一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置製造方法
2023-05-30 07:02:36 1
一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置，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轉換接口電路，以及單片機；鐵芯接地引出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然後通過並聯的限流電路和第一晶閘管組，到達接地端；第一晶閘管組由反向並聯的兩個晶閘管組成，晶閘管的控制端連接單片機；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於AD轉換接口電路的六個輸入端，AD轉換接口電路的輸出端連接單片機。本實用新型解決了對電抗器的鐵芯多點接地時需停電限流的操作方式導致影響電網的正常運行的問題，減輕了運行人員的工作強度，提高了電網的運行可靠性。
【專利說明】一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置
【技術領域】
[0001]本實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測電抗器的鐵芯多點接地電流的調控裝置。
【背景技術】
[0002]特高壓電抗器由於容量大、電壓等級高、漏磁相對較大等特點，運行時特高壓電抗器鐵芯如果發生多點接地，會比一般電抗器發生多點接地時接地電流要大得多，這麼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於漏磁較大，磁場強度也隨電抗器負荷而變化，導致測試數據偏差很大，因此有必要對電抗器的鐵芯和鐵芯接地電流監測裝置進行研究。目前，特高壓電抗器鐵芯發生多點接地時，一般是通過停電後進行串接電阻來完成限流的，這種停電進行限流的操作方式嚴重影響到了特高壓電網的正常安全運行。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供了一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置，解決了現有技術對特高壓電抗器的鐵芯多點接地時需停電限流的操作方式導致影響特高壓電網的正常運行的技術問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位於電抗器油箱內的鐵芯，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轉換接口電路，以及單片機；
[0006]所述鐵芯接地弓I出線支撐絕緣子設置在所述電抗器油箱的箱體外側，所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子上固定設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，然後通過並聯的限流電路和第一晶閘管組，到達接地端；所述第一晶閘管組由反向並聯的兩個晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機；
[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於所述AD轉換接口電路的六個輸入端，所述AD轉換接口電路的輸出端連接所述單片機。
[0008]優選的，所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器並聯連接。
[0009]優選的，所述限流電路由N條支路並聯組成，NSS I的自然數，第N條支路包括晶閘管組和N個電阻串聯而成，所述晶閘管組由反向並聯的兩個晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機。進一步優選的，當I < N < 5時，更經濟實用。
[0010]優選的，所述限流電路由3條支路並聯組成，第I條支路包括晶閘管組I和I個電阻串聯而成，第2條支路包括晶閘管組II和2個電阻串聯而成，第2條支路包括晶閘管組III和3個電阻串聯而成。
[0011 ] 優選的,所述單片機還連接有顯示單元、多點接地故障電流記錄單元、多點接地報警器和後臺監控電腦。
[0012]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0013]1、限流電路的電阻單元均採用雙向晶閘管控制支路的通斷，通過控制導通角，能控制電阻支路的通和斷，實現電阻單元的投切；而傳統方法是採用開關，由於開關帶電流頻繁通斷出現打火，嚴重影響了開關的使用壽命；採用晶閘管控制，性價比高，續流能力強，不出現打火，使用壽命不受影響，解決了傳統控制開關使用壽命的問題；
[0014]2、本裝置大大減輕了運行人員的工作強度，提高了特高壓電網的運行可靠性，在監控後臺就能實時地在線監測到鐵芯接地電流值的變化情況，一旦監測到鐵芯多點接地故障後，限流單元就自動切入，避免了電抗器故障範圍的進一步擴大，同時該裝置發出報警信號至後臺，就地報警指示燈亮，為運行人員停電檢修提供了依據；
[0015]3、當監測到接地電流大於標準規定的0.1安培時，限流電阻自動投入；
[0016]4、具有較強的操作性，對特高壓電抗器安全運行沒有任何負作用，保障了特高壓電網的正常安全運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的實施例1的結構示意圖；
[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轉換接口電路；18、單片機；19、IXD顯示器；20、多點接地故障電流記錄單元；21、多點接地報警器；22、後臺監控電腦；23、接地端；24、電阻III ;25、電阻II ；26、電阻I。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。
[0020]實施例1
[0021 ] 參見圖1，本實施例提供了一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置，特高壓電抗器包括電抗器油箱1、位於電抗器油箱內的鐵芯，鐵芯連接有鐵芯接地引出線2，鐵芯接地引出線穿過引出線套管3，從電抗器油箱外側延伸至地面的接地端23 ;鐵芯接地監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轉換接口電路17，以及單片機18 ;單片機還連接有顯示電流的IXD顯示器19、多點接地故障電流記錄單元20、多點接地報警器21和後臺監控電腦22。
[0022]在電抗器油箱的箱體外側固定設置有鐵芯接地弓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並聯連接；鐵芯接地引出線穿過第一電流互感器的一次線圈，然後通過並聯的限流電路和第一晶閘管組，到達接地端；第一晶閘管組由反向並聯的晶閘管8、9組成，晶閘管的控制端連接單片機。
[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於AD轉換接口電路的六個輸入端，AD轉換接口電路的輸出端連接單片機。其中第一電流互感器的二次側感應線圈的兩端分別與AD轉換接口電路的兩個輸入接口連接，第二電流互感器的二次側感應線圈的兩端分別與AD轉換接口電路的另兩個輸入接口連接，第三電流互感器的二次側感應線圈的兩端分別與AD轉換接口電路的其他兩個輸入接口連接。
[0024]限流電路由3條支路並聯組成，第I條支路包括晶閘管組I和電阻I 26串聯而成，電阻I的阻值為10歐姆，晶閘管組I由反向並聯的晶閘管10、11組成；第2條支路包括晶閘管組I1、電阻I和電阻II 25串聯而成，電阻II的阻值為40歐姆，晶閘管組II由反向並聯的晶閘管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串聯而成，電阻III的阻值為100歐姆，晶閘管組III由反向並聯的晶閘管14、15組成。各晶閘管的控制端分別連接單片機。連入電阻的阻值依次增大，以方便控制。
[0025]本實施例裝置的運行方法如下:
[0026]當單片機監測到特高壓電抗器的鐵芯接地電流小於0.1安培時，第一晶閘管組導通，限流電流不接入工作；當監測到鐵芯接地電流大於0.1安培時，單片機控制第一晶閘管組的觸發角截止，同時限流電流接入工作。此時先控制限流電路的第I條支路導通，單片機控制晶閘管組I導通並與電阻I串聯，如果此時鐵芯接地電流小於0.1安培，控制狀態保持；如果鐵芯接地電流仍大於0.1安培，此時控制晶閘管組II導通接入限流電路的第2條支路，使電阻I1、電阻I串入迴路；如果此時鐵芯接地電流仍大於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串入迴路。
[0027]本裝置通過三電流互感器分別採集電流，一隻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生的幹擾電流Ig，另兩隻電流互感器是檢測由於漏磁等其它因素產生的平均幹擾電流Ig。鐵芯接地電流為一隻電流互感器所測電流值減去另兩隻電流互感器測量的電流的平均值。此方法通過三電流互感器消除了漏磁的幹擾，解決了現場檢測數據偏大的問題，大大提高了測試的準確性。
[0028]本實用新型裝置的鐵芯接地電流顯示範圍寬，滿足不同範圍的精度要求。通過信號處理、A/D轉換單元採集鐵芯接地電流，在IXD顯示單元上顯示。程序上採用分段顯示功能，既能滿足精度要求，又能滿足檢測範圍，解決了現場測試範圍小和顯示精度不足的問題。在電流最大範圍100A內，按不同範圍分段顯示，當接地電流小於0.1A時,顯示精度級別達到0.1mA ;當接地電流在0.1A至IA之間時,顯示精度級別為0.0OlA ;當接地電流在IA至100A之間時，顯示精度級別為0.0lA0
[0029]以上實施方式僅用於說明本實用新型，而並非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本實用新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種特高壓電抗器鐵芯接地監控裝置，所述電抗器包括電抗器油箱、位於電抗器油箱內的鐵芯，所述鐵芯連接有鐵芯接地引出線； 其特徵在於，所述鐵芯接地監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轉換接口電路，以及單片機； 所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子設置在所述電抗器油箱的箱體外側，所述鐵芯接地引出線支撐絕緣子上固定設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，然後通過並聯的限流電路和第一晶閘管組，到達接地端；所述第一晶閘管組由反向並聯的兩個晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機； 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於所述AD轉換接口電路的六個輸入端，所述AD轉換接口電路的輸出端連接所述單片機。
2.如權利要求1所述的監控裝置，其特徵在於，所述第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器並聯連接。
3.如權利要求2所述的監控裝置，其特徵在於，所述限流電路由N條支路並聯組成，N為> I的自然數，第N條支路包括晶閘管組和N個電阻串聯而成，所述晶閘管組由反向並聯的兩個晶閘管組成，所述晶閘管的控制端連接所述單片機。
4.如權利要求3所述的監控裝置，其特徵在於，所述N為:ISNS 5。
5.如權利要求4所述的監控裝置，其特徵在於，所述限流電路由3條支路並聯組成，第I條支路包括晶閘管組I和I個電阻串聯而成，第2條支路包括晶閘管組II和2個電阻串聯而成，第2條支路包括晶閘管組III和3個電阻串聯而成。
6.如權利要求1-5任一所述的監控裝置，其特徵在於，所述單片機還連接有顯示單元、多點接地故障電流記錄單元、多點接地報警器和後臺監控電腦。
【文檔編號】H02H9/02GK204258282SQ201420282779
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】俞華, 連建華, 馬麗強, 鄭會權, 尉鑌, 王海鵬, 張海, 黃明, 張健, 蘆山, 王欣偉 申請人:國網山西省電力公司電力科學研究院