[實用新型]電流鉗及電能質量監測裝置

有效

• 申請號: 201220671781.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN202975120U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黃永寧;張爽;張展;樊益平;張春寧;焦龍
• 申請（專利權）人: 寧夏電力公司電力科學研究院;北京一同宇科技發展有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本實用新型涉及電力設備領域，具體而言，涉及一種電流鉗及電能質量監測裝置。

背景技術

在線運行的變壓器繞組內會產生較大的直流，我們將這種在交流電流中有直流電流的現象稱之為電流偏磁現象，變壓器繞組內產生直流偏磁現象可以由如下兩個原因引起：

（1）太陽等離子風的動態變化與地磁場相互作用產生的地磁“風暴”。地磁場的變化將在地球表面誘發電位梯度，其大小取決于地面電導率和地磁風暴的嚴重程度，當這一低頻且具有一定持續時間的電場作用于中性點接地的電力變壓器時，將在繞組中誘發地磁感應電流，其頻率在0.01～1Hz之間，與50Hz的交流系統相比較，可以近似看成直流。該直流電流值較大，但持續時間短。

（2）直流輸電線路與交流輸電線路的并行運行或交流網絡中存在電壓電流關系曲線不對稱的負載。直流輸電系統常常采用單極運行方式，因為可以利用大地這個良導體，省去一根導線而節約成本。由于地下長期有大的直流電流流過，因而在其換流站周圍一定區域中會產生地表電流，與其并行運行的交流輸電系統變電站中的變壓器如果距離換流站不遠，就會受到干擾，這種干擾作用的直接表現就是通過交流變壓器的接地中性點在交流變壓器的勵磁電流中產生直流分量。該直流電流值較小，但持續時間較長。

在線運行的變壓器內產生直流偏磁現象，直流磁通使得變壓器鐵芯每隔半個周期就會出現較嚴重的磁飽和，勵磁電流高度畸變，產生大量諧波，變壓器無功損耗增加，鐵芯損耗增加，噪音和振動增大。嚴重的磁飽和會使正常情況下在鐵芯中閉合的磁通部分離開鐵芯，即漏磁通增加，從而使變壓器金屬結構件中的雜散損耗增加，可能導致其過熱，破壞絕緣，損壞變壓器或降低其使用壽命。另外，直流偏磁也是影響電力系統的電能質量的重要因素。

為了減少直流偏磁對變壓器的損耗以及對電能質量的影響，需要測量變壓器中心點接地的交流電流和直流電流，以對變壓器的直流偏磁現象進行深入的研究，然而現有技術中針對于大型變壓器中心點接地鋼板這種特殊截面的介質，柔性電流鉗僅可以測量變壓器中心點接地鋼板的交流電流，無法同時測量變壓器中心點接地鋼板的交流和直流分量電流。

針對現有技術中無法同時測量大型變壓器中心點接地鋼板的交流和直流分量，從而無法依據變壓器中心點接地的交流和直流分量進行變壓器直流偏磁的研究的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

針對相關技術中無法同時測量大型變壓器中心點接地鋼板的交流和直流分量，從而無法依據變壓器中心點接地的交流和直流分量進行變壓器直流偏磁的研究的問題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本實用新型的主要目的在于提供一種電流鉗及電能質量監測裝置，以解決上述問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種電流鉗，該電流鉗包括：電流感應裝置，包括鐵芯，鐵芯具有與測量本體相匹配的空腔，用于獲取測量本體中的接地電流信號；直流分量分離裝置，與電流感應裝置連接，用于輸出將接地電流信號進行分離而得到的直流分量信號和交流分量信號。

進一步地，電流感應裝置包括：纏繞在鐵芯上的鐵芯繞組，其中，鐵芯包括第一子鐵芯和第二子鐵芯，其中，第一子鐵芯的一端為封閉端，另一端為開口端，第一子鐵芯的開口端與第二子鐵芯連接，以在鐵芯的內部形成空腔，其中，空腔為矩形空腔；鐵芯繞組纏繞在第一子鐵芯上。

進一步地，直流分量分離裝置包括：直流分量分離電路，與鐵芯繞組的第一輸出端連接，用于對接地電流信號進行電流分離，以獲取直流分量信號；直流輸出端，與直流分量分離電路連接，用于輸出直流分量信號；交流輸出端，與鐵芯繞組的第二輸出端連接，用于輸出接地電流信號。

進一步地，直流分量分離裝置包括：電流供電電路，與直流分量分離電路連接，用于為直流分量分離子電路提供電能。

進一步地，第一子鐵芯的開口端包括第一子開口端和第二子開口端，其中，第一子開口端通過鉸接件與第二子鐵芯的第一端連接，在第一子鐵芯與第二子鐵芯扣合的狀態下，第二子開口端與第二子鐵芯的第二端連接，第一子鐵芯與第二子鐵芯扣合連接形成鐵芯。

進一步地，鉸接件包括彈性鎖緊機構。

進一步地，在第一子鐵芯的封閉端的外側安裝有手柄，直流分量分離裝置安裝在手柄的內部。

進一步地，在電流感應裝置的外部包裹絕緣材料。

為了實現上述目的，根據本實用新型的另一方面，提供了一種電能質量監測裝置，該電能質量監測裝置包括電流鉗。