專利名稱：應用在電力系統中的容性電磁式電壓互感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及應用電力系統中輸配電、電廠、變電所的電壓互感器。
背景技術：
電磁式電壓互感器廣泛應用于電力系統，在llOkV以上系統由于會發生鐵磁諧振，故 110kV系統均使用CVT電容式電壓互感器。對應于每一相分別設置各自獨立的電壓互感器， 各電壓互感器的一次側一端接相線，另一端接地，在電壓互感器的二次側輸出電壓，供儀表 和相關的保護控制進行使用。
己有技術中的電磁式電壓互感器在正常工作電壓下，通常鐵心磁密度不高，鐵心不飽和， 對地等效容抗大于繞組感抗，電壓互感器呈感性，如在過電壓下鐵心飽和了，電感就會迅速 降低，從而與系統電容產生諧振，這時的諧振稱為鐵磁諧振。電力系統出現鐵磁諧振時，將 出現髙于額定電壓幾倍的過電壓和幾十倍的過電流，使瓷絕緣放電，絕緣子、套管等出現電 暈，電壓互感器一次熔斷器熔斷和電壓互感器燒毀等現象。
如果電壓互感器為容性，就可以阻止電壓互感器發生鐵磁諧振。
在中性點不接地系統中，只有電壓互感器的中性點是接地的，系統中的"激勵"能量就 會通過電壓互感器泄放，另外電壓互感器工作時相當于空載變壓器，極易發生飽和產生諧振。 只要"激勵"能量稍微大一些，電壓互感器就會發生諧振。電壓互感器諧振后其本身飽和產 生的非工頻能量或者說"激發"的能量，又使電壓互感器向深度飽和，故電壓互感器飽和后 很難自行消失。目前解決的方法主要有選用勵磁特性較好的電壓互感器、電壓互感器開口 三角繞組加裝線性電阻、電壓互感器開口三角安裝自動微機消諧裝置、電壓互感器一次中性 點接零序電壓互感器、電壓互感器一次中性點與地之間接LXQ消諧器等，各有優點，但也 各有缺點，都不能全面解決電壓互感器鐵磁諧振的問題。
在110kV以上電壓等級為防止發生鐵磁諧振，采用CVT電容式電壓互感器，但是暫態 響應特性較電磁式差，結構復雜、體積大制造價格高、穩定性差、精度受溫度影響大。 實用新型內容
本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種容性電磁式電壓互感 器， 一方面充分發揮電磁式電壓互感器結構簡單、暫態響應特性好的優勢，另一方面有效阻 止鐵磁諧振的發生。
本實用新型解決技術問題采用如下技術方案
本實用新型應用在電力系統中的容性電磁式電壓互感器的結構特點是設置電壓互感器一次側繞組匝數使所述電壓互感器一次側繞組的對地等效容抗1 / wC小于一次側繞組感抗 "L，互感器一次側阻抗呈容性。
本實用新型通過增加繞組匝數，一方面加大了繞組對地等效電容C、降低其容抗1 / o)C;
另一方面加大繞組電感L、增大其感抗coL。
另外，由于增加匝數增加繞組額定電流減少，可相應減小繞組線徑；增加匝數相當于加 長繞組長度，減少線徑就會減小截面，因而增大繞組電阻；再者增大了繞組電阻有利于消耗 系統"激勵"，阻尼電壓互感器鐵芯飽和。
圖1為互感器繞組簡化等值電路圖，圖中，Wl、 W2.......Wn-l、 Wn為每匝感抗，Cl、
C2.......Cn-l、 Cn為每匪對地電容，Czl、 Cz2.......Czn-l、 Czn為匣間電容。繞組感抗
Xl與(匝數)2、鐵芯截面積正比關系，額定電流與匝數成反比，假如鐵芯截面積恒定，則 有繞組感抗Xi與匝數的平方值近似成正比關系；繞組對地等效電容與繞組匝數也是近似成 正比關系，繞組對地等效容抗與匝數近似正反比。
對于感抗為Xt、對地等效容抗為Xc，且Xc〈6XL的感性電壓互感器來說，當繞組匝數 增加1倍，則電壓互感器的感抗增加約為4X^對地等效容抗減少約為Xc/2,顯然，對地容 抗相對于感抗減小了8倍，由于滿足Xc/2<4XL，因此，電壓互感器呈容性，參見圖2。
與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在
本實用新型中通過合理設置一次側繞組匝數使電壓互感器呈容性，容性的電壓互感器與 系統電容不能形成LC回路，有效防止了電壓互感器鐵磁諧振的發生，同時充分發揮了電磁 式電壓互感器結構簡單、暫態響應特性好、不受環境溫度影響的優點。


圖1為互感器繞組簡化等值電路圖。 圖2為本實用新型結構示意圖。 圖3為為本實用新型另一實施方式結構示意圖。 以下通過具體實施方式
，結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
實施例l:
參見圖2，針對一次側繞組匝數為nl、感抗為Xl、對地等效容抗為Xc，且Xc<6XL 的感性電壓互感器，本實施例中，設置電壓互感器一次側繞組匝數為2nl，則電壓互感器的 感抗增加約為4Xu對地等效容抗減少約為Xc/2，顯然，對地容抗相對于感抗減小了8倍， 由于滿足Xc/2<4XL,因此，電壓互感器呈容性。
實施例2:參見圖3，針對一次側繞組匝數為nl、感抗為Xh對地等效容抗為Xc，且Xc< 15Xl 的感性電壓互感器，本實施例中，設置電壓互感器一次側繞組匝數為3nl，則電壓互感器的 感抗增加約為9XL，對地等效容抗減少約為Xc/3，顯然，對地容抗相對于感抗減小了27倍， 由于滿足Xc/3<9XL,因此，電壓互感器呈容性。
本實用新型電磁式電壓互感器可廣泛應用于電力3kV以上系統，與己有技術相同，其具 體應用是對應于每一相分別設置各自獨立的電壓互感器，各電壓互感器的一次側一端接相 線，另一端接地，在電壓互感器的二次側輸出電壓，供儀表和相關的保護控制進行使用。
權利要求1、應用在電力系統中的容性電磁式電壓互感器，其特征是設置電壓互感器一次側繞組匝數使所述電壓互感器一次側繞組的對地等效容抗1/ωC小于一次側繞組感抗ωL，互感器一次側阻抗呈容性。
專利摘要應用在電力系統中的容性電磁式電壓互感器，其特征是設置電壓互感器一次側繞組匝數使所述電壓互感器一次側繞組的對地等效容抗1/ωC小于一次側繞組感抗ωL，互感器一次側阻抗呈容性。本實用新型通過合理設置一次側繞組匝數使電壓互感器呈容性，容性的電壓互感器與系統電容不能形成LC回路，有效防止了電壓互感器鐵磁諧振的發生，同時充分發揮了電磁式電壓互感器結構簡單、暫態響應特性好、不受環境溫度影響的優點。
文檔編號H01F27/28GK201222420SQ200820117268
公開日2009年4月15日 申請日期2008年5月6日 優先權日2008年5月6日
發明者張安斌, 王學才 申請人:張安斌;王學才