繞組五分接40的兩反相并聯(lián)的晶閘管53、54。
[0035]夾件多點(diǎn)接地消除單元28、鐵芯多點(diǎn)接地消除單元26的電氣結(jié)構(gòu)一樣，均是由起開關(guān)作用的晶閘管43和晶閘管44、變壓器42及脈沖電容45組成(圖4)。變壓器與晶閘管并聯(lián)支路串聯(lián)，脈沖電容45與變壓器和晶閘管的支路并聯(lián)。脈沖電容容量為2yF。變壓器42的參數(shù)為低壓側(cè)電壓220V，高壓側(cè)電壓1000V。
[0036]單片機(jī)21還連接有顯示電流的IXD顯示器20、多點(diǎn)接地故障電流記錄單元22、多點(diǎn)接地報警器23和后臺監(jiān)控電腦24。
[0037]實(shí)施例2:
[0038]應(yīng)用實(shí)施例1的裝置，監(jiān)測、控制和消除多點(diǎn)接地的步驟為:當(dāng)單片機(jī)21接受第一電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的輸入信號、第二電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的信號后，經(jīng)計算后，若測得夾件或鐵芯接地電流小于0.1安培，則單片機(jī)分別控制兩開關(guān)晶閘管組成的短路開關(guān)組導(dǎo)通接地，此時限流阻抗單元和多點(diǎn)接地故障消除裝置不工作；
[0039]當(dāng)單片機(jī)接受第一電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的輸入信號和第二電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的信號后，經(jīng)計算后，若測得夾件接地電流大于0.1安培，則單片機(jī)21控制兩開關(guān)晶閘管(31和32)組成的短路開關(guān)組截止，將多點(diǎn)接地故障消除單元26的晶閘管43、44控制導(dǎo)通，變壓器42對脈沖電容45進(jìn)行充電，充電完成后控制晶閘管43、44截止，將脈沖電容45接入夾件引出線10形成放電回路，即對夾件進(jìn)行放電。放電后分兩種情況，第一種情況若測得夾件接地電流小于或等于0.1安培，則說明多點(diǎn)接地故障消除，單片機(jī)控制兩開關(guān)晶閘管組成的短路開關(guān)組31、32導(dǎo)通接地，此時限流阻抗單元25和多點(diǎn)接地故障消除裝置26不工作。第二種情況，若測得夾件接地電流仍大于0.1安培，直接控制限流阻抗單元的晶閘管(41和46)導(dǎo)通，限流阻抗單元25接入工作:
[0040]夾件限流阻抗單元25有5個分接，首先控制晶閘管41、46導(dǎo)通接入繞組一分接36，如果夾件接地電流還大于0.1安培，通過控制晶閘管41、46截止而斷開繞組一分接36，控制晶閘管47、48導(dǎo)通接入繞組二分接37，如果此時夾件接地電流仍大于0.1安培，通過控制晶閘管47、48截止而斷開繞組二分接37，通過控制晶閘管49、50導(dǎo)通接入繞組三分接38 ;類似如果夾件接地電流仍大于0.1安培，斷開繞組三分接38同時接入第四分接39，如果夾件接地電流還大于0.1安培，斷開繞組四分接39，直到接入繞組五分接40為止。
[0041]類似地，當(dāng)單片機(jī)接受第一電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的輸入信號和第二電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)線圈的信號后，經(jīng)計算后，若測得鐵芯接地電流大于0.1安培，則單片機(jī)21控制兩開關(guān)晶閘管組成的短路開關(guān)組29和30截止，將多點(diǎn)接地故障消除裝置28的晶閘管43、44控制導(dǎo)通，變壓器42對脈沖電容45進(jìn)行充電，充電完成后控制晶閘管43、44截止，將脈沖電容45接入引出線11形成放電回路，即對鐵芯進(jìn)行放電。放電后分兩種情況，第一種情況若測得鐵芯接地電流小于或等于0.1安培，則說明多點(diǎn)接地故障消除，單片機(jī)控制兩開關(guān)晶閘管組成的短路開關(guān)組29、30導(dǎo)通接地，此時限流阻抗單元27和多點(diǎn)接地故障消除裝置28不工作。第二種情況，若測得鐵芯接地電流仍大于0.1安培，直接控制限流阻抗單元的晶閘管導(dǎo)通，鐵芯限流阻抗單元27接入工作。鐵芯限流阻抗單元27工作方式和夾件限流阻抗單元工作方式相同。
[0042]本發(fā)明通過兩只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(Ig+Ir)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，另一只電流互感器是檢測由于漏磁等其它因素產(chǎn)生的干擾電流Ig。夾件或鐵芯接地電流Ir為(Ig+Ir)和干擾電流Ig的電流之差。此方法消除了漏磁的干擾，解決了變壓器現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)偏大的問題，提高了測試的準(zhǔn)確性。
[0043]大容量變壓器正常運(yùn)行時，作為限制電流電阻單元、多點(diǎn)接地消除裝置均被導(dǎo)通的晶閘管短路。當(dāng)夾件或鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時，投入多點(diǎn)接地消除裝置、限制電流電阻單元。限流阻抗單元使用帶5個分接的繞組。當(dāng)夾件或鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時，往往回路電流頻率較高，投入分接繞組相當(dāng)于在回路中串接了電阻和電感，尤其是繞組的電感極大地限制了高頻電流，此時電阻上電流小，熱容量要求低，解決了僅依靠串接電阻熱容量要求高的問題。
[0044]作為限制電流阻抗單元、故障消除單元等的通斷均采用雙向晶閘管控制支路的通斷，通過控制導(dǎo)通角，能控制支路的通和斷。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。而采用晶閘管控制，性價比高，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)使用壽命的問題。
[0045]本發(fā)明的夾件、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)換單元采集夾件接地電流，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0.01A。
[0046]以上的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大容量變壓器多點(diǎn)接地的監(jiān)測、控制和消除裝置，所述變壓器包括變壓器油箱、鐵芯、位于鐵芯兩側(cè)的夾件，所述夾件和鐵芯均連接有接地引出線，所述接地引出線從變壓器油箱頂部引出，穿過引出線套管，從變壓器油箱外側(cè)延伸至地面的接地端； 其特征在于，所述雙互感器監(jiān)測、控制和消除裝置包括:二個接地引出線支撐絕緣子，均含有第一電流互感器和第二電流互感器的二組電流互感器，均由并聯(lián)的限流阻抗單元、多點(diǎn)接地消除單元和二只反向并聯(lián)的晶閘管組成的二組電氣單元，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)； 在變壓器油箱的箱體外側(cè)固定設(shè)置有夾件的接地引出線支撐絕緣子，所述夾件的接地引出線支撐絕緣子下懸掛有夾件的第一電流互感器和第二電流互感器，所述夾件的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)的限流阻抗單元、多點(diǎn)接地消除單元和二只反向并聯(lián)的晶閘管，然后到達(dá)接地端； 在變壓器油箱的箱體外側(cè)固定設(shè)置有鐵芯的接地引出線支撐絕緣子，所述鐵芯的接地弓I出線支撐絕緣子下懸掛有鐵芯的第一電流互感器和第二電流互感器，所述夾件的接地弓I出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然后通過并聯(lián)的限流阻抗單元、多點(diǎn)接地消除單元和二只反向并聯(lián)的晶閘管，然后到達(dá)接地端； 所述的二個第一電流互感器的二次線圈的兩端連接所述AD轉(zhuǎn)換接口電路的輸入端，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所述的監(jiān)測、控制和消除裝置，其特征在于，所述限流阻抗單元包括繞組和絕緣筒，所述繞組纏繞在絕緣筒上，繞組上連接有5個分接，每個分接上均設(shè)置有由兩只反向并聯(lián)晶閘管組成的開關(guān)組，所述繞組的總電阻為1000Ω。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測、控制和消除裝置，其特征在于，所述繞組連接有5個分接，分別為一分接、二分接、三分接、四分接和五分接，每個分接之間的匝數(shù)不相同，分接的匝數(shù)比為 10:40:100:400:1000。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測、控制和消除裝置，其特征在于，所述多點(diǎn)接地消除單元由變壓器、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)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測、控制和消除裝置，其特征在于，所述變壓器低壓側(cè)電壓為220V，高壓側(cè)電壓為1000V。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的雙互感器監(jiān)測、控制和消除裝置，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。7.一種大容量變壓器多點(diǎn)接地的監(jiān)測、控制和消除方法，其特征在于，用二個電流互感器分別監(jiān)控鐵芯引出線的接地電流(Ir+Ig)和干擾電流Ig，計算兩個電流互感器數(shù)據(jù)的差值Ir，當(dāng)Ir > 0.1A，則向鐵芯引出線接入阻值為10-1000 Ω的電阻，同時接入容量為2 μ F的脈沖電容，對鐵芯引出線放電。 同樣地，用二個電流互感器分別監(jiān)控夾件引出線的接地電流(Ir+Ig)和干擾電流Ig，計算兩個電流互感器數(shù)據(jù)的差值Ir，當(dāng)Ir > 0.1A，則向夾件引出線接入阻值為10-1000 Ω的電阻，同時接入容量為2μ F的脈沖電容，對夾件引出線放電。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測、控制和消除方法，其特征在于，用開關(guān)組分級控制向鐵芯和/或夾件引出線接入的電阻，若接入電阻阻值10Ω時lr<0.1Α，則保持接入一分接電阻；若&仍> 0.1A，則接入阻值40Ω的二分接電阻，同時斷開I分接，此時若Ir ( 0.1A，則保持接入40 Ω的二分接電阻；若Ir仍> 0.1A，則接入阻值100 Ω的三分接電阻，同時斷開二分接電阻，此時若Ir ( 0.1A，則保持三分接接入的電阻；若Ir仍> 0.1A，則接入阻值.400 Ω的四分接電阻，同時斷開三分接，此時如果Ir ( 0.1A，則保持四分接接入的電阻；若Ir仍> 0.1A，則接入阻值1000 Ω的五分接電阻。
【專利摘要】本發(fā)明屬于變壓器設(shè)備領(lǐng)域，提出一種大容量變壓器內(nèi)部多點(diǎn)接地的雙互感器監(jiān)測、控制和消除裝置，其包括：接地引出線支撐絕緣子，電流互感器，均由并聯(lián)的限流阻抗單元、多點(diǎn)接地消除單元和二只反向并聯(lián)的晶閘管組成的二組電氣單元，AD轉(zhuǎn)換接口電路，以及單片機(jī)；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)的限流阻抗單元、多點(diǎn)接地消除單元和二只反向并聯(lián)的晶閘管，到達(dá)接地端。本發(fā)明提出的裝置能實(shí)時地在線地監(jiān)測到接地電流值的變化情況，一旦監(jiān)測接地故障，首先進(jìn)行故障消除，效果不理想，則將限流電阻單元自動切入，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大，為運(yùn)行人員停電檢修提供了依據(jù)，并且該裝置對變壓器安全運(yùn)行沒有任何負(fù)作用。
【IPC分類】H02H7/04, G01R31/02, H02H3/04
【公開號】CN105207173
【申請?zhí)枴緾N201410234847
【發(fā)明人】俞華, 王天正, 高鵬, 楊冬冬, 陳昱同, 梁基重, 蘆竹茂, 王志鵬, 李艷鵬, 劉永鑫
【申請人】國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年5月29日