電抗器鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種電抗器的鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，其包括：第一、第二和第三電流互感器，故障消除電路，AD轉(zhuǎn)換接口電；鐵芯接地引出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然后通過并聯(lián)的故障消除電路和兩個反向并聯(lián)的晶閘管，到達(dá)接地端；所述兩個反向并聯(lián)的晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)；所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器的二次線圈的兩端連接于AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸入端，AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸出端連接單片機(jī)。本實用新型提出的裝置，故障檢測和故障消除裝置一體設(shè)計，監(jiān)測精度高，能及時進(jìn)行鐵芯多點(diǎn)接地的故障消除，避免了特高壓電抗器故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】電抗器鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電氣元件領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)控和消除鐵芯接地電流的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)電抗器是高電壓、遠(yuǎn)距離交流輸電網(wǎng)絡(luò)中重要的無功補(bǔ)償設(shè)備。特高壓輸電線路的充電功率大，就單位長度輸電線路而言，它的充電功率約是500kV輸電線路的4?5倍，需要并聯(lián)特高壓電抗器進(jìn)行無功補(bǔ)償。特高壓電抗器通常采用單相的油浸電抗器，鐵芯和繞組浸在絕緣油中，電抗器額定電壓100kV甚至更高。
[0003]特高壓電抗器由于容量大、電壓等級高、漏磁相對較大，運(yùn)行時特高壓電抗器鐵心如果發(fā)生多點(diǎn)接地，會比一般電抗器發(fā)生多點(diǎn)接地時接地電流要大得多，這么大的接地電流將造成電抗器鐵芯的燒損。特高壓電抗器附近由于漏磁較大，磁場強(qiáng)度也隨電抗器負(fù)荷而變化，導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)偏差很大，因此有必要對電抗器的鐵芯和鐵芯接地電流監(jiān)測裝置進(jìn)行研究。實用新型CN202119823U提出的電抗器鐵芯接地電流智能在線監(jiān)測裝置，包括以微晶材料為磁芯的電流傳感器、信號放大調(diào)理設(shè)備以及計算機(jī)監(jiān)控顯示終端，電流傳感器采用澆注環(huán)氧的方法封閉在殼體內(nèi)，用于實時監(jiān)測顯示鐵芯接地電流。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，如果檢測出故障，需要停電然后進(jìn)行串接電阻和其他方式來處理，這種停電進(jìn)行處理方式嚴(yán)重影響到了特高壓電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對本領(lǐng)域存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提出一種電抗器鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置。
[0006]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案為:
[0007]—種電抗器鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位于電抗器油箱內(nèi)的電抗器鐵芯，所述鐵芯連接有鐵芯接地引出線，所述鐵芯接地引出線穿過引出線套管，從電抗器油箱外側(cè)延伸至地面的接地端；
[0008]所述鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置包括:鐵芯接地引出線支撐絕緣子，第一、第二和第三電流互感器，故障消除電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)；
[0009]在電抗器油箱的箱體外側(cè)固定設(shè)置有鐵芯接地引出線支撐絕緣子，所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子上固定設(shè)置有第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器；所述鐵芯接地引出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然后通過并聯(lián)的故障消除電路和兩個反向并聯(lián)的晶閘管，到達(dá)接地端；所述兩個反向并聯(lián)的晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)；
[0010]所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器的二次線圈的兩端分別連接于所述AD轉(zhuǎn)換接口電路的六個輸入端，所述AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸出端連接所述單片機(jī)。
[0011]其中，所述的第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器并聯(lián)連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述故障消除電路由變壓器、兩個反向并聯(lián)的晶閘管及脈沖電容組成，所述變壓器與晶閘管并聯(lián)支路串聯(lián)，脈沖電容與變壓器和晶閘管的支路并聯(lián)；所述兩個反向并聯(lián)的晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述變壓器低壓側(cè)電壓為220V，高壓側(cè)電壓為1000V。
[0014]優(yōu)選地，所述單片機(jī)還連接有顯示單元、多點(diǎn)接地故障電流記錄單元、多點(diǎn)接地報警器和后臺監(jiān)視電腦。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]本實用新型提出的裝置，通過三個電流互感器分別采集電流，一只電流互感器分別套在夾件或鐵芯接地引線上，所測的電流除了夾件或鐵芯接地電流Ir外，還有漏磁等其它因素產(chǎn)生的干擾電流Ig，另兩只電流互感器是檢測由于漏磁等其它因素產(chǎn)生的平均干擾電流Ig。夾件或鐵芯接地電流分別為(Ir+Ig)和干擾電流Ig的電流之差。此方法消除了漏磁的干擾，解決了特高壓電抗器現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)偏大的問題，提高了測試的準(zhǔn)確性。
[0017]本實用新型提出的裝置，故障檢測和故障消除裝置一體設(shè)計，監(jiān)測精度高，能及時進(jìn)行鐵芯多點(diǎn)接地的故障消除，避免了特高壓電抗器故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型電抗器鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置的布置示意圖。
[0019]圖中，I為電抗器油箱，2為鐵芯接地引出線，3為鐵芯引出線套管，4為第二電流互感器，5為第一電流互感器，6為第三電流互感器，7為鐵芯接地引出線支撐絕緣子，8、9、14、15為晶閘管(每兩個為一組反向并聯(lián)，各組分屬不同電路)，10為夾件引出線，11為接地端，12為變壓器，13為脈沖電容。16為AD轉(zhuǎn)換接口電路，17為單片機(jī)，18為多點(diǎn)接地報警器，19為IXD顯示器，20為鐵芯多點(diǎn)接地故障電流記錄單元，21為后臺監(jiān)控電腦。

【具體實施方式】
[0020]以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0022]在本實用新型的描述中，術(shù)語“中心”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]實施例1
[0024]參見圖1，一種特高壓電抗器懸浮電位的雙互感器監(jiān)測、控制和消除裝置，該特高壓電抗器為油浸式電抗器，額定電壓100kV,包括電抗器油箱1，油箱內(nèi)有電抗器鐵芯、夾件和繞組。電抗器的鐵芯接地引出線2穿過鐵芯引出線套管3 ;然后通過第一電流互感器5 ；
[0025]在電抗器油箱I的箱體外側(cè)固定設(shè)置有鐵芯接地引出線支撐絕緣子7，第一電流互感器5、第二電流互感器4、第三電流互感器6固定在鐵芯接地引出線支撐絕緣子7上；三個電流互感器并聯(lián)。
[0026]鐵芯接地弓丨出線2穿過鐵芯引出線套管3后，穿過第一電流互感器5的一次線圈，然后連接故障消除電路和兩只反向并聯(lián)的晶閘管9、10(故障消除電路和兩只反向并聯(lián)的晶閘管9、10為并聯(lián)關(guān)系)，到達(dá)接地端12。晶閘管9、晶閘管10的控制端連接單片機(jī)17。
[0027]第一電流互感器5的二次線圈兩端分別與AD轉(zhuǎn)換接口電路16的兩個輸入接口連接，第二電流互感器4的二次側(cè)感應(yīng)線圈的兩端分別與AD轉(zhuǎn)換接口電路16的另兩個輸入接口連接，第三電流互感器6的二次側(cè)感應(yīng)線圈的兩端與AD轉(zhuǎn)換接口電路16的另兩個輸入接口連接(共接了 AD轉(zhuǎn)換接口電路6個接口)，AD轉(zhuǎn)換接口電路16的輸出端與單片機(jī)17連接。
[0028]故障消除電路由起開關(guān)作用的晶閘管14和晶閘管15、變壓器12及脈沖電容13組成(晶閘管14和晶閘管15反向并聯(lián))。故障消除電路的脈沖電容13與接地端11連接，故障消除電路中的脈沖電容13與反向并聯(lián)的兩晶閘管14、15組成的短路開關(guān)組、變壓器是并聯(lián)關(guān)系，變壓器12與短路開關(guān)組串聯(lián)。兩反向并聯(lián)的晶閘管14、15的控制端均分別與單片機(jī)17連接。變壓器12的參數(shù)為低壓側(cè)電壓220V，高壓側(cè)電壓1000V。
[0029]單片機(jī)17還連接有顯示電流的IXD顯示器19、鐵芯多點(diǎn)接地故障電流記錄單元20、多點(diǎn)接地報警器18和后臺監(jiān)控電腦21。
[0030]本實施例裝置的運(yùn)行方法如下:
[0031]當(dāng)監(jiān)測到特高壓電抗器鐵芯接地電流小于0.1安培時，反向并聯(lián)的兩晶閘管9、10導(dǎo)通，故障消除電路不接入工作；當(dāng)監(jiān)測到特高壓電抗器鐵芯接地電流大于0.1安培時，故障消除電路接入工作；控制故障消除電路的晶閘管14、15導(dǎo)通，對脈沖電容13進(jìn)行充電。充電完成后，控制晶閘管14、15截止，同時控制反向并聯(lián)的兩晶閘管9、10截止，使脈沖電容13串入回路，對鐵芯多點(diǎn)接地故障進(jìn)行放電，達(dá)到對故障點(diǎn)進(jìn)行消除的目的。
[0032]本裝置通過三只電流互感器分別采集電流，一只電流互感器套在鐵芯接地引線上，所測的電流除了鐵芯接地電流Ir外，還有漏磁等其它因素產(chǎn)生的干擾電流Ig，另兩只電流互感器是檢測由于漏磁等其它因素產(chǎn)生的平均干擾電流Ig。鐵芯接地電流為一只電流互感器所測電流值減去另兩只電流互感器測量的電流的平均值。此方法通過三只電流互感器消除了漏磁的干擾，解決了現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)偏大的問題，大大提高了測試的準(zhǔn)確性。
[0033]特高壓電抗器正常運(yùn)行時，故障消除電路被短接。當(dāng)鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時，投入故障消除電路。故障消除電路充電后對鐵芯進(jìn)行放電，達(dá)到消除鐵芯多點(diǎn)接地故障的目的。
[0034]本實用新型裝置的鐵芯接地電流顯示范圍寬，滿足不同范圍的精度要求。通過信號處理、A/D轉(zhuǎn)換單元采集鐵芯接地電流，在IXD顯示單元上顯示。程序上采用分段顯示功能，既能滿足精度要求，又能滿足檢測范圍，解決了現(xiàn)場測試范圍小和顯示精度不足的問題。在電流最大范圍100A內(nèi)，按不同范圍分段顯示，當(dāng)接地電流小于0.1A時,顯示精度級別達(dá)到0.1mA ;當(dāng)接地電流在0.1A至IA之間時,顯示精度級別為0.0OlA ;當(dāng)接地電流在IA至100A之間時，顯示精度級別為0.0lA0
[0035]以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電抗器的鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位于電抗器油箱內(nèi)的電抗器鐵芯，所述鐵芯連接有鐵芯接地引出線，所述鐵芯接地引出線穿過引出線套管，從電抗器油箱外側(cè)延伸至地面的接地端； 其特征在于，所述鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置包括:鐵芯接地引出線支撐絕緣子，第一、第二和第三電流互感器，故障消除電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)； 在電抗器油箱的箱體外側(cè)固定設(shè)置有鐵芯接地引出線支撐絕緣子，所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子上固定設(shè)置有第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器；所述鐵芯接地引出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然后通過并聯(lián)的故障消除電路和兩個反向并聯(lián)的晶閘管，到達(dá)接地端；所述兩個反向并聯(lián)的晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)； 所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器的二次線圈的兩端分別連接于所述AD轉(zhuǎn)換接口電路的六個輸入端，所述AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸出端連接所述單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，其特征在于，所述的第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，其特征在于，所述故障消除電路由變壓器、兩個反向并聯(lián)的晶閘管及脈沖電容組成，所述變壓器與晶閘管并聯(lián)支路串聯(lián)，脈沖電容與變壓器和晶閘管的支路并聯(lián)；所述兩個反向并聯(lián)的晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵芯接地檢測及故障消除一體裝置，其特征在于，所述變壓器低壓側(cè)電壓為220.V，高壓側(cè)電壓為1000V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還連接有顯示單元、多點(diǎn)接地故障電流記錄單元、多點(diǎn)接地報警器和后臺監(jiān)視電腦。
【文檔編號】G01R31/02GK203981811SQ201420282793
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】俞華, 王天正, 劉宏, 葉嚴(yán)軍, 白鷺, 田赟, 楊虹, 田新強(qiáng), 蘆山, 王欣偉 申請人:國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院