一種變壓器近區短路信號監測裝置製造方法

2023-06-05 21:48:11 2

一種變壓器近區短路信號監測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變壓器近區短路信號監測裝置，其包括變壓器三相繞組，所述變壓器三相繞組的中性點通過變壓器中性點接地連線接地，該變壓器近區短路信號監測裝置進一步包括：羅格夫斯基線圈，所述羅格夫斯基線圈套裝在變壓器中性點接地連線上，用於測量變壓器遭受近區短路時流過變壓器中性點的電流；複合積分電路，所述複合積分電路的輸入端與羅格夫斯基線圈的輸出端電性連接，用於將所述流過變壓器中性點的電流中的低頻信號還原成模擬電壓信號，其輸出端與示波器相連；示波器，用於顯示複合積分電路輸出的模擬電壓信號。本實用新型對近區短路發生後流過變壓器中性點的電流和電壓信號進行監測，為變壓器的運行決策提供有力支持。
【專利說明】一種變壓器近區短路信號監測裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及變壓器承受近區短路的狀態診斷【技術領域】，特別是一種變壓器近 區短路信號監測裝置。

【背景技術】
[0002] 隨著國民經濟的不斷發展，對電力的需求量越來越大。電力變壓器突發短路情況 下，繞組中會產生巨大的短路力，如果變壓器設計不完善，抗短路能力不夠的話，如此巨大 的短路力，輕則使繞組絕緣及結構件受損，影響變壓器的絕緣性能，重則使繞組鬆散、扭轉、 變形、導線折斷，甚至整個繞組倒塌，或由於絕緣損壞引起匝間短路使繞組燒毀。一臺大型 電力變壓器在系統運行時如發生短路損壞，則會導致大面積的停電，其檢修期也要半年以 上，將會造成巨大的損失。特別是與發電機直接相連的主變壓器的損壞將迫使發電機不得 不停止發電，嚴重影響供電的可靠性，並造成巨大的經濟損失。而且，變壓器繞組的損壞要 在現場修復是很困難的。
[0003] 近年來，由於變壓器的近區短路造成的變壓器損壞，嚴重影響了電網安全穩定運 行。DL/T1093-2008《電力變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則》中規定了變壓器的檢 測時機是在運行中經受短路電流衝擊後，根據短路電流的大小、持續時間、累計次數決定。 因此在變壓器實際運行過程中，設定近區短路電流的閾值，監測變壓器遭受到近區短路的 次數，具有重要的意義。目前的變電站通常通過站內保護系統的錄波分析變壓器是否遭受 到近區短路，但這種方法所採用的電流互感器響應頻帶有限，保護濾波採樣精度低，保護濾 波觸發有時延，對於暫態的短路電流波形可能無法捕捉。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在於提供一種變壓器近區短路信號監測裝置，其通過對流過 500kV交流變壓器中性點的近區短路信號進行監測，為變壓器的運行決策提供有力支持。
[0005] 為實現以上目的，本實用新型採取了以下的技術方案：
[0006] 一種變壓器近區短路信號監測裝置，其包括變壓器三相繞組，所述變壓器三相繞 組的中性點通過變壓器中性點接地連線接地，該變壓器近區短路信號監測裝置進一步包 括：
[0007] 羅格夫斯基線圈（簡稱：羅氏線圈），所述羅格夫斯基線圈套裝在變壓器中性點接 地連線上，用於測量變壓器遭受近區短路時流過變壓器中性點的電流；
[0008] 複合積分電路，所述複合積分電路的輸入端與羅格夫斯基線圈的輸出端電性連 接，用於將所述流過變壓器中性點的電流中的低頻信號還原成模擬電壓信號，其輸出端與 示波器相連；
[0009] 示波器，用於顯示複合積分電路輸出的模擬電壓信號。
[0010] 所述複合積分電路包括由電阻Rtl和電容Q1組成的無源中頻積分網絡、由電阻札、 電容C1和放大器A組成的有源低頻積分器、由電阻Rh和電容Ch組成的高通濾波環節、以及 分壓電阻R2，其中，所述放大器A的正輸入端通過電阻Rtl連接至羅格夫斯基線圈的輸出端， 所述放大器A的負輸入端通過電阻R1接地，所述電容Ctl和分壓電阻R2串聯後一端連接於 放大器A的正輸入端和電阻Rtl之間，另一端接地，所述電容C1連接於放大器A的負輸入端 和輸出端之間，所述放大器A的輸出端通過電容Ch連接至示波器，所述電阻Rh的一端連接 於電容Ch和示波器之間，另一端接地。
[0011] 所述羅格夫斯基線圈和複合積分電路之間還連接一阻尼電阻Rt，所述阻尼電阻Rt 的一端連接於羅格夫斯基線圈輸出端和電阻Rtl之間，另一端接地，所述阻尼電阻Rt和羅格 夫斯基線圈構成高頻自積分環節。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：本實用新型使用的羅氏線圈響應 頻帶寬，再由複合積分電路採集低頻信號並轉換成模擬電壓信號，數據處理精度高，從而有 效的對近區短路發生後流過變壓器中性點的電流和電壓信號進行監測，為變壓器的運行決 策提供有力支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型變壓器近區短路信號監測裝置的電路原理圖；
[0014] 圖2為羅氏線圈的結構示意圖；
[0015] 圖3為圖2的A-A向結構示意圖；
[0016] 圖4為複合積分電路的電路原理圖；
[0017] 圖5是示波器的顯示波形圖。

【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內容做進一步詳細說明。
[0019] 實施例
[0020] 請參照圖1所示，基於小波變換模極大值算法的變壓器近區短路信號監測裝置， 其包括用於短路電流測量的羅格夫斯基線圈2,複合積分電路3,示波器4幾部分組成。羅 格夫斯基線圈2套裝在變壓器三相繞組1的變壓器中性點接地連線11上，用於測量變壓器 遭受近區短路時流過變壓器中性點的電流。羅格夫斯基線圈2輸出端與複合積分電路3輸 入端相連，複合積分電路3用於將測量電流的低頻信號還原成模擬電壓信號，其輸出端與 示波器4相連，用於將複合積分電路3輸出的模擬電壓信號進行顯示。
[0021] ⑴羅氏線圈的結構圖如圖2所示，羅氏線圈的設計採用以下方法，當骨架芯為矩 形截面時，如圖3所示，D(單位：m)為中心直徑（D= 2r。)，h(單位：m)和c(單位：m)分別 為羅氏線圈的徑向厚度和軸向高度，矩形截面形狀線圈的互感係數為：

【權利要求】
1. 一種變壓器近區短路信號監測裝置，其包括變壓器三相繞組（1)，所述變壓器三相 繞組（1)的中性點通過變壓器中性點接地連線（11)接地，其特徵在於，該變壓器近區短路 信號監測裝置進一步包括： 羅格夫斯基線圈（2)，所述羅格夫斯基線圈（2)套裝在變壓器中性點接地連線（11)上， 用於測量變壓器遭受近區短路時流過變壓器中性點的電流； 複合積分電路（3)，所述複合積分電路（3)的輸入端與羅格夫斯基線圈（2)的輸出端電 性連接，用於將所述流過變壓器中性點的電流中的低頻信號還原成模擬電壓信號，其輸出 端與示波器（4)相連； 示波器（4)，用於顯示複合積分電路（3)輸出的模擬電壓信號。
2. 根據權利要求1所述的變壓器近區短路信號監測裝置，其特徵在於，所述複合積分 電路⑶包括由電阻R〇和電容Q組成的無源中頻積分網絡、由電阻&、電容(^和放大器A 組成的有源低頻積分器、由電阻Rh和電容Ch組成的高通濾波環節、以及分壓電阻R2，其中， 所述放大器A的正輸入端通過電阻心連接至羅格夫斯基線圈（2)的輸出端，所述放大器A 的負輸入端通過電阻&接地，所述電容Q和分壓電阻R2串聯後一端連接於放大器A的正 輸入端和電阻&之間，另一端接地，所述電容Q連接於放大器A的負輸入端和輸出端之間， 所述放大器A的輸出端通過電容Ch連接至示波器（4)，所述電阻Rh的一端連接於電容Ch和 示波器（4)之間，另一端接地。
3. 根據權利要求2所述的變壓器近區短路信號監測裝置，其特徵在於，所述羅格夫斯 基線圈（2)和複合積分電路（3)之間還連接一阻尼電阻Rt，所述阻尼電阻Rt的一端連接於 羅格夫斯基線圈（2)輸出端和電阻&之間，另一端接地，所述阻尼電阻Rt和羅格夫斯基線 圈（2)構成高頻自積分環節。
【文檔編號】G01R31/02GK204177898SQ201420515038
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】伍衡, 劉青松, 張晉寅, 彭光強, 周海濱, 羅磊, 張良, 梁晨 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心