[實(shí)用新型]變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備的電流置空裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520829444.6
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN205049724U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀家慧;王永勤;童歆;羅浪;趙海濤;邵華鋒;李小雙
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院;武漢新電電氣技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高電壓計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備的電流置空裝置。

背景技術(shù)

變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備，可實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行中的變壓器鐵芯接地電流，及時(shí)預(yù)警鐵芯多點(diǎn)接地等異常工況，目前被廣泛使用。鐵芯接地電流在線監(jiān)測的基本原理是利用鉗形電流傳感器監(jiān)測鐵芯接地扁鋼中流過的電流，當(dāng)電流增大超過預(yù)警值時(shí)，發(fā)出警報(bào)信息，提示運(yùn)行人員進(jìn)一步排查隱患或故障。

按相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Q/GDW540.1-2010《變電設(shè)備在線監(jiān)測設(shè)備檢驗(yàn)規(guī)范》)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DL/T1433-2005《變壓器鐵芯接地電流測量裝置通用技術(shù)條件》)要求，鐵芯接地電流監(jiān)測裝置應(yīng)進(jìn)行定期的校準(zhǔn)，以判斷其監(jiān)測數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確有效。由于監(jiān)測裝置一旦裝用，難以停電拆裝送檢，因此，亟需有效的現(xiàn)場檢驗(yàn)方法和裝置。

目前，國內(nèi)有文獻(xiàn)報(bào)道對容性電流監(jiān)測裝置和避雷器泄露電流監(jiān)測裝置的現(xiàn)場檢驗(yàn)，其基本思想是注入一個(gè)可調(diào)的電流，根據(jù)監(jiān)測裝置對此電流的響應(yīng)，來進(jìn)行校準(zhǔn)和檢測。這種方法的準(zhǔn)確度較低，因?yàn)楸O(jiān)測裝置本身測量到的設(shè)備狀態(tài)量，與注入的電流之間存在相位差異，會干擾注入的信號。本申請的實(shí)用新型人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：前述容性電流監(jiān)測裝置和避雷器泄露電流監(jiān)測裝置的現(xiàn)場校驗(yàn)技術(shù)，原理上也可移植到變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測裝置的現(xiàn)場校準(zhǔn)中,但是，由于變壓器鐵芯接地電流很小，為毫安級，且含有豐富的諧波；對這樣微弱的混頻電流進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)，監(jiān)測裝置本身測量到的電流量會大大影響校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。而目前尚無對鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備現(xiàn)場校驗(yàn)的公開學(xué)術(shù)報(bào)道。本申請的實(shí)用新型人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)一種可行的新思路是將運(yùn)行中的鐵芯接地電流監(jiān)測裝置原有的電流抵消置空，使其回歸到實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的“零電流”狀態(tài)，然后注入電流進(jìn)行校驗(yàn)。這種方法下，置空的效果將直接影響校準(zhǔn)過程的準(zhǔn)確度，置空后電流越接近于零，準(zhǔn)確度越高。本實(shí)用新型正是基于此，提出一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備現(xiàn)場校驗(yàn)時(shí)的電流置空方法及裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備的電流置空裝置，可將運(yùn)行中的鐵芯接地電流監(jiān)測裝置原有的電流抵消置空，便于鐵芯接地電流監(jiān)測裝置校驗(yàn)時(shí)回歸到實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的“零電流”狀態(tài)，提高校準(zhǔn)過程的準(zhǔn)確度。

一種變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備的電流置空裝置，包括鐵芯接地電流信號取樣調(diào)理模塊、信號諧波分離模塊、分離信號移相模塊、分離信號調(diào)幅及合成模塊、電流放大輸出模塊、信號頻率跟蹤模塊及反饋控制模塊，

所述鐵芯接地電流信號取樣調(diào)理模塊用于對現(xiàn)場鐵芯接地電流進(jìn)行取樣、I/V變換及放大后輸出取樣信號，其輸出端與所述信號諧波分離模塊的輸入端連接；

所述信號諧波分離模塊用于實(shí)現(xiàn)取樣信號的基波及3，5，7次諧波分量的分離得到分離信號，其第一輸出端與所述信號頻率跟蹤模塊的輸入端連接，用于將分離出的基波信號輸出給所述信號頻率跟蹤模塊，所述信號諧波分離模塊的第二輸出端與所述分離信號移相模塊的輸入端連接，用于輸出所述分離信號；

所述信號頻率跟蹤模塊用于實(shí)時(shí)跟蹤基波信號頻率，其輸出端與所述反饋控制模塊的輸入端連接；

所述反饋控制模塊用于根據(jù)所述信號頻率跟蹤模塊獲得的基波信號頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)所述信號諧波分離模塊的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻率信號的分離，保證信號經(jīng)過信號諧波分離模塊時(shí)不產(chǎn)生相移；

所述分離信號移相模塊用于實(shí)現(xiàn)分離信號的相位調(diào)整，輸出調(diào)整相位后的分離信號，使調(diào)整后的各分量信號與原邊鐵芯接地電流各分量信號同相位，其輸出端與所述分離信號調(diào)幅及合成模塊的輸入端連接；

所述分離信號調(diào)幅及合成模塊用于實(shí)現(xiàn)調(diào)整相位后的分離信號的幅值調(diào)整及疊加，輸出合成信號，其輸出端與所述電流放大輸出模塊的輸入端連接；

所述電流放大輸出模塊用于實(shí)現(xiàn)所述合成信號的功率放大，并輸出電流基波及3，5，7次諧波幅值與原邊鐵芯接地電流中的基波及3，5，7次諧波幅值等幅值的電流信號，即所述與現(xiàn)場變壓器鐵芯接地電流同頻同相的鏡像電流，使得鐵芯接地電流在線監(jiān)測設(shè)備傳感器電流置空。

進(jìn)一步的，所述鐵芯接地電流信號取樣調(diào)理模塊包括由依次連接的高精度鉗形電流傳感器、I/V變換電路和運(yùn)算放大器，高精度鉗形電流傳感器用于對現(xiàn)場鐵芯接地電流進(jìn)行電流取樣，I/V變換電路用于將取樣電流信號變換為電壓信號，運(yùn)算放大器用于將電壓信號進(jìn)行放大后得到所述取樣信號。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型基于諧波分離和移相，實(shí)現(xiàn)了鐵芯接地電流的跟蹤和抵消，為現(xiàn)場校驗(yàn)提供了電流置空的方法。