一种用于直流GIS的电压互感器的制作方法

一种用于直流gis的电压互感器
技术领域
1.本实用新型涉及电力系统技术领域，具体涉及一种用于直流gis的电压互感器。


背景技术：

2.气体绝缘金属封闭开关设备是至少有一部分采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备。gis(gas insulated switchgear)是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称。目前，随着高压直流输电和变电技术的发展，直流gis以其占地空间小、可靠性高、互换性强的特点，成为了变电站、换流站以及不同传输介质之间的转换站中的优选技术路线。
3.由于电磁式互感器仅适用于测量工频信号，电容式电压互感器虽然可测量较高频率的电压，但因时间常数较小，不适合进行直流电压的测量。
4.所以，在对直流gis进行电压测量时，目前暂无有效成熟手段。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中存在的无法对直流gis进行电压测量的问题。从而提供一种用于直流gis的电压互感器。
6.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种用于直流gis的电压互感器，该电压互感器包括：壳体，包括相邻设置的第一气室和第二气室；所述第一气室充盈有正压绝缘气体，所述第二气室充盈有常压气体；阻容分压器，包括相互连接的高压臂和低压臂；所述高压臂设置在所述第一气室中，所述低压臂设置在所述第二气室中；所述高压臂，包括多级相互串接的阻容单元。
7.可选地，所述阻容单元的两端分别与金属法兰连接。
8.可选地，所述金属法兰上设置有均压屏蔽结构。
9.可选地，所述均压屏蔽结构为均压环。
10.可选地，在所述高压臂朝向所述低压臂的方向上，所述均压环的尺寸逐渐增加。
11.可选地，所述第一气室在远离所述第二气室的一端设置有第一连接件，所述第一气室在靠近所述第二气室的一端设置有第二连接件；所述高压臂的第一端与所述第一连接件连接，所述高压臂的第二端通过所述第二连接件与所述低压臂连接。
12.可选地，所述第一连接件包括：第一绝缘件，设置在所述第一气室远离所述第二气室的一端；所述第一绝缘件适于对所述第一气室的第一端进行密封；第一接触座，设置在所述第一绝缘件上；所述第一接触座与所述高压臂的第一端连接；导电杆，设置在一次系统中；所述导电杆通过所述第一绝缘件与所述第一接触座连接。
13.可选地，所述第二连接件包括：第二绝缘件，设置在所述第一气室靠近所述第二气室的一端；所述第二绝缘件适于对所述第一气室和第二气室进行隔离；第二接触座，设置在所述第二绝缘件上；所述第二接触座的一端与所述高压臂的第二端连接，另一端与所述低压臂连接。
14.可选地，该电压互感器还包括：信号处理装置，设置在所述第二气室中；所述信号处理装置与所述低压臂连接；所述信号处理装置用于将输入的电信号转变为光信号输出，控制系统同时与所述信号处理装置和二次系统连接。
15.可选地，所述低压臂上设置有所述阻容单元。
16.本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
17.1.本实用新型实施例提供了一种用于直流gis的电压互感器，该电压互感器包括：壳体，包括相邻设置的第一气室和第二气室；所述第一气室充盈有正压绝缘气体，所述第二气室充盈有常压气体；阻容分压器，包括相互连接的高压臂和低压臂；所述高压臂设置在所述第一气室中，所述低压臂设置在所述第二气室中；所述高压臂，包括多级相互串接的阻容单元。
18.在本实用新型实施例中，由于阻容分压器中的电容具有快速冲击响应特性，电阻具有阻尼振荡特性，使得本实施例中的电压互感器能够测量高频信号。并且，由于阻容单元中电阻的稳态分压特性和阻容单元中阻容电路的高时间常数，又保证了可以测量低频信号和直流信号。
19.2.传统的互感器套筒是绝缘材料，对地杂散电容就是组件和大地直接的电容。由于本实用新型实施例中的电压互感器的壳体为金属材质，且壳体为地电位，相当于大大减小了壳体与地之间的距离，因此增大了对地杂散电容。而杂散电容导致的电流泄露和杂散参数引起的对陡波的削减作用，共同导致了在所述高压臂朝向所述低压臂的方向上，阻容单元分压逐渐减小。本实用新型实施例通过在所述高压臂朝向所述低压臂的方向上，将所述均压环的尺寸逐渐增加，使得均压环具有差异化尺寸，可以针对阻容单元分压不均进行补偿，从而实现电压分布的均衡和电场的优化，提高绝缘可靠性。并且，通过补偿调整均压环与壳体的距离和相互间距离的方法，抑制了杂散电容对测量误差的影响，进一步提高了测量精度。
20.3.本实用新型通过将低压臂和信号处理装置布置于第二气室中，且第二气室充盈有常压气体，如此设置，便于测量接线及维护等工作。
21.4.本实用新型通过将信号处理装置设置在所述第二气室中，所述信号处理装置与所述低压臂连接，所以不再使用长电缆进行远距离信号传输，不再使电信号至远端二次系统再进行信号处理，从而有效避免了gis中常见的tev及emi对测量设备安全的威胁和测量精度的影响。
22.5.本实用新型通过将低压臂的阻容单元选用与高压臂相同工艺和参数的器件，可保证高压臂与低压臂响应特性的一致和温度偏移的同步，保证了测量精度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例电压互感器的整体结构示意图。
25.附图标记：
26.1、壳体；2、高压臂；3、低压臂；4、金属法兰；5、均压屏蔽结构；6、第一接触座；7、第一绝缘件；8、第二接触座；9、第二绝缘件；10、信号处理装置；11、阻容单元；12、第一气室；13、第二气室。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通工人在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.气体绝缘金属封闭开关设备是至少有一部分采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备。gis(gas insulated switchgear)是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称。目前，随着高压直流输电和变电技术的发展，直流gis以其占地空间小、可靠性高、互换性强的特点，成为了变电站、换流站以及不同传输介质之间的转换站中的优选技术路线。由于电磁式互感器仅适用于测量工频信号，电容式电压互感器虽然可测量较高频率的电压，但因时间常数较小，不适合进行直流电压的测量。所以，在对直流gis进行电压测量时，目前暂无有效成熟手段。
32.因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中存在的无法对直流gis进行电压测量的问题。从而提供一种用于直流gis的电压互感器。
33.实施例1
34.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于直流gis的电压互感器，该电压互感器包括：壳体1、阻容分压器以及阻容单元11。
35.壳体1包括相邻设置的第一气室12和第二气室13，所述第一气室12充盈有正压绝缘气体，所述第二气室13充盈有常压气体。阻容分压器包括相互连接的高压臂2和低压臂3，所述高压臂2横向设置在所述第一气室12中，所述低压臂3横向设置在所述第二气室13中。所述高压臂2上设置有多级相互串接的阻容单元11。具体地，对于阻容单元11的数量，本领域技术人员可以根据实际情况进行调整，例如可以为7级相互串接的阻容单元11，本实施例仅仅是举例说明，并不加以限制，能够起到相关的技术效果即可。
36.在本实用新型实施例中，由于阻容分压器中的电容具有快速冲击响应特性，电阻具有阻尼振荡特性，使得本实施例中的电压互感器能够测量高频信号。并且，由于阻容单元11中电阻的稳态分压特性和阻容单元11中阻容电路的高时间常数，又保证了可以测量低频信号和直流信号。
37.由于传统的互感器套筒是绝缘材料，所以对地杂散电容就是组件和大地之间的电容。而本实用新型实施例中的电压互感器的壳体1为金属材质，且壳体1为地电位，相当于大大减小了壳体1与地之间的距离，因此增大了对地杂散电容。而杂散电容导致的电流泄露和杂散参数引起的对陡波的削减作用，共同导致了在所述高压臂2朝向所述低压臂3的方向上，阻容单元11分压逐渐减小。
38.在本实用新型的一些实施例中，所述阻容单元11的两端分别与金属法兰4连接。所述金属法兰4上设置有均压屏蔽结构5。所述均压屏蔽结构5可以为均压环。在所述高压臂2朝向所述低压臂3的方向上，所述均压环的尺寸逐渐增加。
39.如此设置，本实用新型实施例通过在所述高压臂2朝向所述低压臂3的方向上，将所述均压环的尺寸逐渐增加，使得均压环具有差异化尺寸，可以针对阻容单元11分压不均进行补偿，实现电压分布的均衡和电场的优化，提高绝缘可靠性。并且，通过补偿调整均压环与壳体1的距离和相互间距离的方法，抑制了杂散电容对测量误差的影响，进一步提高了测量精度。
40.可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述第一气室12在远离所述第二气室13的一端设置有第一连接件，所述第一气室12在靠近所述第二气室13的一端设置有第二连接件。所述高压臂2的第一端与所述第一连接件连接，所述高压臂2的第二端通过所述第二连接件与所述低压臂3连接。
41.具体地，所述第一连接件包括第一绝缘件7、第一接触座6和导电杆。第一绝缘件7设置在所述第一气室12远离所述第二气室13的一端，所述第一绝缘件7适于对所述第一气室12的第一端进行密封。第一接触座6设置在所述第一绝缘件7上，所述第一接触座6与所述高压臂2的第一端连接。导电杆设置在一次系统中，所述导电杆通过所述第一绝缘件7与所述第一接触座6连接。
42.具体地，所述第二连接件包括第二绝缘件9和第二接触座8。第二绝缘件9设置在所述第一气室12靠近所述第二气室13的一端，所述第二绝缘件9适于对所述第一气室12和第二气室13进行隔离。第二接触座8设置在所述第二绝缘件9上，所述第二接触座8的一端与所述高压臂2的第二端连接，另一端与所述低压臂3连接。
43.第一绝缘件7和第二绝缘件9用于实现对高压臂2和低压臂3进行支撑的作用，并且还能够起到绝缘及气室隔离的作用。当然，在本实施例中，本领域技术人员可根据实际情况对第一绝缘件7和第二绝缘件9的材质进行改变，本实施例对材质并不进行限制，能够起到相同的技术效果即可。
44.可选地，在本实用新型的一些实施例中，该电压互感器还包括信号处理装置10，信号处理装置10设置在所述第二气室13中，所述信号处理装置10与所述低压臂3连接。所述信号处理装置10用于将输入的电信号转变为光信号输出，控制系统同时与所述信号处理装置10和二次系统连接。
45.如此设置，本实用新型通过将低压臂3和信号处理装置10布置于第二气室13中，且
第二气室13充盈有常压气体，如此设置，便于测量接线及维护等工作。并且，本实用新型通过将信号处理装置10设置在所述第二气室13中，所述信号处理装置10与所述低压臂3连接，所以不再使用长电缆进行远距离信号传输，不再使电信号至远端二次系统再进行信号处理，从而有效避免了gis中常见的tev及emi对测量设备安全的威胁和测量精度的影响。
46.可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述低压臂3上设置有所述阻容单元11。本实用新型通过将低压臂3的阻容单元11选用与高压臂2相同工艺和参数的器件，可保证高压臂2与低压臂3响应特性的一致和温度偏移的同步，保证了测量精度。
47.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。