[發(fā)明專利]一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測及保護裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210056968.7
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102570390A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建軍;沈丙申;梁東;甘景福;穆勇;高俊福;李良杰;杜暄;徐小華;劉全峰;趙彥珍;梁藝超;楊繼超
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電網(wǎng)有限公司唐山供電公司;陜西合容電力設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H3/08
• 代理公司: 唐山順誠專利事務(wù)所 13106
• 代理人: 于文順

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測及保護裝置，用于防止電抗器匝間短路造成的線圈起火燒毀等事故，屬于電抗器在線監(jiān)測及保護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，我國電網(wǎng)建設(shè)加快，規(guī)模擴大，變電站建設(shè)也日益增多。隨著科技的發(fā)展和社會的進步，人們保護自然的意識越來越強，無油的干式電抗器逐漸成為電抗器產(chǎn)品的主流，廣泛應(yīng)用于輸變電領(lǐng)域。然而，一旦干式空心電抗器絕緣處理不當(dāng)、包封進水或絕緣老化到一定程度，薄弱的絕緣層起不到絕緣作用，在投切的瞬間或出現(xiàn)運行過電壓情況，相鄰兩匝線就會形成一個短路環(huán)，此時該短路環(huán)溫度急劇升高，帶動相鄰線層的絕緣被破壞，事故迅速發(fā)生，整個過程僅僅數(shù)十秒。盡管聚酯薄膜、玻璃纖維絲及環(huán)氧樹脂均屬于阻燃材料，但是，在巨大的短路電流下絕緣層被高溫碳化，電抗器起火事故屢見不鮮，并危及到其他設(shè)備的運行安全。背景技術(shù)的檢測及保護手段效果有限，無法檢測匝間短路現(xiàn)象,加之變電站無人化以及事故的不可預(yù)期性，預(yù)防電抗器起火事故的效果仍然不盡如人意。如何實現(xiàn)在出現(xiàn)匝間短路的瞬間切除電抗器之路，避免事故擴大化成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測及保護裝置，實現(xiàn)對電抗器匝間短路事故的有效監(jiān)測，實現(xiàn)無人值守的情況下第一時間切斷事故電抗器回路，保護系統(tǒng)及其他設(shè)備不受影響，避免短路起火造成事故擴大化，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測及保護裝置，包含電抗器、探測線圈、隔離變壓器、濾波器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和控制計算機，探測線圈設(shè)置在電抗器上，探測線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計算機；探測線圈所感應(yīng)出的差分電壓，經(jīng)隔離變壓器后，保證測量端與電力系統(tǒng)互不影響，濾波器模塊保證采集到信號的正確性，電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器保護數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用來將經(jīng)過前面處理的信號采集進入控制計算機；控制計算機設(shè)有串聯(lián)電抗器監(jiān)測及保護程序，串聯(lián)電抗器監(jiān)測及保護程序設(shè)置好閾值，通過對采集信號運算后和閾值進行比較，判斷電抗器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)是否完好；如若絕緣受損，內(nèi)部匝間短路，計算機將給保護設(shè)備跳閘信號，保護設(shè)備動作，將電抗器之路從電路中切除。

所述的探測線圈設(shè)置在電抗器的電抗器包封外面，探測線圈成對布置，對稱安裝，串聯(lián)連接，每對磁場探測線圈由兩個結(jié)構(gòu)尺寸和匝數(shù)完全相同，且繞向相反的線圈組成，通過監(jiān)測探測線圈開口的電壓變化，可檢測磁場是否對稱，即判定電抗器內(nèi)部絕緣是否發(fā)生破損造成匝間短路。所檢測的電壓差分信號，是指由于交變磁場所感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。當(dāng)發(fā)生匝間短路之后，電抗器本身的交變磁場會發(fā)生變化，從而不再對稱，這時探測線圈端出現(xiàn)的感應(yīng)電壓參數(shù)也隨之出現(xiàn)變化。

????本發(fā)明還設(shè)有電阻和TVS瞬態(tài)電壓抑制器，串聯(lián)后跨接在濾波器模塊。

數(shù)據(jù)采集模塊和控制計算機之間通過光收發(fā)裝置進行信號傳輸。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明避免電抗器起火等重大事故的發(fā)生，完善現(xiàn)有的保護方式，對電抗器引匝間短路引起的事故擴大起到有效的防護作用，可以及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電抗器內(nèi)部存在的匝間短路情況，并迅速跳開開關(guān)，切除事故回路，從而保證電抗器不起火，電站安全及其他設(shè)備不受影響。本發(fā)明提高限流電抗器運行安全系數(shù)，從而保證變壓器的安全運行。本發(fā)明可以延伸到限流電抗器上，可以避免匝間短路事故給變壓器及后續(xù)設(shè)備帶來的較大經(jīng)濟損失。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明實施例示意圖；

圖中：1.?電源，2.電抗器，3.?探測線圈，4.?隔離變壓器，5.濾波器模塊，6.電阻，7.TVS瞬態(tài)電壓抑制器，8.數(shù)據(jù)采集模塊，9.控制計算機。

附圖2是本發(fā)明實施例探測線圈安裝示意圖；

附圖3是圖2的剖視示意圖；

圖中：2.電抗器，3.探測線圈，10.電抗器包封，11.氣道，12.膠木棒。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。

在實施例中，一種串聯(lián)電抗器在線監(jiān)測及保護裝置，包含電抗器2、探測線圈3、隔離變壓器4、濾波器模塊5、數(shù)據(jù)采集模塊8和控制計算機9，探測線圈設(shè)置在電抗器上，探測線圈的輸出連接隔離變壓，隔離變壓的輸出連接濾波器模塊，濾波器模塊的輸出連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接控制計算機。