專利名稱：變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變壓器在線監(jiān)測領(lǐng)域，涉及一種智能型變壓器鐵芯接地電流和變壓器夾件接地電流在線監(jiān)測裝置，尤其是一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
電力變壓器是電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的設(shè)備之一，也是電力設(shè)備中故障率較高的環(huán)節(jié)， 它的正常運(yùn)行是電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)， 鐵芯必須有且僅有一點(diǎn)可靠接地，一旦鐵芯兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地時(shí)，在鐵芯內(nèi)部會產(chǎn)生環(huán)流，引起局部過熱，嚴(yán)重時(shí)會造成鐵芯局部燒損，甚至使接地片熔斷，導(dǎo)致鐵芯電位懸浮，產(chǎn)生放電性故障，嚴(yán)重威脅變壓器及電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯接地電流為毫安級，當(dāng)鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地故障時(shí)，鐵芯接地電流會明顯增加。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，在正常情況下，變壓器的鐵芯接地電流只有幾毫安 幾十毫安，按照規(guī)程要求，當(dāng)鐵芯接地電流達(dá)到100毫安的時(shí)候，就必須采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。目前運(yùn)行人員檢測鐵芯接地電流的手段主要采用鉗形電流表對鐵芯接地引出線的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，但現(xiàn)場電磁干擾大，很難保證鉗形電流表測量數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性， 而且定期巡檢無法保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提供一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其目的是解決以往的監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)中的變壓器鐵芯接地狀態(tài)方法中存在的很難保證測量數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性的問題以及定期巡檢無法保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障的問題。技術(shù)方案本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測方法，其特征在于所述方法的步驟如下
(1)、將穿心式電流互感器套裝在變壓器鐵芯接地線上獲取一次鐵芯接地電流信號；
(2)、利用穿心式電流互感器將采集的一次電流信號轉(zhuǎn)換為二次電流信號，并將該二次電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；
(3)、將電壓信號通過檔位切換放大處理后，再經(jīng)過電壓信號調(diào)理電路后送入控制器自帶的AD電路中進(jìn)行計(jì)算處理；并同預(yù)先設(shè)置的報(bào)警閾值進(jìn)行比對，當(dāng)信號出現(xiàn)異常時(shí)，控制器控制顯示屏顯示報(bào)警信號；
(4)、將(3)步驟中計(jì)算處理的信號一方面通過顯示屏顯示，另一方面將測量結(jié)果及測量時(shí)刻存入FLASH存儲器，為以后分析鐵芯接地電流工作狀況提供依據(jù)。通過RS485總線將(3)步驟中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控計(jì)算機(jī)或綜合監(jiān)測單元(主IED)，計(jì)算機(jī)或主IED通過通信協(xié)議對監(jiān)測裝置進(jìn)行各種參數(shù)配置，以滿足不同現(xiàn)場的需求。
測量變壓器電流有效值的方法如下
4為變壓器接地一次電流值，通過1000:1變比的穿心式電流互感器后所得二次電流
值為冬，
權(quán)利要求
1.變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測方法，其特征在于所述方法的步驟如下(1)、將穿心式電流互感器套裝在變壓器鐵芯接地線上獲取一次鐵芯接地電流信號；(2)、利用穿心式電流互感器將采集的一次電流信號轉(zhuǎn)換為二次電流信號，并將該二次電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；(3)、將電壓信號通過檔位切換放大處理后，再經(jīng)過電壓信號調(diào)理電路后送入控制器自帶的AD電路中進(jìn)行計(jì)算處理；并同預(yù)先設(shè)置的報(bào)警閾值進(jìn)行比對，當(dāng)信號出現(xiàn)異常時(shí)，控制器控制顯示屏顯示報(bào)警信號；(4)、將(3)步驟中計(jì)算處理的信號一方面通過顯示屏顯示，另一方面將測量結(jié)果及測量時(shí)刻存入FLASH存儲器，為以后分析鐵芯接地電流工作狀況提供依據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于通過RS485總線將(3)步驟中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控計(jì)算機(jī)或綜合監(jiān)測單元(主IED)，計(jì)算機(jī)或主IED通過通信協(xié)議對監(jiān)測裝置進(jìn)行各種參數(shù)配置，以滿足不同現(xiàn)場的需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于測量變壓器電流有效值的方法如下4為變壓器接地一次電流值，通過1000:1變比的穿心式電流互感器后所得二次電流值為乓，即 /2 =丄 IOOO經(jīng)過電流電壓轉(zhuǎn)換電路后，電壓W1 = /;^ 1經(jīng)過電壓信號調(diào)理電路后，電壓被放大為CVfcI其中=.__，根據(jù)量程不同，及值將隨之變化 A*2 K通過電壓調(diào)理電路中的一個(gè)直流疊加電路后，輸入到控制器AD 口的電壓為 U1* K+UaUltf為AD基準(zhǔn)電壓當(dāng)U廣時(shí)，即超過當(dāng)前量程范圍時(shí)，處理器將調(diào)節(jié)尤值大小，以滿足 0< !/, JT+l/^Cu^ 的條件；進(jìn)入AD的電壓基波有效值通過傅里葉變換算法求得；得到電壓基波有效值，通過多次平均處理及反向推導(dǎo)，得到的即是變壓器鐵芯接地電流有效值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于“(3)”步驟中檔位切換的量程為O-IOOmAUOOmA-IA和1A-10A。
5.實(shí)施權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測方法的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置包括控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)、電壓信號調(diào)理電路、檔位切換控制電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路和穿心式電流互感器；所述穿心式電流互感器連接至電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路連接至檔位切換控制電路，檔位切換控制電路連接至電壓信號調(diào)理電路，電壓信號調(diào)理電路和實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)連接至控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置還包括顯示屏和FLAS H存儲器；顯示屏和FLAS H存儲器連接至控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述控制器上還連接有數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其特征在于控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)、電壓信號調(diào)理電路、檔位切換控制電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路和穿心式電流互感器均設(shè)置在殼體內(nèi)，顯示屏設(shè)置在殼體的頂蓋上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置，其特征在于穿心式電流互感器的變比為1000:1 ；檔位切換控制電路的切換的量程為O-IOOmAUOOmA-IA和 IA-IOA0
全文摘要
本發(fā)明提供一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測方法，步驟如下(1)、將穿心式電流互感器套裝在變壓器鐵芯接地線上獲取一次鐵芯接地電流信號；(2)、利用穿心式電流互感器將采集的一次電流信號轉(zhuǎn)換為二次電流信號，并將該二次電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；(3)、將電壓信號通過檔位切換放大處理后，再經(jīng)過電壓信號調(diào)理電路后送入控制器自帶的AD電路中進(jìn)行計(jì)算處理；并同預(yù)先設(shè)置的報(bào)警閾值進(jìn)行比對，當(dāng)信號出現(xiàn)異常時(shí)，控制器控制顯示屏顯示報(bào)警信號；(4)、將(3)步驟中計(jì)算處理的信號一方面通過顯示屏顯示，另一方面將測量結(jié)果及測量時(shí)刻存入FLASH存儲器。本發(fā)明廣泛適用于變壓器、電抗器等電氣設(shè)備的鐵芯/夾件接地電流的在線監(jiān)測。
文檔編號G01R19/25GK102411084SQ20111021003
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉齊, 原鋒, 周志強(qiáng), 張軍陽, 王茂軍, 程大偉, 耿寶宏, 鐘丹田, 高強(qiáng) 申請人:東北電力科學(xué)研究院有限公司, 遼寧東科電力有限公司