隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置和方法
2023-08-04 18:03:11 1
隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置和方法
【專利摘要】本發明提供一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，包括一次設備、二次設備、鐵芯和示波器；所述一次設備通過二次迴路與所述二次設備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測二次迴路的導線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；所述鐵芯用於在待檢測二次迴路有電流流過時，通過所述線圈產生感應電流，在所述線圈的兩端產生感應電壓；所述示波器用於在所述待檢測迴路有電流流過時，檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。本發明還提供一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，本發明能夠簡單有效的檢測出隔離開關操作是否引起二次迴路產生感應電流。
【專利說明】隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及隔離開關試驗領域，特別是涉及一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，以及一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法。
【背景技術】
[0002]近些年來，一些500kV高壓變電站的停、送電工作在倒閘操作時經常出現隔離開關分、合困難的情況，必須經過多次分、合，甚至手動操作才能完成停、送電任務。這種重複操作既影響了設備的安全運行和供電的可靠性，又延長了停電時間，造成了耗時長、效率低的不良後果。導致這一問題的原因之一是由於電力系統的電磁幹擾和電磁兼容。
[0003]隨著電力事業的發展，電網容量、電壓等級不斷提高，電力系統的電磁兼容問題越來越受到關注。變電站是電力系統中一次設備和二次設備最集中的場所，繼電保護、測控裝置等設備通過控制迴路、測量迴路及電纜等與一次設備相連，並處於變電站的強電磁環境中承受各種電磁幹擾。由於設備與電磁騷擾源耦合緊密，電磁兼容問題也更為突出，尤其是在超高壓、特高壓變電站等強電磁環境中，對電磁兼容性提出了更高的要求。
[0004]電力系統的電磁幹擾和電磁兼容問題越來越受到重視。高壓變電站穩態運行和暫態過程都存在電磁幹擾問題。開關操作過程產生的瞬態電磁場是變電站中重要的電磁幹擾源之一，因此檢測開關操作過程產生的瞬態電磁場是亟待解決的難題。
【發明內容】
[0005]基於此，本發明提供一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置和方法，能夠簡單有效的檢測出隔離開關操作是否引起二次迴路產生感應電流。
[0006]一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，包括一次設備、二次設備、鐵芯和示波器；
[0007]所述一次設備通過二次迴路與所述二次設備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測二次迴路的導線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；
[0008]所述鐵芯用於在待檢測二次迴路有電流流過時，通過所述線圈產生感應電流，在所述線圈的兩端產生感應電壓；所述示波器用於在所述待檢測迴路有電流流過時，檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。
[0009]一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，包括如下步驟:
[0010]將待檢測的二次迴路的導線穿過繞有線圈的鐵芯中；
[0011]在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器；
[0012]對隔離開關進行分合閘操作；
[0013]當對隔離開關進行分合閘操作時，通過示波器檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。
[0014]上述隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置和方法，根據安培環路定律，將待檢測迴路穿過鐵芯，若隔離開關操作引起二次迴路產生電流，則鐵芯上的線圈就會產生感應電流，兩端會產生感應電壓，通過接在線圈兩端的示波器檢測感應電壓，輸出檢測結果；本發明提供一種全新的檢測技術，該技術可操作性強，適用於在變電站中推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置在一實施例中的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1中二次迴路示意圖。
[0017]圖3為本發明隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法在一實施例中的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
[0019]如圖1所示，是本發明一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置在一實施例中的結構示意圖，包括一次設備、二次設備、鐵芯和示波器；
[0020]所述一次設備通過二次迴路與所述二次設備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測二次迴路的導線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；
[0021]所述鐵芯用於在待檢測二次迴路有電流流過時，通過所述線圈產生感應電流，在所述線圈的兩端產生感應電壓；所述示波器用於在所述待檢測迴路有電流流過時，檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果；
[0022]在本實施例中，可事先將鐵芯的一邊繞上線圈，用紗布把線圈的兩端磨好，接入示波器；本檢測裝置用於檢測電力系統，包括一次設備和二次設備，一次設備通過二次迴路與所述二次設備連接，結合圖2 (圖中一次設備未示出)，本實施例的二次迴路可為二次電纜，一次設備中包括隔離開關，將待檢測的二次迴路的導線穿過鐵芯，當二次迴路有電流流過時，根據安培環路定律，鐵芯上的線圈就會產生感應電流，兩端會產生感應電壓；通過示波器檢測感應電壓即可得到檢測結果。
[0023]在一較佳實施例中，所述示波器還用於檢測所述感應電壓的頻率和振幅，生成所述感應電壓的波形，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，輸出隔離開關操作引起二次迴路產生感應過電流的檢測結果；
[0024]本實施例中的示波器可用來檢測感應電壓的波形，通過對波形的監測和分析可知，當對隔離開關進行分合閘操作時，二次迴路電流所感應的電壓波形的振幅和頻率會出現明顯的變化，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，電壓波形有明顯變化，則可判斷隔離開關操作引起二次迴路產生感應電流。
[0025]在一較佳實施例中，所述線圈為銅絲線圈；此類線圈能真實還原輸入電流，使得檢測結果更加精確。
[0026]在一較佳實施例中，所述鐵芯上繞有不小於40圈的銅絲線圈，能更加精確地檢測到輸入的感應電流。
[0027]在一較佳實施例中，所述待檢測二次迴路包括加熱器迴路或一次側隔離開關檢測迴路。[0028]本實施例利用示波器對二次迴路中電流所感應的電壓信號波形的測量，來驗證一次迴路隔離開關分合閘時所產生的高頻信號能夠耦合到二次迴路中。本實施例的原理是一次迴路高壓隔離開關操作時，觸頭間會產生一系列電弧過程，電弧的熄滅和重燃，在被斷開或充電的母線上將引起一系列高頻電流波和電壓波。在這種情況下，母線會通過母線或設備間的連線(相當於天線)將暫態電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈衝電磁場。同時，母線上的這一系列高頻電流波通過CT耦合到二次設備上，進而二次迴路中的電流會因為一次側耦合過來的高頻信號而產生變化，利用示波器對二次迴路電流在線圈上感應出的電壓信號波形進行測量，通過對測量的電壓信號波波形的分析，可以得出在一次側隔離開關分合閘時所產生的高頻信號會耦合到二次迴路。
[0029]上述所說的二次迴路電流在線圈上感應出電壓信號的原理同羅氏線圈的工作原理是一樣的，當一次側開關操作產生的高頻信號耦合到二次電纜上時，耦合所產生的高頻電磁脈衝沿著電纜導體和電纜金屬屏蔽層同時向不同的方向傳播，在耦合源的附近，耦合脈衝電流集中在外金屬屏蔽層的一小部分上，經過一定的傳播距離，脈衝電流逐漸地在金屬屏蔽層上均勻分布，從耦合源到電流在外金屬屏蔽層上均勻分布處的長度由耦合脈衝電磁波的波長決定。這種金屬屏蔽層上的不均勻電流將在電纜外部產生一定強度的磁場。電流傳感器就是利用這一原理，當耦合信號沿電纜傳播造成測量位置上磁場變化時，傳感器中的羅氏線圈就能感應到脈衝信號。
[0030]羅氏線圈是一種傳感器，在次級(檢測)電路感應電壓，來響應其包圍的磁通的變化，其包圍的磁通是由原級電路的電流產生。羅氏線圈的構造特點是在一個非磁性材料或者鐵磁材料構成的均勻的環形骨架芯上，均勻繞制η匝小線匝後，再在線圈兩端接上終端阻抗Z來測量交變電流，它測量電流的原理可以看作安培環路定律的直接應用。
[0031]如圖2所示，是本發明隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法在一實施例中的流程示意圖，包括如下步驟:
[0032]S31、將待檢測的二次迴路的導線穿過繞有線圈的鐵芯中；
[0033]S32、在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器；
[0034]S33、對隔離開關進行分合閘操作；
[0035]S34、當對隔離開關進行分合閘操作時，通過示波器檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。
[0036]本實施例中，可先將鐵芯的一邊繞上線圈，用紗布把線圈的兩端磨好，接入示波器；將待檢測的二次迴路的導線穿過鐵芯，當二次迴路有電流流過時，根據安培環路定律，鐵芯上的線圈就會產生感應電流，兩端會產生感應電壓；通過示波器檢測感應電壓即可得到檢測結果。
[0037]在一較佳實施例中，還可包括如下步驟:
[0038]通過所述示波器檢測所述感應電壓的頻率和振幅，生成所述感應電壓的波形，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，輸出隔離開關操作引起二次迴路產生感應過電流的檢測結果。
[0039]本實施例中的示波器可用來檢測感應電壓的波形，通過對波形的監測和分析可知，當對隔離開關進行分合閘操作時，二次迴路電流所感應的電壓波形的振幅和頻率會出現明顯的變化，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，電壓波形有明顯變化，則可判斷隔離開關操作引起二次迴路產生感應過電流。
[0040]在一較佳實施例中，所述線圈為銅絲線圈；此類線圈能真實還原輸入電流，使得檢測結果更加精確。
[0041]在一較佳實施例中，所述鐵芯上繞有不小於40圈的銅絲線圈，能更加精確地檢測到輸入的感應電流。
[0042]在一較佳實施例中，所述待檢測二次迴路包括加熱器迴路或一次側隔離開關檢測迴路。
[0043]本發明提供了一種全新的檢測隔離開關分合閘時一次側出現的一系列高頻信號會耦合到二次迴路中的裝置，通過用示波器對二次迴路動力箱中總迴路或加熱器迴路電流所感應的電壓信號波形的監測，來實現對一次側隔離開關分合閘時所產生的高頻信號耦合到二次側的檢測。本發明方法簡單易行，可廣泛用於發電廠和變電站中檢測此類過電壓的試驗。
[0044]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，其特徵在於，包括一次設備、二次設備、鐵芯和示波器； 所述一次設備通過二次迴路與所述二次設備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測二次迴路的導線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器； 所述鐵芯用於在待檢測二次迴路有電流流過時，通過所述線圈產生感應電流，在所述線圈的兩端產生感應電壓；所述示波器用於在所述待檢測迴路有電流流過時，檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。
2.根據權利要求1所述的隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，所述示波器還用於檢測所述感應電壓的頻率和振幅，生成所述感應電壓的波形，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，輸出隔離開關操作引起二次迴路產生感應過電流的檢測結果。
3.根據權利要求1所述的隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，其特徵在於，所述線圈為銅絲線圈。
4.根據權利要求1所述的隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，其特徵在於，所述鐵芯上繞有不小於40圈的銅絲線圈。
5.根據權利要求1所述的隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測裝置，所述待檢測二次迴路包括加熱器迴路或一次側隔離開關檢測迴路。
6.一種隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟: 將待檢測的二次迴路的導線穿過繞有線圈的鐵芯中； 在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器； 對隔離開關進行分合閘操作； 當對隔離開關進行分合閘操作時，通過示波器檢測所述線圈的兩端產生的感應電壓，輸出檢測結果。
7.根據權利要求6所述隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，其特徵在於，還包括如下步驟: 通過所述示波器檢測所述感應電壓的頻率和振幅，生成所述感應電壓的波形，當所述感應電壓的頻率和振幅的變化超過預設閾值時，輸出隔離開關操作引起二次迴路產生感應過電流的檢測結果。
8.根據權利要求6所述隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，其特徵在於，所述線圈為銅絲線圈。
9.根據權利要求6所述隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，其特徵在於，所述鐵芯上繞有不小於40圈的銅絲線圈。
10.根據權利要求6所述隔離開關操作引起二次迴路產生電流的檢測方法，其特徵在於，所述待檢測二次迴路包括加熱器迴路或一次側隔離開關檢測迴路。
【文檔編號】G01R19/00GK103728483SQ201310754712
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】郭學才, 鄧國明, 陳曉東, 朱名權, 王鵬, 林傑 申請人:廣東電網公司陽江供電局