[發明專利]一種高壓直流輸電換流閥主回路電流測量裝置

有效

• 申請號: 201010214584.4
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101907651A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 程養春;張春雨;張新剛;李躍;李成榕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于測量測試技術領域，尤其涉及一種高壓直流輸電換流閥主回路電流測量裝置。

背景技術

HVDC換流閥屬吊裝結構，在進行過電流、過電壓、非周期觸發等試驗時，主回路中會流過沖擊大電流，目前，確定此電流的方法僅局限于仿真計算，但在試驗中，換流閥位于高電位，其所處電磁環境十分惡劣，且各閥層內串并有電抗器、電容器等非線性器件，易受層層間、層地間的雜散電容、電感的影響，因此仿真計算存在較大誤差，不能滿足工程的實際需要。試驗過程中，換流閥主回路中將流過數千安培的過電流，如此大的電流流經晶閘管時，可能會燒毀晶閘管，存在極大的安全隱患。因此，迫切需要能夠置入換流閥閥層內的主回路電流測量裝置，然而，國內外在此應用領域的測量裝置仍是空白。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種體積小、測量范圍廣、誤差小、靈敏度高、穩定可靠的高壓直流輸電換流閥主回路電流測量裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出一種高壓直流輸電換流閥主回路電流測量裝置，其安裝在換流閥閥層內的主回路矩形銅排上，該測量裝置包括由屏蔽殼I和屏蔽殼II對接而成的屏蔽殼，所述屏蔽殼I內設有纏繞著線圈I的磁芯I，所述屏蔽殼II內設有纏繞著線圈II的磁芯II、積分電路和分壓器，所述積分電路輸入端和屏蔽殼II均與線圈II相連接，所述積分電路輸出端連接分壓器，所述分壓器輸出端將測量信號輸出。

其中，所述磁芯I和磁芯II均采用U形鐵氧體磁芯，所述屏蔽殼I內設有對磁芯I進行固定的磁芯固定件I，屏蔽殼II內設有對磁芯II進行固定的磁芯固定件II，所述磁芯I與磁芯II對接后形成一環形磁芯。

其中，所述屏蔽殼內設有緊固插件，所述線圈I和線圈II分別與緊固插件相連接。

其中，所述磁芯固定件I和磁芯固定件II為絕緣材料制成的環狀結構，所述磁芯固定件I通過絕緣膠粘接于屏蔽殼I內部，所述磁芯固定件II通過絕緣膠粘接與屏蔽殼II內部。

其中，所述屏蔽殼I和屏蔽殼II均采用U形結構，所述屏蔽殼I和屏蔽殼II的開口端對接后通過外部緊固件固定成一環形屏蔽殼。

其中，所述屏蔽殼的內環中線上設有縫槽，在所述縫槽中嵌入有用于和被測物體絕緣隔離的絕緣套墊。

其中，所述屏蔽殼I和屏蔽殼II內部設有用于固定磁芯I和磁芯II的絕緣支撐。

其中，所述磁芯I上繞制的線圈I匝數為34匝，所述磁芯II上繞制的線圈II匝數為26匝，所述線圈I和線圈II的匝間距為8mm。

其中，所述積分電路由10個并聯的電阻構成。

其中，所述分壓器由兩個串聯的電阻構成，其中一個電阻作為高壓臂與積分電路相連接，另一電阻作為低壓臂與屏蔽殼II相連接。

其中，所述磁芯I和磁芯II的截面直徑為15.5mm，所述屏蔽殼I和屏蔽殼II的殼厚為3mm，所述縫槽的寬度為2mm，所述絕緣套墊的厚度為3mm，所述線圈I與屏蔽殼I的間距及所述線圈II與屏蔽殼II的間距均為5mm。

本發明的有益效果在于：

1)該測量裝置的可靠性高、穩定性好，測量范圍可達±10kA，且具備良好的線性度；

2)該測量裝置頻帶可達40Hz～6MHz，高低頻相應良好，測量最大誤差僅為1.22％，遠遠小于高壓測量標準要求的3％；

3)該測量裝置外殼屏蔽性能好，由于在內環中線的縫槽內嵌入絕緣套墊，使得測量裝置與被測電路既無電氣連接又能緊密接觸，安全可靠；

4)該測量裝置的內部磁芯和外部屏蔽殼均采用兩個U形構件對接組成的環形結構，具有體積小，重量輕的優點，該測量裝置通過緊固插件將其嵌套在換流閥閥層內的主回路矩形銅排上，安裝方便，操作簡單。

附圖說明

圖1是自積分式Rogowski線圈等效電路圖；

圖2是本發明的電流測量裝置的安裝位置示意圖；

圖3是本發明的電流測量裝置的外形圖；

圖4是本發明的電流測量裝置的內部結構示意圖，即電流測量裝置的縱向剖視圖；

其中，1-屏蔽殼，1a-屏蔽殼I，1b-屏蔽殼II，2a-磁芯I，2b-磁芯II，3-積分電路，4-分壓器，4a-高壓臂，4b-低壓臂，5a-線圈I，5b-線圈II，6a-磁芯固定件I，6b-磁芯固定件II，7-緊固插件，7a-插槽，7b-插針，8-外部緊固件，9-縫槽，10-絕緣支撐，11-彈簧，12-端蓋，13-分壓器輸出端，14-銅片。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的電流測量裝置做進一步詳細的說明。