變壓器鐵芯電流在線自動控制儀的製作方法

2023-12-03 19:47:46

專利名稱：變壓器鐵芯電流在線自動控制儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是變壓器鐵芯電流檢測控制裝置，具體的是變壓器鐵芯 電流在線自動控制儀。
背景技術：
在輸變電的行業中，當110kv以上級的大型電力變壓器發生多點接地故障 時，將會出現接地電流瞬間猛增的故障現象，這會嚴重地影響大型電力變壓器 的安全運行，且對整個電網的潛在威脅極大。為消除這種事故隱患，需要解決 兩個關鍵問題， 一個是能即刻的檢測出變壓器多點接地的問題，另一個是能夠 在線的進行自動控制和處理問題，使變壓器在多點接地的故障還沒完全根除的 狀態下，保障變壓器仍能安全運行，直至進行檢修。
然而目前市場上還沒有在變壓器發生多點接地故障後，能使變壓器立即、
自動、重新投入安全運行的控制設備。現在通常的做法是當發現接地電流超 限後即認為變壓器多點接地了，為不使故障點擴大，只好斷電檢修，變壓器的 這種一開一關的操作卻給輸變電的整個系統造成相當大的經濟損失。
電力行業希望能有這樣一種控制設備，即在輸變電的過程中當變壓器鐵芯 一旦出現多點接地故障後能自動對接地故障電流進行調節，使接地故障電流重 新達到安全、相對也是最佳的工作電流值，確保變壓器始終處於安全運行狀態， 可使變壓器安全運行係數大幅度提升。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，解決目前
尚未有大型電力變壓器尤其是110kv以上級的變壓器在發生鐵芯多點接地故障 後，能調節使變壓器立即、自動、重新進入安全運行狀態的自動控制設備的問題。
為實現上述發明目的而採用的技術方案是
變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括成品件GLB鐵芯接地電流變換器、 成品件PWR電源變換器、GPR全密封直流驅動可變電阻器、GDX電流檢測顯 示器、GDM跟蹤驅動器；所述PWR電源變換器輸出三路分別連接GPR全密封 直流驅動可變電阻器、GDX電流檢測顯示器、GDM跟蹤驅動器；其結構特點 是
所述GLB鐵芯接地電流變換器的一次側的一個端子通過導線與變壓器的鐵
芯接地端子相連接，另一個端子通過導線與GPR全密封直流驅動可變電阻器的 盤型變阻器Rc的固定阻值端A端相連接，GPR全密封直流驅動可變電阻器的 盤型變阻器Ro的固定阻值另—端B端接地GLB鐵芯接地電流變換器的二次 側輸出連接GDX電流檢測顯示器輸入端，同時經GDX電流檢測顯示器連接到 GDM跟蹤驅動器的輸入端。
上述的GPR全密封直流驅動可變電阻器，包括盤型變阻器Rc、限位開關 K3、 K4和復位開關K,、 K2;所述盤型變阻器Ro的兩個端點處分別裝設有限位 開關&、 K4，盤型變阻器Rc的固定阻值端A和B並接一常閉接點Cz，盤型變 阻器Rc滑動電阻端C的轉軸上裝設一凸輪，復位開關K,、 K2裝設在凸輪處， 盤型變阻器Ro的滑動電阻端C的轉軸經減速器與電動機M的軸相連接，電動 機M線圈的正端經起互鎖驅動作用的繼電器J，的接點J,.,連接電源正極，經起 互鎖驅動作用的繼電器J2的接點J2.,連接電源負極。電動機M線圏的負端經接 點Jw接到電源負極，同時經接點12.，接到電源正極。
上述的GDM跟蹤驅動器，包括信號處理單元、比較單元、驅動單元所述 信號處理單元包括放大晶片Id、 二極體Dp D2、電阻R,、 R2、 R3,由GLB鐵 芯接地電流變換器二次側輸出的接地電流IG進入到GDX電流檢測顯示器，轉 換成IGt後送入信號處理單元，即信號從D端連接到輸入電阻R,的一端，電阻 R,的另一端接到晶片Id的輸入端，晶片IC,的輸出端同時連接二極體D，的負 端和D2的正端，二極體D,的正端連接到晶片IC,的輸入端，二極體D2的負端 經反饋電阻R2接到晶片ICt的輸入端，二極體Dz的負端同時經電阻R3接地， 二極體D2的負端又經r型濾波器電阻Rs和電容C，接到比較單元。
所述比較單元包括晶片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R6、 R7、 Rg組成；經信號 處理整形後的IGm經電阻R4接到晶片IC2的輸入端，IGm同時經電阻118接到 晶片IC3的反向輸入端，晶片IC3的正向輸入端和晶片IC2的反向輸入端分別連 接到人為設定的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號源上。
所述驅動單元包括晶片QD，、 QD2、 QD3、互鎖驅動繼電器J,、 J2、控制繼 電器J3;由晶片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關K3通
過二極體D4與晶片IC2輸出端連接、限位開關K4通過二極體D5與晶片IC3輸出
端連接，限位開關K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連接到芯 片QD,、 QD2、 QD3的輸入端，功率驅動晶片QD，、 QD2、 QD3的輸出分別對應
連接到互鎖驅動繼電器J，、 J2及控制繼電器J3線圈的一端，繼電器J,、 J2 、 J3
線圈的另一端共同接地，復位開關K,、 K2的一端分別接晶片QD,、 QD2^I輸出 端，復位開關K,、 K2的另一端經Cz常閉觸點接地。Cz的線圈一端連接到晶片
QD3的輸出端，另一端經控制繼電器J3的常開的觸點接地。
工作原理
當變壓器鐵芯正常接地時，GLB鐵芯接地電流變換器檢測到一基本的、安 全的接地電流IG，由GDX電流檢測顯示器顯示其電流IG的實際值。
當變壓器鐵芯出現多點接地故障時，IG會隨接地的嚴重程度、位置、點數 的不同而出現不同的增值，以至有時可能大幅度增加，在GDM跟蹤驅動器的比 較單元中IG大於人為設定的鐵芯多點接地故障電流值Imref時,GDM跟蹤驅動 器立即發出指令使GPR全密封直流驅動可變電阻器中的Cz接點斷開，使GPR 全密封直流驅動可變電阻器立即投入接地環路，使IG得到限制，由於Cz未斷 開前繼電器J" J2隻受K,、 K2兩復位開關控制，所以只有K,、 K2均斷開的位置 才是變阻器滑動電阻端的位置，將該點設計在1/2 Ro處作為復位點，可保證變 阻器按1/2Ro原則投入接地迴路確保安全限流。GDM跟蹤驅動器按自動跟蹤變 壓器在無鐵芯多點接地時安全運行的最佳電流的值Inref進行驅動，使GLB鐵 芯接地電流變換器檢測到的IG等於Inref時比較單元中的IC3發出停止驅動指 令。變壓器鐵芯電流在線控制儀一直處於動態監測狀態，使變壓器在出現鐵芯 多點接地後，立即、重新、自動地進入安全運行。實現了自動將鐵芯多點接地 故障電流控制在最佳安全值的狀態。
本實用新型設計合理、結構嚴謹、能在變壓器鐵芯出現多點接地故障後， 使其立即在線進入自動接地故障電流的自動調節狀態，自動使接地故障電流重 新實現最佳電流值，確保變壓仍處於安全運行狀態，使主變安全運行係數大幅 度提升。本實用新型性能穩定、運行可靠、適宜輸變電行業的使用。需要說明 的是，在不改變本實用新型構思與原理的前提下，還可以對本實用新型做出若 幹的改變或變形，這同樣屬於本實用新型的保護範圍。


圖1是本實用新型實施例結構示意框圖。
圖2是本實用新型GPR全密封直流驅動可變電阻器電路示意圖。 圖3是本實用新型GDM跟蹤驅動器電路示意圖。
具體實施方式
實施例
變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器3、 GPR 全密封直流驅動可變電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4、 GDM跟蹤驅動器7、 PWR電源變換器5， PWR電源變換器5輸出三路分別連接GPR全密封直流驅 動可變電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4、 GDM跟蹤驅動器7;將成品件GLB 鐵芯接地電流變換器3、成品件PWR電源變換器5、 GPR全密封直流驅動可變 電阻器6、 GDX電流檢測顯示器4和GDM跟蹤驅動器7裝設在一櫃內。
如圖1所示，變壓器1的鐵芯接地端子2通過導線連接到GLB鐵芯接地電 流變換器3的一次側的一個輸入端，GLB鐵芯接地電流變換器3的一次側的另 一輸入端連接GPR全密封直流驅動變阻器6的盤型變阻器RG的固定阻值端A 端，盤型變阻器Ro的固定阻值另一端B端接地。
接地電流IG經GLB鐵芯接地電流變換器3變換後輸出連接到GDX電流檢 測顯示器4的輸入端，經變換為IGm輸出，連接到GDM跟蹤驅動器7。
如圖2所示，盤形變阻器Ro的兩個端點處分別裝設有限位井關K3、 K4，盤 型變阻器Ro的固定阻值端A端和B端並接一個常閉接點Cz，盤型變阻器Ro 的滑動電阻端C端的轉軸上設置有凸輪，凸輪處裝設有復位開關K，、 K2,盤型 變阻器Re的滑動電阻端C端的轉軸經減速器8與電動機M的軸相連接，電動 機M線圈的正端經互鎖驅動繼電器J,的接點連接電源正極、同時經互鎖驅 動繼屯器J2的接點J2.，連接電源負極。電動機M線圈的負端經接點Jw接到電源 負極、同時經接點Jw接到電源正極。
接地電流IG由GLB鐵芯接地電流變換器3的二次側經GDX電流檢測顯示 器後，連接到電阻R,的一端D，如圖3所示，電阻Ri的另一端接到晶片IC,的 輸入端，晶片IC,的輸出端同時連接二極體D,的負端和D2的正端，二極體D, 的正端連接到晶片Id的輸入端，二極體Dz的負端經反饋電阻R2接到晶片IC， 的輸入端，二極體D2的負端同時經電阻R3接地，二極體D2的負端經r型濾波 電阻R5和電容d接到比較單元。
比較單元包括晶片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R 、 R7、 Rg;經信號處理整形 後的IGm經電阻R4接到晶片IC2的輸入端，IGm同時經電阻Rg接到晶片IC3 的反向輸入端，晶片IC3的正向輸入端和晶片IC2的反向輸入端連接到人為設定 的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號源上。
驅動單元包括晶片QD,、 QD2、 QD3、互鎖驅動繼電器J,、 J2、控制繼電器 J3 ;由比較單元晶片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關
K3通過二極體D4與晶片IC2輸出端連接，限位開關K4通過二極體D5與晶片IC3
輸出端連接，限位開關K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連接 到晶片QD,、 QDz、 QD3的輸入端，功率驅動晶片QD,、 QE>2、 QD3的輸出分別
對應連接到互鎖驅動繼電器J,、 J2及控制繼電器J3的線圈一端，繼電器J,、 J2 、
J3的線圈的另一端共同接地，復位開關K,、 K2的一端接晶片QD,、 QD2的輸出 端，另一端經Cz常閉觸點接地。Cz的線圏一端連接到QD3的輸出端，另一端經 控制繼電器J3的常開的觸點接地。
權利要求1、變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器(3)、PWR電源變換器(5)、GPR全密封直流驅動可變電阻器(6)、GDX電流檢測顯示器(4)、GDM跟蹤驅動器(7)；所述PWR電源變換器(5)輸出三路分別連接GPR全密封直流驅動可變電阻器(6)、GDX電流檢測顯示器(4)、GDM跟蹤驅動器(7)；其特徵在於所述GLB鐵芯接地電流變換器(3)一次側的一端通過導線與變壓器(1)的鐵芯接地端子(2)相連接，另一端通過導線與GPR全密封直流驅動可變電阻器(6)的A端連接，GPR全密封直流驅動可變電阻器(6)的B端接地；GLB鐵芯接地電流變換器(3)的二次側輸出連接GDX電流檢測顯示器(4)的輸入端，又經GDX電流檢測顯示器(4)連接到GDM跟蹤驅動器(7)的輸入端。
2、 根據權利要求l所述的變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，其特徵在於 上述的GPR全密封直流驅動可變電阻器(6)，包括盤型變阻器&、限位開關K" K4和復位開關K,、 K2;所述盤型變阻器Ro的兩個端點處分別裝設有限 位開關&、 K4，盤型變阻器Rc,的固定阻值端A和B並接一個常閉接點Q2，盤 型變阻器Rc的滑動電阻端C的轉軸上裝設有一凸輪，復位開關K,、 K2裝設在 凸輪處，盤型變阻器Ro的滑動電阻端C的轉軸經減速器(8)與電動機M的軸 相連接，電動機M線圈的正端經互鎖驅動繼電器J，的接點連接電源正極、 同時經互鎖驅動繼電器J2的接點Jw連接電源負極。電動機M線圈的負端經接 點Jw接到電源負極，同時經接點J2_,接到電源正極。
3、 根據權利要求l所述的變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，其特徵在於-所述GDM跟蹤驅動器(7)，包括信號處理單元、比較單元、驅動單元；所述信號處理單元包括放大晶片IQ、 二極體D,、 D2、電阻R,、 R2、 R3，由GLB 鐵芯接地電流變換器(3)的二次側輸出的接地電流IG連接到GDX電流檢測顯 示器(4)，轉換成IGt後連接到輸入電阻R,的D端，電阻R,的另 一端接到晶片 IC,的輸入端，晶片Id的輸出端同時連接二極體D,的負端和D2的正端，二極 管D，的正端連接到晶片IQ的輸入端，二極體D2的負端經反饋電阻R2接到芯 片IC,的輸入端，二極體D2的負端同時經電阻R3接地，二極體D2的負端又經r 型濾波電阻R5和電容C,接到比較單元；所述比較單元包括晶片IC2、 IC3、輸入電阻R4、 R6、 R7、 Rs;由r型濾波 電阻R5和電容C,輸出的IGm連接到電阻R4後又連接到晶片IC2的輸入端，IGm 同時經電阻Rb接到晶片IC3的反向輸入端，晶片IC3的正向輸入端和晶片IC2的 反向輸入端分別連接到人為設定的最大電流值Imref和安全電流值Inref的信號 源上；所述驅動單元包括晶片QD,、 QD2、 QD3、互鎖驅動繼電器Ji、 J2、控制繼 電器J3;由晶片IC2、 IC3的輸出端連接到隔離器OP的輸入端，限位開關K3通 過二極體D4與晶片IC2的輸出端連接，限位開關K4通過二極體Ds與晶片IC3 的輸出端連接，限位開關K3、 K4的另一端接地，由隔離器OP的輸出端分別連 接到晶片QD,、 QD2、 QD3的輸入端，功率驅動晶片QD" QD2、 QD3的輸出分別對應連接到互鎖驅動繼電器J,、 J2及控制繼電器J3的線圈的一端，繼電器J,、J2 、 J3線圈的另一端共同接地，復位開關K,、 K2的一端分別接晶片QD，、 QD2的輸出端，復位開關K,、 K2的另一端經Cz常閉觸點接地；Cz的線圈的一端連接到晶片QD3的輸出端，另一端經控制繼電器J3的常開的觸點接地。
專利摘要變壓器鐵芯電流在線自動控制儀，包括GLB鐵芯接地電流變換器、GPR全密封直流驅動可變電阻器、GDX電流檢測顯示器、GDM跟蹤驅動器；接地電流IG接到GDM跟蹤驅動器，其驅動單元通過互鎖驅動繼電器J1、J2及控制繼電器J3、接點CZ連接到GPR全密封直流驅動可變電阻器的電動機控制迴路，通過復位開關K1、K2復位，用限位開關K3、K4的限位控制，實現按1/2RG原則控制盤型電阻器自動進入安全運行狀態。本實用新型設計合理、結構嚴謹、能在變壓器鐵芯出現多點接地故障後，立即在線進入自接地故障電流的自動調節狀態，自動使接地故障電流重新實現最佳電流值，確保變壓器仍處於安全運行狀態，使主變安全運行係數大幅度提升。本實用新型性能穩定、運行可靠、適宜輸變電行業的使用。
文檔編號H02H3/20GK201004549SQ20072001010
公開日2008年1月9日 申請日期2007年1月12日 優先權日2007年1月12日
發明者宇 張 申請人:宇 張