一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置，包括第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器，限流電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)；鐵芯接地引出線穿過(guò)第一電流互感器的一次線圈，然后通過(guò)并聯(lián)的限流電路和第一晶閘管組，到達(dá)接地端；第一晶閘管組由反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管組成，晶閘管的控制端連接單片機(jī)；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AD轉(zhuǎn)換接口電路的六個(gè)輸入端，AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸出端連接單片機(jī)。本實(shí)用新型解決了對(duì)電抗器的鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)需停電限流的操作方式導(dǎo)致影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行的問(wèn)題，減輕了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，提高了電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。
【專利說(shuō)明】一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種接地電流的控制裝置，特別涉及一種三電流互感器在線監(jiān)測(cè)電抗器的鐵芯多點(diǎn)接地電流的調(diào)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]特高壓電抗器由于容量大、電壓等級(jí)高、漏磁相對(duì)較大等特點(diǎn)，運(yùn)行時(shí)特高壓電抗器鐵芯如果發(fā)生多點(diǎn)接地，會(huì)比一般電抗器發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)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(chǎng)強(qiáng)度也隨電抗器負(fù)荷而變化，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)偏差很大，因此有必要對(duì)電抗器的鐵芯和鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行研究。目前，特高壓電抗器鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)，一般是通過(guò)停電后進(jìn)行串接電阻來(lái)完成限流的，這種停電進(jìn)行限流的操作方式嚴(yán)重影響到了特高壓電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供了一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)特高壓電抗器的鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)需停電限流的操作方式導(dǎo)致影響特高壓電網(wǎng)的正常運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位于電抗器油箱內(nèi)的鐵芯，所述鐵芯連接有鐵芯接地引出線；
[0005]所述鐵芯接地監(jiān)控裝置包括鐵芯接地引出線支撐絕緣子，第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器，限流電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)；
[0006]所述鐵芯接地弓I出線支撐絕緣子設(shè)置在所述電抗器油箱的箱體外側(cè)，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(guò)第一電流互感器的一次線圈，然后通過(guò)并聯(lián)的限流電路和第一晶閘管組，到達(dá)接地端；所述第一晶閘管組由反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)；
[0007]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(gè)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)。
[0008]優(yōu)選的，所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器并聯(lián)連接。
[0009]優(yōu)選的，所述限流電路由N條支路并聯(lián)組成，NSS I的自然數(shù)，第N條支路包括晶閘管組和N個(gè)電阻串聯(lián)而成，所述晶閘管組由反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)。進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)I < N < 5時(shí)，更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0010]優(yōu)選的，所述限流電路由3條支路并聯(lián)組成，第I條支路包括晶閘管組I和I個(gè)電阻串聯(lián)而成，第2條支路包括晶閘管組II和2個(gè)電阻串聯(lián)而成，第2條支路包括晶閘管組III和3個(gè)電阻串聯(lián)而成。
[0011 ] 優(yōu)選的,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(bào)警器和后臺(tái)監(jiān)控電腦。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、限流電路的電阻單元均采用雙向晶閘管控制支路的通斷，通過(guò)控制導(dǎo)通角，能控制電阻支路的通和斷，實(shí)現(xiàn)電阻單元的投切；而傳統(tǒng)方法是采用開關(guān)，由于開關(guān)帶電流頻繁通斷出現(xiàn)打火，嚴(yán)重影響了開關(guān)的使用壽命；采用晶閘管控制，性價(jià)比高，續(xù)流能力強(qiáng)，不出現(xiàn)打火，使用壽命不受影響，解決了傳統(tǒng)控制開關(guān)使用壽命的問(wèn)題；
[0014]2、本裝置大大減輕了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，提高了特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，在監(jiān)控后臺(tái)就能實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)到鐵芯接地電流值的變化情況，一旦監(jiān)測(cè)到鐵芯多點(diǎn)接地故障后，限流單元就自動(dòng)切入，避免了電抗器故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)該裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)至后臺(tái)，就地報(bào)警指示燈亮，為運(yùn)行人員停電檢修提供了依據(jù)；
[0015]3、當(dāng)監(jiān)測(cè)到接地電流大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.1安培時(shí)，限流電阻自動(dòng)投入；
[0016]4、具有較強(qiáng)的操作性，對(duì)特高壓電抗器安全運(yùn)行沒(méi)有任何負(fù)作用，保障了特高壓電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1、電抗器油箱；2、鐵芯接地引出線；3、引出線套管；4、第二電流互感器；5、第一電流互感器；6、第三電流互感器；7、鐵芯接地引出線支撐絕緣子；8、9、10、11、12、13、
14、15為晶閘管；17、AD轉(zhuǎn)換接口電路；18、單片機(jī)；19、IXD顯示器；20、多點(diǎn)接地故障電流記錄單元；21、多點(diǎn)接地報(bào)警器；22、后臺(tái)監(jiān)控電腦；23、接地端；24、電阻III ;25、電阻II ；26、電阻I。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 參見圖1，本實(shí)施例提供了一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置，特高壓電抗器包括電抗器油箱1、位于電抗器油箱內(nèi)的鐵芯，鐵芯連接有鐵芯接地引出線2，鐵芯接地引出線穿過(guò)引出線套管3，從電抗器油箱外側(cè)延伸至地面的接地端23 ;鐵芯接地監(jiān)控裝置包括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和第三電流互感器6，限流電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路17，以及單片機(jī)18 ;單片機(jī)還連接有顯示電流的IXD顯示器19、多點(diǎn)接地故障電流記錄單元20、多點(diǎn)接地報(bào)警器21和后臺(tái)監(jiān)控電腦22。
[0022]在電抗器油箱的箱體外側(cè)固定設(shè)置有鐵芯接地弓I出線支撐絕緣子，鐵芯接地弓I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；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；鐵芯接地引出線穿過(guò)第一電流互感器的一次線圈，然后通過(guò)并聯(lián)的限流電路和第一晶閘管組，到達(dá)接地端；第一晶閘管組由反向并聯(lián)的晶閘管8、9組成，晶閘管的控制端連接單片機(jī)。
[0023]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AD轉(zhuǎn)換接口電路的六個(gè)輸入端，AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸出端連接單片機(jī)。其中第一電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的兩端分別與AD轉(zhuǎn)換接口電路的兩個(gè)輸入接口連接，第二電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的兩端分別與AD轉(zhuǎn)換接口電路的另兩個(gè)輸入接口連接，第三電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的兩端分別與AD轉(zhuǎn)換接口電路的其他兩個(gè)輸入接口連接。
[0024]限流電路由3條支路并聯(lián)組成，第I條支路包括晶閘管組I和電阻I 26串聯(lián)而成，電阻I的阻值為10歐姆，晶閘管組I由反向并聯(lián)的晶閘管10、11組成；第2條支路包括晶閘管組I1、電阻I和電阻II 25串聯(lián)而成，電阻II的阻值為40歐姆，晶閘管組II由反向并聯(lián)的晶閘管12、13組成；第2條支路包括晶閘管組II1、電阻1、電阻II和電阻III 24串聯(lián)而成，電阻III的阻值為100歐姆，晶閘管組III由反向并聯(lián)的晶閘管14、15組成。各晶閘管的控制端分別連接單片機(jī)。連入電阻的阻值依次增大，以方便控制。
[0025]本實(shí)施例裝置的運(yùn)行方法如下:
[0026]當(dāng)單片機(jī)監(jiān)測(cè)到特高壓電抗器的鐵芯接地電流小于0.1安培時(shí)，第一晶閘管組導(dǎo)通，限流電流不接入工作；當(dāng)監(jiān)測(cè)到鐵芯接地電流大于0.1安培時(shí)，單片機(jī)控制第一晶閘管組的觸發(fā)角截止，同時(shí)限流電流接入工作。此時(shí)先控制限流電路的第I條支路導(dǎo)通，單片機(jī)控制晶閘管組I導(dǎo)通并與電阻I串聯(lián)，如果此時(shí)鐵芯接地電流小于0.1安培，控制狀態(tài)保持；如果鐵芯接地電流仍大于0.1安培，此時(shí)控制晶閘管組II導(dǎo)通接入限流電路的第2條支路，使電阻I1、電阻I串入回路；如果此時(shí)鐵芯接地電流仍大于0.1安培，控制晶閘管組III接入限流電路的第3條支路，使電阻II1、電阻I1、電阻I串入回路。
[0027]本裝置通過(guò)三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(cè)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(cè)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(cè)電流值減去另兩只電流互感器測(cè)量的電流的平均值。此方法通過(guò)三電流互感器消除了漏磁的干擾，解決了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)偏大的問(wèn)題，大大提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性。
[0028]本實(shí)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(guò)信號(hào)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(cè)范圍，解決了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試范圍小和顯示精度不足的問(wèn)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(shí),顯示精度級(jí)別達(dá)到0.1mA ;當(dāng)接地電流在0.1A至IA之間時(shí),顯示精度級(jí)別為0.0OlA ;當(dāng)接地電流在IA至100A之間時(shí)，顯示精度級(jí)別為0.0lA0
[0029]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種特高壓電抗器鐵芯接地監(jiān)控裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位于電抗器油箱內(nèi)的鐵芯，所述鐵芯連接有鐵芯接地引出線； 其特征在于，所述鐵芯接地監(jiān)控裝置包括鐵芯接地引出線支撐絕緣子，第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器，限流電路，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)； 所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子設(shè)置在所述電抗器油箱的箱體外側(cè)，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(guò)第一電流互感器的一次線圈，然后通過(guò)并聯(lián)的限流電路和第一晶閘管組，到達(dá)接地端；所述第一晶閘管組由反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管組成，所述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(gè)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.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述限流電路由N條支路并聯(lián)組成，N為> I的自然數(shù)，第N條支路包括晶閘管組和N個(gè)電阻串聯(lián)而成，所述晶閘管組由反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述N為:ISNS 5。
5.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述限流電路由3條支路并聯(lián)組成，第I條支路包括晶閘管組I和I個(gè)電阻串聯(lián)而成，第2條支路包括晶閘管組II和2個(gè)電阻串聯(lián)而成，第2條支路包括晶閘管組III和3個(gè)電阻串聯(lián)而成。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的監(jiān)控裝置，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(bào)警器和后臺(tái)監(jiān)控電腦。
【文檔編號(hào)】H02H9/02GK204258282SQ201420282779
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)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, 連建華, 馬麗強(qiáng), 鄭會(huì)權(quán), 尉鑌, 王海鵬, 張海, 黃明, 張健, 蘆山, 王欣偉 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院