[实用新型]电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够对电力变压器铁芯接地电流进行实时监测，并能自动将它限制在规定范围内的装置，属变压器技术领域。

背景技术

电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其运行状况直接关系到电力系统运行的安全与稳定。对变压器事故的统计分析表明，铁芯事故在变压器总事故中占有相当高的比率，而铁芯故障的产生，大部分是由于铁芯多点接地引起的，当铁芯出现多点接地时，会有相当大的电流流过铁芯，引起铁芯局部过热，严重时会造成局部烧损，所以有必要对变压器铁芯中的电流进行实时监测。目前国内外对电力变压器铁芯接地电流的监测方法归纳起来主要有以下三种：

方法一：巡视人员定期利用钳形电流表测量铁芯接地线中的电流，若发现电流超标，一般是由运行人员临时在接地回路中串接限流电阻，很明显这种方法存在故障发现和处理的滞后性。

方法二：模拟电流表监测法。该方法是在变压器的铁芯接地线中直接串入模拟电流表，用于监测接地电流。当巡视人员发现电流超标后，再采取进一步的措施，如手动在接地回路中串入电阻，有时甚至使变压器停止运行，进行故障排查。该方法的最大缺点是不能准确测量铁芯接地电流，这是因为变压器一旦出现多点接地，其接地回路中的电流可达到几十安，因此用于监测铁芯电流的电流表的量程必然很大(一般为几十安，否则电流表会因电流过大而烧断，导致接地回路开路)，而变压器在正常情况下，其铁芯接地线中的电流又是很小的(一般在几个毫安到几十毫安)，国标规定其电流的门槛值不能超过100mA，这么小的电流在如此大量程的电流表上几乎是没有读数的。另外，该方法也同样存在故障处理不及时的问题。

方法三：基于数字化的测量装置。该方法是利用电流传感器来采集铁芯接地线中的电流信号，信号经预处理后送入PC机或DSP或单片机，PC机或DSP或单片机软件对信号进行分析处理，如果超标给出报警信号。这种方法只能起到对接地电流进行监测和超标报警的作用，电流超标后的处理仍然由人工完成而不能自动进行，同样存在故障处理不及时的问题，且不能有效的进行数据的保存，不便于事后故障分析，功能比较单一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够对电力变压器铁芯接地电流进行实时监测，并能自动将它限制在规定范围内的电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置，由电流互感器、信号处理电路、DSP、限流电阻网络及其控制电路组成，所述限流电阻网络包括一组电阻和四个继电器，分别是第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻与其控制继电器的常闭触点串接后、与第四电阻和第一继电器的常闭触点J1-1接成并联电路并串联于变压器铁芯接地回路中，四个继电器的线圈接控制电路的输出端，控制电路的输入端接DSP的数据输出端。

上述电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值之比为1∶2∶4∶8，所述第四电阻的取值范围为1500～1800欧姆。

上述电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置，增设压敏电阻YM和气体放电管FD1，它们均与限流电阻网络并联连接。

上述电力变压器铁芯接地电流在线监测及过流限制装置，所述电流互感器设置两个，分别是小量程电流互感器CT1和大量程电流互感器CT2，它们均穿在变压器铁芯接地线上，其信号输出端接信号处理电路，所述信号处理电路包括小信号预处理电路、大信号预处理电路和A/D转换器U2，小信号预处理电路由隔离芯片U5和程控放大器U4组成，隔离芯片U5的输入端+Vin接小量程电流互感器CT1的输出端，其输出端Vout接程控放大器U4的输入端+Vin，程控放大器U4的输出端Vout接A/D转换器U2的CH1A端，其A0、A1端分别接DSP的IOPE1和I0PE2端；大信号预处理电路由隔离芯片U6和运算放大器U7组成，大量程电流互感器CT2的输出信号经两个电阻分压后接隔离芯片U6的输入端+Vin，运算放大器U7接成电压跟随器，其同相输入端接隔离芯片U6的输出端Vout，输出端接A/D转换器U2的CH2A端；A/D转换器U2的数据输出端D0～D13经一个电平转换器U1接DSP的D0～D13端，其/CONVST和/INT端分别接DSP的IOPB4和XINT1端。