mdi/dt其中M——互感系數(shù)Rogowski線圈兩端產(chǎn)生的感應電勢e (t)經(jīng)過積分器處理后得到與母線電流成比例的電壓信號，然后經(jīng)過其它環(huán)節(jié)的處理、變換后，即可得到與一次電流成比例的模擬量輸
出ο組合互感器電壓部分采用了獨特的傳感結構，電容量極小，應用了成熟的電容分壓技術卻不含鐵芯線圈，分壓器采用低壓輸出，無補償電抗及附件，因此該電容式電壓互感器無鐵磁諧振，結構簡單，無需考慮復雜的工藝及穩(wěn)定性等問題。電容分壓器是系統(tǒng)的信號獲取單元，通過電容器串并聯(lián)組合將電網(wǎng)電壓進行分壓。這里主要考慮兩方面誤差一是電容分壓器置于室外，大范圍的溫度變化會直接影響電容分壓器的分壓比，使其不穩(wěn)定，從而影響測量準確度；二是電容器的分壓引入的相位差， 可以采用電容器串并聯(lián)組合的方式來分壓，以減少溫度對分壓比的影響。本實用新型采用串聯(lián)感應分壓器，串聯(lián)感應分壓器是由多級不飽和電抗器串聯(lián)而成的，輸出電壓信號從串聯(lián)在電路中的小電抗上取出，根據(jù)需要，信號可以在高壓端取出， 也可以在分壓器接地端取出。串聯(lián)感應分壓器是參照串級式電壓互感器原理制成的，其原理如圖4所示。平衡繞組和耦合繞組的作用是保證感應分壓器在不同的電壓、不同負載(允許范圍內)時的各個電抗器單元承受電壓平衡。N2、N3匝數(shù)的具體數(shù)值必須在初步設計后，又通過測量各元件分布電壓的方案來調整。[0028] 采用以上原理的環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器電，符合 IEC60044-8 :2002 及 GB/T20840. 8-2007《電子式電流互感器》標準與 IEC60044-7 1999 及 GB/T20840 · 7-2007《電子式電壓互感器》標準，可直接與儀表、繼電保護裝置接口，與數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)直接配套。從而實現(xiàn)計量、控制、測量、保護的功能。
權利要求1.環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器是由電壓電流兩部分組成的，其特征在于電壓部分的電壓二次繞組(1)、電壓一次高壓繞組G)，和電流部分的電流二次測量級繞組(6)、電流二次保護繞組(7)、電流一次導電體( 用環(huán)氧樹脂混合膠( 澆注成互感器主體，電流一次高壓出線端C3)在產(chǎn)品的頂部，二次部分由航空端子(8)引出。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器，其特征是電流部分二次保護級繞組是將錳銅絲均勻繞制在空心骨架上，采用錳銅絲電阻串聯(lián)調節(jié)輸出電壓；電流部分二次測量級繞組采用低功率小鐵心。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器，其特征是電壓部分采用傳感結構，不含鐵芯線圈。
專利摘要環(huán)氧澆注全封閉支柱式中置柜用電子式組合互感器分由電流和電壓兩部分組成。電壓部分的電壓二次繞組、電壓一次高壓繞組，和電流部分的電流二次測量級繞組、電流二次保護繞組、電流一次導電體用環(huán)氧樹脂混合膠澆注成互感器主體，電流一次高壓出線端在產(chǎn)品的頂部，二次部分由航空端子引出。其絕緣結構簡單，成本低，見效快。
文檔編號H01F38/34GK202258772SQ201120205929
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月18日 優(yōu)先權日2011年6月18日
發(fā)明者于杰, 朱旭峰, 沙亮 申請人:江蘇靖江互感器廠有限公司