CN2750439Y - 抗谐振阻振荡电压互感器 - Google Patents

Abstract

一种抗谐振阻振荡电压互感器，包括三相电压互感器和单相电压互感器，三相电压互感器的高压绕组的中性点与地之间串接单相电压互感器的高压绕组，三相电压互感器的低压绕组的中性点与地之间串接单相电压互感器的补偿绕组，三相电压互感器的三相辅助绕组之间相互串联，再与单相电压互感器的另一补偿绕组相连接，形成用于对电网零序电压进行测量的电路。其特点是：该电压互感器具有避免铁磁谐振的产生和抑制超低频振荡的功能，其性能可靠，使用安全，有效地防止因铁磁谐振和超低频振荡而诱发的母线短路和电网大面积停电事故的发生。

Description

抗谐振阻振荡电压互感器

技术领域    本实用新型涉及一种互感部件，特别是一种具有抗铁磁谐振阻尼超低频振荡的电压互感器。

背景技术    在中性点不接地的6～35kV中、高压配电***中，电磁式电压互感器绕组常因承受持续的铁磁谐振过电压而烧损。近年来，随着网络对地电容的增大，单相接地故障消失时的暂态过程中产生超低频自由衰减振荡现象的几率显著增加。这种振荡波电流持续时间虽不长，但幅值极高，常导致电压互感器熔丝熔断。电磁式电压互感器及其高压熔丝本身价格不高，损坏造成的直接经济损失并不大，然而由此诱发的母线短路故障及大面积停电事故所造成的间接损失是无法估量的。为了解决这一问题，目前广泛使用的抗谐振电压互感器是由一台星形接线的三相电压互感器T₁(或三台单相电压互感器组)与一台单相电压互感器T₀相串联而构成，具体连接方式为(见图1)：三相电压互感器T₁的高压绕组W₁₁的中性点与地之间串接单相电压互感器T₀的高压绕组W₀₁；T₁的低压绕组W₁₂中性点与地之间串接T₀的补偿绕组W₀₂，实现对三个相电压的准确测量；T₁的三相辅助绕组W₁₃接成闭合三角形以限制三相电压互感器T₁的中性点位移，意在避免铁磁谐振；T₀的测量线圈W₀₃用来测量零序电压3U₀。采用这种连接方式形成的抗谐振电压互感器存在三点不足：一是对超低频自由衰减振荡的阻尼力度不足，这是由于T₁的三相辅助绕组W₁₃被接成闭合三角形致使T₁的零序阻抗被短接的缘故；二是当电网发生间歇性电弧接地过电压时，在三相电压互感器T₁的三角形闭合回路中以及在单相电压互感器T₀的一次绕组中都将多次重复产生高幅值的振荡电流，导致绕组过热，甚至烧损；三是T₁的零序阻抗被短接，资源未能利用，是不经济的。

发明内容    本实用新型的目的在于提供一种性能稳定可靠的抗谐振阻振荡电压互感器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种抗谐振阻振荡电压互感器，包括三相电压互感器和单相电压互感器，三相电压互感器的高压绕组W₂₁的中性点与地之间串接单相电压互感器的高压绕组W₃₁，三相电压互感器的低压绕组W₂₂的中性点与地之间串接单相电压互感器的补偿绕组W₃₂，其特征在于三相电压互感器的三相辅助绕组W₂₃之间相互串联，接成开口三角形，再与单相电压互感器的另一补偿绕组W₃₃相连接，形成用于对电网零序电压进行测量的电路。三相电压互感器高压绕组W₂₁对其开口三角绕组W₂₃的变比与单相电压互感器一次绕组W₃₁对其补偿绕组W₃₃之间的变比相一致，即 $\frac{W_{21}}{W_{23}\×3}=\frac{W_{31}}{W_{33}}.$

本实用新型与已有抗谐振电压互感器的不同之处是：三相电压互感器的三相辅助绕组接成开口三角形，并与单相电压互感器的一补偿绕组串接，形成开放式的绕组链。这种结构的好处是：消除了烧损辅助绕组的隐患；释放了三相电压互感器零序阻抗，显著增大了整机的零序阻抗值，增大了对超低频振荡的阻尼力度；随着整机零序阻抗的增大，限制了流过零序电压互感器一次绕组的超低频电流幅值，从而降低了单相电压互感器一次绕组在间歇性电弧接地时被烧损的风险；由于充分发挥了三相电压互感器零序阻抗与单相电压互感器零序阻抗在抗铁磁谐振与阻尼超低频振荡中的共同作用，从而有利于节省整机造价；将三相电压互感器的开口三角绕组与单相电压互感器的一补偿绕组串联形成绕组链，实现对零序电压3U₀的准确测量。为确保测量结果准确，三相电压互感器高压绕组对其开口三角绕组的变比与单相电压互感器一次绕组对补偿绕组之间的变比相一致，即 $\frac{W_{21}}{W_{23}\×3}=\frac{W_{31}}{W_{33}}.$

值得说明的是，三相电压互感器的零序阻抗被释放后，该互感器中性点电位在某些特定情况下可能会出现位移。但由于三相电压互感器的零序阻抗远低于单相电压互感器的零序阻抗，这种位移的幅度很有限，是不会引发铁磁谐振的。

本实用新型的特点是：该电压互感器具有避免铁磁谐振的产生和抑制超低频振荡的功能，其性能可靠，使用安全，有效地防止因铁磁谐振和超低频振荡而诱发的母线短路和电网大面积停电事故的发生。

附图说明    图1为已有抗谐振电压互感器的电路原理图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式    由图2可知，本发明抗谐振阻振荡电压互感器是由三相电压互感器T₂和单相电压互感器T₃组成，三相电压互感器也可以由三台单相电压互感器组合而成。三相电压互感器的高压绕组W₂₁的中性点与地之间串接单相电压互感器的高压绕组W₃₁，三相电压互感器的低压绕组W₂₂的中性点与地之间串接单相电压互感器的补偿绕组W₃₂，三相电压互感器的三相辅助绕组W₂₃之间相互串接成开口三角形，再与单相电压互感器的补偿绕组W₃₃相串接形成用于检测零序电压的绕组链。为了实现对电网零序电压的准确测量，三相电压互感器高压绕组对其开口三角绕组的变比与单相电压互感器一次绕组对补偿绕组之间的变比相一致，即 $\frac{W_{21}}{W_{23}\×3}=\frac{W_{31}}{W_{33}}.$

Claims (2)

1、一种抗谐振阻振荡电压互感器，包括三相电压互感器和单相电压互感器，三相电压互感器的高压绕组W₂₁的中性点与地之间串接单相电压互感器的高压绕组W₃₁，三相电压互感器的低压绕组W₂₂的中性点与地之间串接单相电压互感器的补偿绕组W₃₂，其特征在于三相电压互感器的三相辅助绕组W₂₃之间相互串联，接成开口三角形，再与单相电压互感器的另一补偿绕组W₃₃相连接，形成用于对电网零序电压进行测量的电路。

2、根据权利要求1所述的抗谐振阻振荡电压互感器，其特征在于三相电压互感器高压绕组W₂₁对其开口三角形绕组W₂₃的变比与单相电压互感器一次绕组W₃₁对补偿绕组W₃₃之间的变比相一致，即

$\frac{W_{21}}{W_{23}\×3}=\frac{W_{31}}{W_{33}}.$

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