专利名称：钳形抗干扰电流互感器及变压器铁芯接地电流测试系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于变压器铁芯接地电流测试技术，特别是关于一种钳形抗干扰电流互感器(Current Transformer CT)及变压器铁芯接地电流测试系统。
背景技术：
电力行业是国民工业的先行行业，电力行业的稳定发展是国民经济可持续发展的基础。变压器作为电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响系统的安全性。随着超高压和特高压技术的迅速发展，电网容量加大和覆盖面增广，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。变压器铁芯是变压器内部传递、变换电磁能量的主要部件，正常运行的变压器铁芯必须接地，并且只能一点接地，但在现场变压器铁芯因多点接地而导致铁心局部过热甚至烧毁的事故时有发生。铁芯接地电流能够有效的发现和反应其运行是否正常，为了提高电网安全稳定运行水平，提升防范系统事故的能力，亟需一种准确有效的测量方法和系统对变压器铁芯接地电流进行测量。目前，国内主要依靠巡视过程中使用普通的电流表进行测量，对变压器铁芯接地电流的测量仍比较粗糙，过于简单，由于运行中的变压器周围存在一定的漏磁场，对铁芯接地电流的测量有一定的影响，如果不考虑漏磁场的影响，仅适用普通电流钳表测量，测量结果具有随机性，无法准确反映和发现变压器早期缺陷，不能满足精益化和标准化管理的要求。而变压器铁芯接地电流的准确测量还没有相关研究，缺乏判断依据，不能保证测量的准确性。
发明内容
本发明提供一种钳形抗干扰电流互感器，以平衡漏磁场产生的干扰，实现对变压器铁芯接地电流的准确测量。为了实现上述目的，本发明提供一种钳形抗干扰电流互感器，该钳形抗干扰电流互感器包括测量电流互感器，套在变压器铁芯接地线上，用于测量变压器铁芯接地电流，所述测量电流互感器的正极接一电流表的正极，所述测量电流互感器的负极接所述电流表的负极；补偿电流互感器，用于补偿漏磁场干扰电流，所述补偿电流互感器的正极连接所述测量电流互感器的负极，所述补偿电流互感器的负极接所述测量电流互感器的正极。进一步地，所述的电流表内部包括卡钳接口电路，A/D转换电路，数字信号处理电路及人机接口模块；所述测量电流互感器输出的电流信号经过所述的接口电路后转换为电压信号并进行滤波，滤波后的电压信号经过所述的A/D转换电路转换为数字信号，所述的数字信号经过所述数字信号处理电路进行差分运算后进入所述的人机接口模块。进一步地，所述的人机接口模块包括显示器及键盘。进一步地，所述的电流表中包括一可充电电池。
为了实现上述目的，本发明提供一种变压器铁芯接地电流测试系统，所述的变压器铁芯接地电流抗干扰测试系统包括变压器，钳形电流互感器及电流表，所述的钳形抗干扰电流互感器包括测量电流互感器，套在变压器铁芯接地线上，用于测量变压器铁芯接地电流，所述测量电流互感器的正极接一电流表的正极，所述测量电流互感器的负极接所述电流表的负极；补偿电流互感器，用于补偿漏磁场干扰电流，所述补偿电流互感器的正极连接所述测量电流互感器的负极，所述补偿电流互感器的负极接所述测量电流互感器的正极。进一步地，所述的电流表内部包括卡钳接口电路，A/D转换电路，数字信号处理电路及人机接口模块；所述测量电流互感器输出的电流信号经过所述的接口电路后转换为电压信号并进行滤波，滤波后的电压信号经过所述的A/D转换电路转换为数字信号，所述的数字信号经过所述数字信号处理电路进行差分运算后进入所述的人机接口模块。进一步地，所述的人机接口模块包括显示器及键盘。进一步地，所述的电流表中包括一可充电电池。本发明实施例的有益效果在于，本发明的变压器铁芯接地电流测试系统中，利用钳形电流互感器301测量铁芯接地电流时，可以修正由于漏磁场干扰产生的干扰电流，进行电流补偿，使得测量结果更精确。钳形电流互感器的外形设计使得其便于测量电流时套在变压器铁芯接地线上。电流表设置有可充电电池，可以在没有电源的情况下使用该电流表，携带方便。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为测量变压器铁芯接地电流的原理图；图2为现有技术中测量铁芯接地电流时的各个电流矢量关系不意图；图3为本发明实施例变压器铁芯接地电流测试系统的结构示意图；图4为本发明实施例钳形电流互感器301的实物图；图5为本发明实施例钳形电流互感器301的打开状态示意图；图6为本发明实施例数字电流表面板结构示意图；图7为卡钳接口电路的结构示意图；图8为A/D转换电路的结构示意图；图9为数字信号处理电路的结构示意图；图10为人机接口模块的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。现有技术中，测量变压器铁芯接地电流的原理图如图1所示，测量电流互感器(CT) 101的两端直接连接一电流表102，铁芯接地电流一般包括真实铁芯引下线电流ia和测量中由于漏磁场带来的干扰电流ib，如图2所示。变压器周围的漏磁场根据结构和运行工况的不同具有很大的随机性，也就使得干扰电流ib具有随机性。同时，由于漏磁场的各向异性，测量过程中干扰电流ib的方向同样具有随机性，即使是同一测量CT也无法从数值上排除漏磁场的影响。最终实际测量电流值ic=ia+ib，ia为真实铁芯引下线电流，ib为漏磁场带来的干扰电流。为了在测量电路中平衡干扰电流带来的额测量误差，如图3所示，本发明实施例提供一种变压器铁芯接地电流测试系统，该变压器铁芯接地电流抗干扰测试系统包括变压器305，钳形电流互感器301及电流表306。钳形抗干扰电流互感器301包括测量电流互感器302及补偿电流互感器303。测量电流互感器302套在变压器铁芯接地线304上，用于测量变压器305的铁芯接地电流。测量电流互感器302的正极接一电流表的正极，测量电流互感器303的负极接电流表306的负极。补偿电流互感器303用于补偿漏磁场干扰产生的电流，补偿电流互感器303的正极连接测量电流互感器302的负极，补偿电流互感器303的负极接测量电流互感器302的正极。本发明的变压器铁芯接地电流测试系统中，利用钳形电流互感器301测量铁芯接地电流时，可以修正由于漏磁场干扰产生的干扰电流，进行电流补偿，使得测量结果更精确。图4为本发明实施例钳形电流互感器301的实物图，如图4所示钳形电流互感器301通过信号线401连接至电流表306。钳形电流互感器301包括钳形部件402及手持部件403，手持部件403上设有一按压部404。当手握按压部404时，用手指按下按压部404，钳形部件402的活动端405将会形成开口，套在变压器305的变压器铁芯接地线406上，如图5所示。通过按压部404按压后使得钳形部件402的活动端405开启时，只需要简单的机械结构实现，不再赘述。需要说明的是，测量电流互感器302设置在钳形部件402中，而补偿电流互感器303设置在手持部件403中，当钳形部件402套住变压器铁芯接地线406时，测量电流互感器302将套住变压器铁芯接地线406，可以测量变压器铁芯接地线406的铁芯接地电流。图4中示出了电流表306，该电流表为数字电流表，数字电流表面板结构如图6所
/Jn ο电流表306内部包括卡钳接口电路，A/D转换电路，数字信号处理电路及人机接口模块。图7为卡钳接口电路的结构示意图；图8为A/D转换电路的结构示意图；图9为数字信号处理电路的结构示意图；图10为人机接口模块的结构示意图。所述测量电流互感器输出的电流信号经过所述的接口电路后转换为电压信号并进行滤波，滤波后的电压信号经过所述的A/D转换电路转换为数字信号，所述的数字信号经过所述数字信号处理电路进行差分运算后进入人机接口模块进行显示。人机接口模块包括键盘模块及显示模块，键盘模块及显示模块具体如图6的数字电流表面板所示的键盘及显示屏。较佳地，电流表306中包括一可充电电池，当电流表306接入220V电源时，就可以对可充电电池进行充电，所以该电流表306可以在没有电源的情况下使用，携带方便。本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种钳形抗干扰电流互感器，其特征在于，所述的钳形抗干扰电流互感器包括 测量电流互感器，套在变压器铁芯接地线上，用于测量变压器铁芯接地电流，所述测量电流互感器的正极接一电流表的正极，所述测量电流互感器的负极接所述电流表的负极； 补偿电流互感器，用于补偿漏磁场干扰电流，所述补偿电流互感器的正极连接所述测量电流互感器的负极，所述补偿电流互感器的负极接所述测量电流互感器的正极。
2.根据权利要求1所述的钳形抗干扰电流互感器，其特征在于，所述的电流表内部包括卡钳接口电路，A/D转换电路，数字信号处理电路及人机接口模块； 所述测量电流互感器输出的电流信号经过所述的接口电路后转换为电压信号并进行滤波，滤波后的电压信号经过所述的A/D转换电路转换为数字信号，所述的数字信号经过所述数字信号处理电路进行差分运算后进入所述的人机接口模块。
3.根据权利要求2所述的钳形抗干扰电流互感器，其特征在于，所述的人机接口模块包括显示器及键盘。
4.根据权利要求3所述的钳形抗干扰电流互感器，其特征在于，所述的电流表中包括一可充电电池。
5.一种变压器铁芯接地电流测试系统，其特征在于，所述的变压器铁芯接地电流抗干扰测试系统包括变压器，钳形电流互感器及电流表，所述的钳形抗干扰电流互感器包括 测量电流互感器，套在变压器铁芯接地线上，用于测量变压器铁芯接地电流，所述测量电流互感器的正极接一电流表的正极，所述测量电流互感器的负极接所述电流表的负极； 补偿电流互感器，用于补偿漏磁场干扰电流，所述补偿电流互感器的正极连接所述测量电流互感器的负极，所述补偿电流互感器的负极接所述测量电流互感器的正极。
6.根据权利要求5所述的变压器铁芯接地电流测试系统，其特征在于，所述的电流表内部包括卡钳接口电路，A/D转换电路，数字信号处理电路及人机接口模块； 所述测量电流互感器输出的电流信号经过所述的接口电路后转换为电压信号并进行滤波，滤波后的电压信号经过所述的A/D转换电路转换为数字信号，所述的数字信号经过所述数字信号处理电路进行差分运算后进入所述的人机接口模块。
7.根据权利要求6所述的变压器铁芯接地电流测试系统，其特征在于，所述的人机接口模块包括显示器及键盘。
8.根据权利要求7所述的变压器铁芯接地电流测试系统，其特征在于，所述的电流表中包括一可充电电池。
全文摘要
一种钳形抗干扰电流互感器及变压器铁芯接地电流测试系统，所述的钳形抗干扰电流互感器包括测量电流互感器，套在变压器铁芯接地线上，用于测量变压器铁芯接地电流，所述测量电流互感器的正极接一电流表的正极，所述测量电流互感器的负极接所述电流表的负极；补偿电流互感器，用于补偿漏磁场干扰电流，所述补偿电流互感器的正极连接所述测量电流互感器的负极，所述补偿电流互感器的负极接所述测量电流互感器的正极。利用本发明的钳形抗干扰电流互感器，可以平衡漏磁场产生的干扰，实现对变压器铁芯接地电流的准确测量。
文档编号G01R15/18GK103063895SQ201310009580
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者郭绍伟, 谢小英, 马继先, 钱欣, 刘少宇, 许竞, 龙凯华, 刘继东, 郝震, 王淑珍 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司, 冀北电力有限公司秦皇岛电力公司, 国家电网公司