專利名稱：220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，是一種電能質量監(jiān)督工作中公用網(wǎng)電壓諧波監(jiān)測用設備，用與使用電容式電壓互感器的220KV電力系統(tǒng)中，作為電壓諧波測試的專用傳感器。
背景技術：
國標GB/T14M9-93《電能質量公用網(wǎng)諧波》規(guī)定了公用電網(wǎng)諧波的允許值及其測試方法，附錄D7對諧波測量傳感設備做出了規(guī)定在測量的頻率范圍內，儀用互感器、電容式分壓器等諧波傳感設備應有良好的頻率特性，其引入的幅值誤差不應大于5%，相角誤差不大于5°。在沒有確切的頻率響應誤差特性時，電流互感器和低壓電壓互感器用于2500Hz及以下頻率的諧波測量；6 IlOkV電磁式電壓互感器可用于1000Hz及以下頻率測量；電容式電壓互感器不能用于諧波測量。在諧波電壓測量中，對諧波次數(shù)或測量精度有較高需要時，應采用電阻分壓器(UN < IkV)或電容分壓器(UN彡IkV)。220kV系統(tǒng)廣泛使用電容式電壓互感器(TVC)，而TVC的頻率響應不是線性的，導致了二次側電壓諧波在某些頻段內信號失真，不能真實地反映一次系統(tǒng)的電壓諧波，因此TVC不能用于電壓諧波測量。這種情況下測量電壓諧波時，可采用電容分壓器作為傳感設備，或者利用電流互感器一次繞組高壓絕緣電容的末屏電容串聯(lián)分壓電容構成電容分壓器作為傳感設備。采用電容分壓器原理的諧波傳感設備的頻率特性較好，專用電容分壓器需增加一次設備，設備安裝調試維護工作量大周期長，而電流互感器末屏串聯(lián)分壓電容構成電容分壓器的方法，因其投入小安裝調試維護便捷被廣泛采用。但現(xiàn)有采用末屏串聯(lián)分壓電容方法進行測量時，試驗人員都是根據(jù)經(jīng)驗組裝分壓電容器，電容器的選擇、保護的設置、對室外環(huán)境的適應能力因人而異，因此無法提供安全可靠、準確的采樣數(shù)據(jù)。
發(fā)明內容本實用新型為解決的現(xiàn)有的采用電容分壓器原理的諧波傳感設備存在的采集數(shù)據(jù)的安全可靠性和準確性較差的問題，進而提供一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，包括分壓電容、接地刀閘、氣體放電管、匹配電阻、輸入端子、輸出端子和接地端子，所述分壓電容、接地刀間和氣體放電管分別并聯(lián)在所述輸入端子和接地端子的兩端，所述分壓電容、接地刀間和氣體放電管與所述輸入端子連接的一端還通過所述匹配電阻與所述輸出端子的一端連接，所述輸出端子的另一端與所述接地端子連接。本實用新型通過本發(fā)明提供的電容取樣分壓箱，能徹底解決220KV系統(tǒng)電壓諧波監(jiān)測時傳感環(huán)節(jié)對監(jiān)測誤差的影響，為此類電壓諧波測量提供了一種方便、安全、可靠、準確的數(shù)據(jù)采集方案。
圖1和圖2是本實用新型的具體實施方式
提供的一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱的結構示意圖；圖3是本實用新型的具體實施方式
提供的使用該電容取樣分壓器實測的220kV系統(tǒng)三相電壓波形示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本實用新型的保護范圍不限于下述實施例。如圖1和圖2所示，本具體實施方式
提供的一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，包括分壓電容1、接地刀閘2、氣體放電管3、匹配電阻4、輸入端子5、輸出端子6和接地端子7，分壓電容1、接地刀閘2和氣體放電管3分別并聯(lián)在輸入端子5和接地端子7的兩端，分壓電容1、接地刀閘2和氣體放電管3與輸入端子5連接的一端還通過匹配電阻4與輸出端子6的一端連接，輸出端子6的另一端與接地端子7連接。分壓電容1、接地刀閘2、氣體放電管3、匹配電阻4、輸入端子5、輸出端子6和接地端子7都設置在箱體8中；輸入端子5的一端還與高壓電容型絕緣電流互感器中的高壓電容連接。固定支架用于將220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱固定在高壓電流互感器的水泥支架上。具體的，高壓電容型絕緣電流互感器末屏通過不小于16mm2連接線接到箱體8內輸入端子，箱體8內的接地端子7通過同樣截面的接地線與開關場接地網(wǎng)連接，箱體8內的輸出端子6為航空插頭，通過雙層屏蔽電纜與諧波測量裝置連接，電纜外層屏蔽兩側接地。箱體8內的接地刀閘2閉合時，CT末屏與接地端直接短接，諧波監(jiān)測分壓取樣回路被旁路，不進行諧波測量；接地刀間2斷開時，串接入諧波監(jiān)測分壓取樣回路，輸出測量電壓信號，進行諧波測量。根據(jù)電容分壓的特性，分壓電容1上的電壓與220KV線路上的電壓U成線性比例
關系，適當選擇分壓電容1的容量，使= 100「，(電力諧波分析儀電壓輸
入范圍0 380V)，即可獲得滿足監(jiān)測要求的電壓諧波信號U2，該信號引至箱體8內的輸出端子6。如傳奇電氣(沈陽)有限公司生產的220KV電容絕緣I0SK245型電流互感器，其高壓電容值在300pf左右，根據(jù)上式可得C2 =PfC1 =0.66 1.32///，其分壓電容可選擇 Iuf。電容取樣分壓箱用在220KV電壓等級上，為防止高電壓危及人身和設備安全，在電壓諧波信號與地線之間，留有氣體放電管，氣體放電管標稱動作電壓為350V。匹配電阻4可選用高精度電阻，以實現(xiàn)諧波信號無損傳輸，R = 5. Ik Ω。構如下所示(1)電容取樣分壓箱利用檢修機會接至高壓電流互感器末端，高壓電流互感器需停電并且合上接地刀間，電容取樣分壓箱應可靠接地，分壓電容C2的接地端應和電容取樣分壓箱可靠連接，連接線和接地線截面不小于16mm2，為以后測量做好準備。(2)不進行測量時，接地刀閘始終合上。(3)為了防止系統(tǒng)操作時損壞儀器，先合上接地刀閘，隔離測量信號。待操作完成具備監(jiān)測條件時，打開接地刀閘，接入儀器。(4)測量的引出線，使用雙層屏蔽電纜，外屏蔽層的兩端接地。(5)被測設備運行時嚴禁打開接地點。本具體實施方式
中的220kV系統(tǒng)電容型絕緣結構電流互感器，零屏與一次繞組相連，末屏接地，零屏和末屏之間的主屏電容器，可作為電容分壓器的高壓電容，在其末屏串聯(lián)接入分壓電容作為測量電容，從而構成電容式分壓器。從測量電容兩端取電壓信號，經(jīng)信號調理后接入諧波測量裝置，即能獲取可靠的諧波測試數(shù)據(jù)。本具體實施方式
在某油田熱電廠220KV系統(tǒng)電壓諧波監(jiān)測時進行了使用，使用該電容取樣分壓器實測的220kV系統(tǒng)三相電壓波形如圖3所示，使用該電容取樣分壓器實測的220kV母線電能質量諧波測量數(shù)據(jù)如下表所示
5[0028]
權利要求1.一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，其特征在于，包括分壓電容、 接地刀間、氣體放電管、匹配電阻、輸入端子、輸出端子和接地端子，所述分壓電容、接地刀閘和氣體放電管分別并聯(lián)在所述輸入端子和接地端子的兩端，所述分壓電容、接地刀閘和氣體放電管與所述輸入端子連接的一端還通過所述匹配電阻與所述輸出端子的一端連接， 所述輸出端子的另一端與所述接地端子連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，其特征在于，所述分壓電容、接地刀間、氣體放電管、匹配電阻、輸入端子、輸出端子和接地端子都設置在箱體中。
專利摘要本實用新型提供了一種220kV電力系統(tǒng)電壓質量監(jiān)測用電容取樣分壓箱，包括分壓電容、接地刀閘、氣體放電管、匹配電阻、輸入端子、輸出端子和接地端子，所述分壓電容、接地刀閘和氣體放電管分別并聯(lián)在所述輸入端子和接地端子的兩端，所述分壓電容、接地刀閘和氣體放電管與所述輸入端子連接的一端還通過所述匹配電阻與所述輸出端子的一端連接，所述輸出端子的另一端與所述接地端子連接。本實用新型通過本實用新型提供的電容取樣分壓箱，能徹底解決220KV系統(tǒng)電壓諧波監(jiān)測時傳感環(huán)節(jié)對監(jiān)測誤差的影響，為此類電壓諧波測量提供了一種方便、安全、可靠、準確的數(shù)據(jù)采集方案。
文檔編號G01R19/00GK202330523SQ20112045492
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月16日
發(fā)明者吳蔡茂, 孫忠新, 張志新, 張艷華, 成建偉, 戴士毅, 李齊生, 王波, 金磊, 黃輝福 申請人:中國石油天然氣集團公司