[实用新型]一种两芯柱电压互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压互感器，尤其是一种气体绝缘的两芯柱结构电压互感器。

背景技术

两芯柱的电压互感器主要用于110kV电力系统。

这种电压互感器的结构，主要是在一个填充有绝缘油的瓷箱内安装一口字型的铁芯，铁芯具有上、下两芯柱，在上芯柱绕设有上平衡绕组和第一段一次绕组，在下芯柱绕设有下平衡绕组和第二段一次绕组，此外在第二段一次绕组外面绕设有二次绕组，该结构的特点是第一段一次绕组和第二段一次绕组具有相同的匝数，上平衡绕组和下平衡绕组也具有相同的匝数，第一段一次绕组的内侧出线与第二段一次绕组的内侧出线连接后再与铁芯进行一点电气连接，而且，上平衡绕组和下平衡绕组并联连接，一次电压从安装在瓷箱上部的一次接线端子引入，与第一段一次绕组外侧出线连接，第二段外侧出线则为低电位端，其与二次绕组出线一起从瓷箱的安装底座上引出。

上、下平衡绕组起着均衡上、下两个芯柱磁通的作用，能够有效减小电压互感器的电压比误差。该互感器在运行中，铁芯对地电压接近一次侧对地电压的二分之一，而铁芯需要固定在绝缘支柱上。

该两芯柱结构的电压互感器，使用瓷箱的优点是无须考虑铁芯对箱体的绝缘，但是瓷箱的机械强度低，装油量大，具有安全隐患，如果一次侧电压增加，则不但需要有更大尺寸的瓷箱，而且为了满足铁芯对地绝缘的要求，还要增加瓷箱的高度；而且，更大的问题是铁芯对地电容电流会随着一次电压增加而加大，使电压互感器的误差不稳定，这就限制了两芯柱结构电压互感器在更高电压下的使用。

实用新型内容

为克服目前两芯柱结构的电压互感器由于瓷箱机械强度低，装油量大所带来的安全隐患，以及针对一次电压增加时需要有更大尺寸的瓷箱，安全性更低，铁芯对地电容电流加大使电压互感器的误差不稳定等缺点，本实用新型提供了一种改进结构的两芯柱电压互感器，以满足在超高压和特高压下使用的要求。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种两芯柱互感器，包括：

一具备内腔的金属箱体，在其顶、底部分别设有高压套管及接地套管，高压套管、接地套管及内腔内填充有惰性气体；

一设置于所述金属箱体的内腔上部，并与金属箱体电气连接的电压互感器口字型两芯柱铁芯，具有上、下芯柱，其上芯柱上绕设有上平衡绕组和第一段一次绕组，其下芯柱绕设有第二段一次绕组和电压互感器二次绕组；

一设置于所述金属箱体的内腔下部，并与金属箱体电气连接的隔离变压器口字型单芯柱铁芯，其单芯柱铁芯上绕设有隔离变压器一次绕组，环绕所述所述单芯柱铁芯设有环状屏蔽罩，该环状屏蔽罩内绕设有隔离变压器二次绕组；藉此由上平衡绕组给隔离变压器一次绕组供电；其中

所述隔离变压器二次绕组与电压互感器二次绕组串联，以作为二次输出侧。

作为上述方案的进一步改进，所述第一段一次绕组对上平衡绕组的额定电压比乘以隔离变压器一次绕组对隔离变压器二次绕组的额定电压比等于第二段一次绕组对电压互感器二次绕组的额定电压比。

本实用新型的工作原理是，一次电压接近等分地施加到第一段一次绕组和第二段一次绕组上，绕在上芯柱的上平衡绕组与第一段一次绕组耦合，上平衡绕组的电压输出作为隔离变压器的一次输入，绕在下芯柱的电压互感器二次绕组与第二段一次绕组耦合，电压互感器二次绕组的电压输出与隔离变压器二次绕组的电压输出串联相加作为气体绝缘改进型两芯柱电压互感器的二次输出。

若施加到两芯柱电压互感器的一次电压为                                                ，其中第一段一次绕组分得电压为，第二段一次绕组分得电压为，绕在上芯柱的第一段一次绕组与上平衡绕组的额定电压比为M，绕在下芯柱的第二段一次绕组与电压互感器二次绕组额定电压比为K，隔离变压器的额定电压比为N，则有：

=

式中：

为两芯柱电压互感器的二次输出；

为电压互感器二次绕组输出；

为隔离变压器二次绕组输出；

为隔离变压器一次绕组输入（即也就是上平衡绕组的电压输出）；

为第一段一次绕组与上平衡绕组的变比误差；

是第二段一次绕组与电压互感器二次绕组的变比误差；

是隔离变压器的变比误差。

设计时规定K=MN，则有：

  

根据电压互感器误差的定义可得到气体绝缘改进型两芯柱电压互感器的误差为：