专利名称：220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，是一种电能质量监督工作中公用网电压谐波监测用设备，用与使用电容式电压互感器的220KV电力系统中，作为电压谐波测试的专用传感器。
背景技术：
国标GB/T14M9-93《电能质量公用网谐波》规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法，附录D7对谐波测量传感设备做出了规定在测量的频率范围内，仪用互感器、电容式分压器等谐波传感设备应有良好的频率特性，其引入的幅值误差不应大于5%，相角误差不大于5°。在没有确切的频率响应误差特性时，电流互感器和低压电压互感器用于2500Hz及以下频率的谐波测量；6 IlOkV电磁式电压互感器可用于1000Hz及以下频率测量；电容式电压互感器不能用于谐波测量。在谐波电压测量中，对谐波次数或测量精度有较高需要时，应采用电阻分压器(UN < IkV)或电容分压器(UN彡IkV)。220kV系统广泛使用电容式电压互感器(TVC)，而TVC的频率响应不是线性的，导致了二次侧电压谐波在某些频段内信号失真，不能真实地反映一次系统的电压谐波，因此TVC不能用于电压谐波测量。这种情况下测量电压谐波时，可采用电容分压器作为传感设备，或者利用电流互感器一次绕组高压绝缘电容的末屏电容串联分压电容构成电容分压器作为传感设备。采用电容分压器原理的谐波传感设备的频率特性较好，专用电容分压器需增加一次设备，设备安装调试维护工作量大周期长，而电流互感器末屏串联分压电容构成电容分压器的方法，因其投入小安装调试维护便捷被广泛采用。但现有采用末屏串联分压电容方法进行测量时，试验人员都是根据经验组装分压电容器，电容器的选择、保护的设置、对室外环境的适应能力因人而异，因此无法提供安全可靠、准确的采样数据。
发明内容本实用新型为解决的现有的采用电容分压器原理的谐波传感设备存在的采集数据的安全可靠性和准确性较差的问题，进而提供一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，包括分压电容、接地刀闸、气体放电管、匹配电阻、输入端子、输出端子和接地端子，所述分压电容、接地刀间和气体放电管分别并联在所述输入端子和接地端子的两端，所述分压电容、接地刀间和气体放电管与所述输入端子连接的一端还通过所述匹配电阻与所述输出端子的一端连接，所述输出端子的另一端与所述接地端子连接。本实用新型通过本发明提供的电容取样分压箱，能彻底解决220KV系统电压谐波监测时传感环节对监测误差的影响，为此类电压谐波测量提供了一种方便、安全、可靠、准确的数据采集方案。
图1和图2是本实用新型的具体实施方式
提供的一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱的结构示意图；图3是本实用新型的具体实施方式
提供的使用该电容取样分压器实测的220kV系统三相电压波形示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。如图1和图2所示，本具体实施方式
提供的一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，包括分压电容1、接地刀闸2、气体放电管3、匹配电阻4、输入端子5、输出端子6和接地端子7，分压电容1、接地刀闸2和气体放电管3分别并联在输入端子5和接地端子7的两端，分压电容1、接地刀闸2和气体放电管3与输入端子5连接的一端还通过匹配电阻4与输出端子6的一端连接，输出端子6的另一端与接地端子7连接。分压电容1、接地刀闸2、气体放电管3、匹配电阻4、输入端子5、输出端子6和接地端子7都设置在箱体8中；输入端子5的一端还与高压电容型绝缘电流互感器中的高压电容连接。固定支架用于将220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱固定在高压电流互感器的水泥支架上。具体的，高压电容型绝缘电流互感器末屏通过不小于16mm2连接线接到箱体8内输入端子，箱体8内的接地端子7通过同样截面的接地线与开关场接地网连接，箱体8内的输出端子6为航空插头，通过双层屏蔽电缆与谐波测量装置连接，电缆外层屏蔽两侧接地。箱体8内的接地刀闸2闭合时，CT末屏与接地端直接短接，谐波监测分压取样回路被旁路，不进行谐波测量；接地刀间2断开时，串接入谐波监测分压取样回路，输出测量电压信号，进行谐波测量。根据电容分压的特性，分压电容1上的电压与220KV线路上的电压U成线性比例
关系，适当选择分压电容1的容量，使= 100「，(电力谐波分析仪电压输
入范围0 380V)，即可获得满足监测要求的电压谐波信号U2，该信号引至箱体8内的输出端子6。如传奇电气(沈阳)有限公司生产的220KV电容绝缘I0SK245型电流互感器，其高压电容值在300pf左右，根据上式可得C2 =PfC1 =0.66 1.32///，其分压电容可选择 Iuf。电容取样分压箱用在220KV电压等级上，为防止高电压危及人身和设备安全，在电压谐波信号与地线之间，留有气体放电管，气体放电管标称动作电压为350V。匹配电阻4可选用高精度电阻，以实现谐波信号无损传输，R = 5. Ik Ω。构如下所示(1)电容取样分压箱利用检修机会接至高压电流互感器末端，高压电流互感器需停电并且合上接地刀间，电容取样分压箱应可靠接地，分压电容C2的接地端应和电容取样分压箱可靠连接，连接线和接地线截面不小于16mm2，为以后测量做好准备。(2)不进行测量时，接地刀闸始终合上。(3)为了防止系统操作时损坏仪器，先合上接地刀闸，隔离测量信号。待操作完成具备监测条件时，打开接地刀闸，接入仪器。(4)测量的引出线，使用双层屏蔽电缆，外屏蔽层的两端接地。(5)被测设备运行时严禁打开接地点。本具体实施方式
中的220kV系统电容型绝缘结构电流互感器，零屏与一次绕组相连，末屏接地，零屏和末屏之间的主屏电容器，可作为电容分压器的高压电容，在其末屏串联接入分压电容作为测量电容，从而构成电容式分压器。从测量电容两端取电压信号，经信号调理后接入谐波测量装置，即能获取可靠的谐波测试数据。本具体实施方式
在某油田热电厂220KV系统电压谐波监测时进行了使用，使用该电容取样分压器实测的220kV系统三相电压波形如图3所示，使用该电容取样分压器实测的220kV母线电能质量谐波测量数据如下表所示
5[0028]
权利要求1.一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，其特征在于，包括分压电容、 接地刀间、气体放电管、匹配电阻、输入端子、输出端子和接地端子，所述分压电容、接地刀闸和气体放电管分别并联在所述输入端子和接地端子的两端，所述分压电容、接地刀闸和气体放电管与所述输入端子连接的一端还通过所述匹配电阻与所述输出端子的一端连接， 所述输出端子的另一端与所述接地端子连接。
2.根据权利要求1所述的220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，其特征在于，所述分压电容、接地刀间、气体放电管、匹配电阻、输入端子、输出端子和接地端子都设置在箱体中。
专利摘要本实用新型提供了一种220kV电力系统电压质量监测用电容取样分压箱，包括分压电容、接地刀闸、气体放电管、匹配电阻、输入端子、输出端子和接地端子，所述分压电容、接地刀闸和气体放电管分别并联在所述输入端子和接地端子的两端，所述分压电容、接地刀闸和气体放电管与所述输入端子连接的一端还通过所述匹配电阻与所述输出端子的一端连接，所述输出端子的另一端与所述接地端子连接。本实用新型通过本实用新型提供的电容取样分压箱，能彻底解决220KV系统电压谐波监测时传感环节对监测误差的影响，为此类电压谐波测量提供了一种方便、安全、可靠、准确的数据采集方案。
文档编号G01R19/00GK202330523SQ20112045492
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者吴蔡茂, 孙忠新, 张志新, 张艳华, 成建伟, 戴士毅, 李齐生, 王波, 金磊, 黄辉福 申请人:中国石油天然气集团公司