一种特高压电抗器铁芯接地监控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种特高压电抗器铁芯接地监控装置，包括第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，限流电路，AD转换接口电路，以及单片机；铁芯接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限流电路和第一晶闸管组，到达接地端；第一晶闸管组由反向并联的两个晶闸管组成，晶闸管的控制端连接单片机；第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于AD转换接口电路的六个输入端，AD转换接口电路的输出端连接单片机。本实用新型解决了对电抗器的铁芯多点接地时需停电限流的操作方式导致影响电网的正常运行的问题，减轻了运行人员的工作强度，提高了电网的运行可靠性。
【专利说明】一种特高压电抗器铁芯接地监控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种接地电流的控制装置，特别涉及一种三电流互感器在线监测电抗器的铁芯多点接地电流的调控装置。
【背景技术】
[0002]特高压电抗器由于容量大、电压等级高、漏磁相对较大等特点，运行时特高压电抗器铁芯如果发生多点接地，会比一般电抗器发生多点接地时接地电流要大得多，这么大的接地电流将造成电抗器铁芯的烧损。特高压电抗器附近由于漏磁较大，磁场强度也随电抗器负荷而变化，导致测试数据偏差很大，因此有必要对电抗器的铁芯和铁芯接地电流监测装置进行研究。目前，特高压电抗器铁芯发生多点接地时，一般是通过停电后进行串接电阻来完成限流的，这种停电进行限流的操作方式严重影响到了特高压电网的正常安全运行。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种特高压电抗器铁芯接地监控装置，解决了现有技术对特高压电抗器的铁芯多点接地时需停电限流的操作方式导致影响特高压电网的正常运行的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种特高压电抗器铁芯接地监控装置，所述电抗器包括电抗器油箱、位于电抗器油箱内的铁芯，所述铁芯连接有铁芯接地引出线；
[0005]所述铁芯接地监控装置包括铁芯接地引出线支撑绝缘子，第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，限流电路，AD转换接口电路，以及单片机；
[0006]所述铁芯接地弓I出线支撑绝缘子设置在所述电抗器油箱的箱体外侧，所述铁芯接地引出线支撑绝缘子上固定设置有第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器；所述铁芯接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限流电路和第一晶闸管组，到达接地端；所述第一晶闸管组由反向并联的两个晶闸管组成，所述晶闸管的控制端连接所述单片机；
[0007]所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于所述AD转换接口电路的六个输入端，所述AD转换接口电路的输出端连接所述单片机。
[0008]优选的，所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器并联连接。
[0009]优选的，所述限流电路由N条支路并联组成，NSS I的自然数，第N条支路包括晶闸管组和N个电阻串联而成，所述晶闸管组由反向并联的两个晶闸管组成，所述晶闸管的控制端连接所述单片机。进一步优选的，当I < N < 5时，更经济实用。
[0010]优选的，所述限流电路由3条支路并联组成，第I条支路包括晶闸管组I和I个电阻串联而成，第2条支路包括晶闸管组II和2个电阻串联而成，第2条支路包括晶闸管组III和3个电阻串联而成。
[0011 ] 优选的,所述单片机还连接有显示单元、多点接地故障电流记录单元、多点接地报警器和后台监控电脑。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]1、限流电路的电阻单元均采用双向晶闸管控制支路的通断，通过控制导通角，能控制电阻支路的通和断，实现电阻单元的投切；而传统方法是采用开关，由于开关带电流频繁通断出现打火，严重影响了开关的使用寿命；采用晶闸管控制，性价比高，续流能力强，不出现打火，使用寿命不受影响，解决了传统控制开关使用寿命的问题；
[0014]2、本装置大大减轻了运行人员的工作强度，提高了特高压电网的运行可靠性，在监控后台就能实时地在线监测到铁芯接地电流值的变化情况，一旦监测到铁芯多点接地故障后，限流单元就自动切入，避免了电抗器故障范围的进一步扩大，同时该装置发出报警信号至后台，就地报警指示灯亮，为运行人员停电检修提供了依据；
[0015]3、当监测到接地电流大于标准规定的0.1安培时，限流电阻自动投入；
[0016]4、具有较强的操作性，对特高压电抗器安全运行没有任何负作用，保障了特高压电网的正常安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；
[0018]图中:1、电抗器油箱；2、铁芯接地引出线；3、引出线套管；4、第二电流互感器；5、第一电流互感器；6、第三电流互感器；7、铁芯接地引出线支撑绝缘子；8、9、10、11、12、13、
14、15为晶闸管；17、AD转换接口电路；18、单片机；19、IXD显示器；20、多点接地故障电流记录单元；21、多点接地报警器；22、后台监控电脑；23、接地端；24、电阻III ;25、电阻II ；26、电阻I。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0020]实施例1
[0021 ] 参见图1，本实施例提供了一种特高压电抗器铁芯接地监控装置，特高压电抗器包括电抗器油箱1、位于电抗器油箱内的铁芯，铁芯连接有铁芯接地引出线2，铁芯接地引出线穿过引出线套管3，从电抗器油箱外侧延伸至地面的接地端23 ;铁芯接地监控装置包括铁芯接地引出线支撑绝缘子7，第一电流互感器5、第二电流互感器4和第三电流互感器6，限流电路，AD转换接口电路17，以及单片机18 ;单片机还连接有显示电流的IXD显示器19、多点接地故障电流记录单元20、多点接地报警器21和后台监控电脑22。
[0022]在电抗器油箱的箱体外侧固定设置有铁芯接地弓I出线支撑绝缘子，铁芯接地弓I出线支撑绝缘子上固定设置有第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器；第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器并联连接；铁芯接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限流电路和第一晶闸管组，到达接地端；第一晶闸管组由反向并联的晶闸管8、9组成，晶闸管的控制端连接单片机。
[0023]第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于AD转换接口电路的六个输入端，AD转换接口电路的输出端连接单片机。其中第一电流互感器的二次侧感应线圈的两端分别与AD转换接口电路的两个输入接口连接，第二电流互感器的二次侧感应线圈的两端分别与AD转换接口电路的另两个输入接口连接，第三电流互感器的二次侧感应线圈的两端分别与AD转换接口电路的其他两个输入接口连接。
[0024]限流电路由3条支路并联组成，第I条支路包括晶闸管组I和电阻I 26串联而成，电阻I的阻值为10欧姆，晶闸管组I由反向并联的晶闸管10、11组成；第2条支路包括晶闸管组I1、电阻I和电阻II 25串联而成，电阻II的阻值为40欧姆，晶闸管组II由反向并联的晶闸管12、13组成；第2条支路包括晶闸管组II1、电阻1、电阻II和电阻III 24串联而成，电阻III的阻值为100欧姆，晶闸管组III由反向并联的晶闸管14、15组成。各晶闸管的控制端分别连接单片机。连入电阻的阻值依次增大，以方便控制。
[0025]本实施例装置的运行方法如下:
[0026]当单片机监测到特高压电抗器的铁芯接地电流小于0.1安培时，第一晶闸管组导通，限流电流不接入工作；当监测到铁芯接地电流大于0.1安培时，单片机控制第一晶闸管组的触发角截止，同时限流电流接入工作。此时先控制限流电路的第I条支路导通，单片机控制晶闸管组I导通并与电阻I串联，如果此时铁芯接地电流小于0.1安培，控制状态保持；如果铁芯接地电流仍大于0.1安培，此时控制晶闸管组II导通接入限流电路的第2条支路，使电阻I1、电阻I串入回路；如果此时铁芯接地电流仍大于0.1安培，控制晶闸管组III接入限流电路的第3条支路，使电阻II1、电阻I1、电阻I串入回路。
[0027]本装置通过三电流互感器分别采集电流，一只电流互感器套在铁芯接地引线上，所测的电流除了铁芯接地电流Ir外，还有漏磁等其它因素产生的干扰电流Ig，另两只电流互感器是检测由于漏磁等其它因素产生的平均干扰电流Ig。铁芯接地电流为一只电流互感器所测电流值减去另两只电流互感器测量的电流的平均值。此方法通过三电流互感器消除了漏磁的干扰，解决了现场检测数据偏大的问题，大大提高了测试的准确性。
[0028]本实用新型装置的铁芯接地电流显示范围宽，满足不同范围的精度要求。通过信号处理、A/D转换单元采集铁芯接地电流，在IXD显示单元上显示。程序上采用分段显示功能，既能满足精度要求，又能满足检测范围，解决了现场测试范围小和显示精度不足的问题。在电流最大范围100A内，按不同范围分段显示，当接地电流小于0.1A时,显示精度级别达到0.1mA ;当接地电流在0.1A至IA之间时,显示精度级别为0.0OlA ;当接地电流在IA至100A之间时，显示精度级别为0.0lA0
[0029]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种特高压电抗器铁芯接地监控装置，所述电抗器包括电抗器油箱、位于电抗器油箱内的铁芯，所述铁芯连接有铁芯接地引出线； 其特征在于，所述铁芯接地监控装置包括铁芯接地引出线支撑绝缘子，第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，限流电路，AD转换接口电路，以及单片机； 所述铁芯接地引出线支撑绝缘子设置在所述电抗器油箱的箱体外侧，所述铁芯接地引出线支撑绝缘子上固定设置有第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器；所述铁芯接地引出线穿过第一电流互感器的一次线圈，然后通过并联的限流电路和第一晶闸管组，到达接地端；所述第一晶闸管组由反向并联的两个晶闸管组成，所述晶闸管的控制端连接所述单片机； 所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次线圈的两端分别连接于所述AD转换接口电路的六个输入端，所述AD转换接口电路的输出端连接所述单片机。
2.如权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器并联连接。
3.如权利要求2所述的监控装置，其特征在于，所述限流电路由N条支路并联组成，N为> I的自然数，第N条支路包括晶闸管组和N个电阻串联而成，所述晶闸管组由反向并联的两个晶闸管组成，所述晶闸管的控制端连接所述单片机。
4.如权利要求3所述的监控装置，其特征在于，所述N为:ISNS 5。
5.如权利要求4所述的监控装置，其特征在于，所述限流电路由3条支路并联组成，第I条支路包括晶闸管组I和I个电阻串联而成，第2条支路包括晶闸管组II和2个电阻串联而成，第2条支路包括晶闸管组III和3个电阻串联而成。
6.如权利要求1-5任一所述的监控装置，其特征在于，所述单片机还连接有显示单元、多点接地故障电流记录单元、多点接地报警器和后台监控电脑。
【文档编号】H02H9/02GK204258282SQ201420282779
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】俞华, 连建华, 马丽强, 郑会权, 尉镔, 王海鹏, 张海, 黄明, 张健, 芦山, 王欣伟 申请人:国网山西省电力公司电力科学研究院