[发明专利]一种多电压等级用电容式电压互感器的设计方法

说明书

本发明公开了一种多电压等级用电容式电压互感器的设计方法，步骤(1)按最高电压等级进行电容分压器、中压变压器、补偿电抗器设计；步骤(2)中压变压器一次绕组的匝数选取固定值；步骤(3)中压变压器二次绕组设计；步骤(4)二次输出设计；本发明提供的方法，对中压变压器二次绕组设计、二次输出设计给出了明确的方法，解决了多电压等级用中压变压器的设计问题，使电容式电压互感器满足多电压等级下各项参数的要求。

技术领域

本发明涉及高压电力测量领域，特别涉及一种多电压等级用电容式电压互感器的设计方法。

背景技术

电容式电压互感器(以下简称CVT)在电力系统中的主要用途为用于电能计量和电压测量、继电保护及兼做耦合电容器进行载波通信。现有的电容式电压互感器设备只适用于一种电压的系统。例：额定一次电压为220/√3kV的产品只能用于220kV电力系统，不能适用其它不同电压等级的电力系统，使用具有局限性。在电容式电压互感器中压变压器二次绕组中抽取中间端子，使该二次绕组每两个端子之间满足一种电压等级要求，能使电容式电压互感器在多种电压等级的电力系统中均能使用，但是如何准确地设置中压变压器二次绕组中间端子，确定中压变压器匝数，使电容式电压互感器满足多电压等级下各项参数的要求，成为目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种多电压等级用电容式电压互感器的设计方法，通过该方法使一种电容式电压互感器产品可同时适用于两种或多种电压等级的电力系统中。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多电压等级用电容式电压互感器的设计方法，包括以下步骤：

步骤(1)、按最高电压等级进行电容分压器、中压变压器、补偿电抗器设计；

步骤(2)、中压变压器一次绕组的匝数选取固定值；

步骤(3)、中压变压器二次绕组设计；

先根据两个电压等级确定二次绕组的匝比误差，设定两个系统电压分别为U_A1、U_A2，设U_A1为较高电压等级，在电压U_A1下，电容分压器中压电压为U_T1，则在电压U_A2下，中压电压U_T2为：

U_T2＝U_A2×U_T1/U_A1

在电压U_A1下二次绕组匝数W₂₁，固定一次绕组的匝数时，则在电压U_A2下，二次绕组匝数W₂₂为：

W₂₂＝W₂₁×U_A1/U_A2

W₂₂/W₂₁＝U_A1/U_A2

当U_A1不是U_A2整数倍时，将U_A1/U_A2化简为最简分数，中压变压器二次绕组匝数分别对应相应分子和分母的整数倍，再按相应的匝电势要求范围选择二次绕组匝数；

步骤(4)、二次输出设计

对电容式电压互感器二次输出设计时按较低电压等级进行误差校核；使中压变压器在正常工作电压范围内工作磁密保持在线性工作区域。