专利名称：电子式电压互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统中的电压测量和继电保护装置，特别是涉及一种电子式电压互感器。
背景技术：
在电力系统中电压的测量和继电保护大都采用常规的电磁式电压互感器。该种互感器存在的缺点是结构复杂，体积大，频带窄，发生磁饱和时二次信号波形畸变，测量误差大，容易导致继电器保护装置误动作。同时，随着以微处理器为基础的新技术在电力系统中的广泛应用，使得常规的电磁式电压互感器的二次输出不再需要100/√3或100/3的电压，而是几伏的电压信号，因此常规的电磁式电压互感器很难满足电力系统技术要求，电磁式电压互感器的这些缺点制约了电力系统向智能化、数字化、网络化、设备小型化及多功能化方向发展。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种体积小、重量轻、测量范围宽、精度高、运行可靠，可直接与微机测量保护装置联接的电子式电压互感器。
本实用新型电子式电压互感器包括绝缘体，嵌入绝缘体内的一次端子、下嵌件、互感器主体及辅助电路板。其中，互感器主体由上屏蔽罩及下屏蔽罩，设置在上、下屏蔽罩之间由高压电阻、低压电阻、自恢复保护管构成的互感器主体电路组成。互感器主体电路的连接关系是高压电阻一端接一次端子，低压电阻与自恢复保护管并联后一端接高压电阻另一端和辅助电路板，并联后另一端接下嵌件和辅助电路板，下嵌件接地。上屏蔽罩设置在一次端子与高压电阻之间，下屏蔽罩设置在低压电阻、自恢复保护管与下嵌件之间。其中上屏蔽罩和下屏蔽罩作为电场均匀的电容，既能使互感器中电场均匀性得到改善，又起到电容补偿的作用。高压电阻和低压电阻形成分压电路，从低压电阻上可得到一个很低的电压信号。自恢复保护管一般采用气体放电管，可在电网受到瞬间冲击时，自动击穿，而后又自动恢复，对后阶电路起到自动保护作用；辅助电路板电路包括阻抗变换电路、相位补偿电路及比例调整电路，其连接关系是阻抗变换电路输出接相位补偿电路输入，相位补偿电路输出接比例调整电路输入。其中，阻抗变换电路由电阻R3、放大器IC1构成；相位补偿电路由电阻R4和R5、可变电阻R6、电容C1及放大器IC2构成；比例调整电路由电阻R7、R9和R10、可变电阻R8及放大器IC3构成。该辅助电路板主要用于对互感器主体电路的二次输出作必要的调整，以保证其二次输出能准确反映一次电压情况。
本实用新型电子式电压互感器的工作原理是，一次高电压加在一次端子上，经过高压电阻和低压电阻进行分压，从低压电阻上得到一个很低的电压，经辅助电路再进行调整，输出一个与一次高压成线性关系的低电压信号，该低电压信号经双层屏蔽电缆传递到信号采集处理单元，用以电压测量和实施微机继电保护。辅助电路板的工作原理是对互感器主体电路输出的低电压信号进行衰减，使其与一次高电压成严格的线性关系，然后进行相位补偿及比例调整后输出二次低电压信号，通过检测二次低电压信号了解一次高电压的状况。
本实用新型电子式电压互感器的优点在于体积小、重量轻，无二次绕组也能同时满足电力系统计量和保护要求；测量范围为80％～120％Un，线性度好，精度可达0.2准确级，且不存在饱和；运行可靠，无谐振，无爆炸或开裂情况；输出低功率电压信号，可直接与微机测量保护装置连接，从而简化了微机测量保护装置的结构，降低系统成本。
图1本实用新型结构示意图图2本实有新型电路连接图具体实施方式
本实用新型电子式电压互感器包括绝缘体2，一次端子1、下嵌件8、嵌入绝缘体2内的互感器主体及辅助电路板11。其中，互感器主体由上屏蔽罩3及下屏蔽罩5，设置在上屏蔽罩3及下屏蔽罩5之间由高压电阻4、低压电阻7及气体放电管6构成的互感器主体电路组成，互感器主体电路的连接关系是高压电阻4一端接一次端子1，低压电阻7与气体放电管6并联后一端接高压电阻4另一端和辅助电路板11，并联后另一端接下嵌件8和辅助电路板11。辅助电路板11的电路包括阻抗变换电路、相位补偿电路及比例调整电路，其连接关系是阻抗变换电路输出接相位补偿电路输入，相位补偿电路输出接比例调整电路输入。其中，阻抗变换电路由电阻R3、放大器IC1(OP07)构成；相位补偿电路由电阻R4和R5、可变电阻R6、电容C1及放大器IC2(OP07)构成；比例调整电路由电阻R7、R9和R10、可变电阻R8及放大器IC3(OP07)构成。其连接关系是R3一端接低压电阻7和气体放电管6并联后一端，另一端接IC1正输入端，IC1负输入端和输出端接R4一端，R4另一端接C1、R5一端和IC2负输入端，C1另一端和R6一端接IC2正输入端，R5另一端接IC2输出端和R7一端，R7另一端接R8一端和IC3负输入端，R8另一端接IC3输出端和R10一端，R10另一端为二次低电压输出端，R6另一端接低压电阻7与气体放电管6并联后另一端和R9一端，R9另一端接IC3正输入端。
权利要求1.一种电子式电压互感器，包括绝缘体，嵌入绝缘体内的一次端子、下嵌件及互感器主体，其特征在于互感器主体由上屏蔽罩及下屏蔽罩，设置在上屏蔽罩和下屏蔽罩之间由高压电阻、低压电阻及自恢复保护管构成的互感器主体电路组成，互感器主体电路的连接关系是高压电阻一端与一次端子连接，低压电阻与自恢复保护管并联后一端接高压电阻另一端和辅助电路板，低压电阻与自恢复保护管并联后另一端接下嵌件和辅助电路板。
2.如权利要求1所述的电子式电压互感器，其特征在于上屏蔽罩设置在一次端子与高压电阻之间，下屏蔽罩设置在低压电阻、自恢复保护管与下嵌件之间。
3.如权利要求1所述的电子式电压互感器，其特征在于辅助电路板电路包括阻抗变换电路、相位补偿电路及比例调整电路，其连接关系是阻抗变换电路输出接相位补偿电路输入，相位补偿电路输出接比例调整电路输入。
4.如权利要求3所述的电子式电压互感器，其特征在于阻抗变换电路由电阻R3、放大器IC1构成；相位补偿电路由电阻R4和R5、可变电阻R6、电容C1及放大器IC2构成；比例调整电路由电阻R7、R9和R10、可变电阻R8及放大器IC3构成。
专利摘要本实用新型提供一种电子式电压互感器，包括绝缘体，嵌入绝缘体内的一次端子、下嵌件、互感器主体及辅助电路板。其中，互感器主体由上屏蔽罩及下屏蔽罩，设置在上、下屏蔽罩之间的高压电阻、低压电阻、自恢复保护管构成的互感器主体电路组成。互感器主体电路的连接关系是高压电阻一端接一次端子，低压电阻与自恢复保护管并联后一端接高压电阻另一端和辅助电路板，并联后另一端接下嵌件和辅助电路板。体积小，重量轻；测量范围为80％～120％Un，线性度好，精度可达0.2准确级，运行可靠，可直接与微机测量保护装置联接。主要用于电力系统中的电压测量及继电保护。
文档编号H01F38/22GK2901529SQ20062003373
公开日2007年5月16日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者方春恩, 侯祥玉 申请人:西华大学, 四川电器有限责任公司