[发明专利]一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于干式电抗器的监测设备技术领域，尤其涉及一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置及方法。 

背景技术

到目前为止，许多变电站、换流站都发生过干式空芯电抗器或干式半芯电抗器等干式电抗器严重烧毁事故，其中不乏超高压、特高压变电站以及特高压换流站，这些事故严重影响了电站安全运行，造成了巨大损失。 

干式电抗器烧毁的原因很多，比如：干式电抗器线圈普遍采用圆筒式绕法，每个电抗器线圈由多个包封组成，导线之间的匝绝缘非常薄，导线表面的毛刺、金属碎屑或其它异物很容易将匝绝缘扎穿，引起匝间短路，形成一个短路环。只要线包内有一个点发生匝间短路，这台电抗器就变成了一台事实上的变压器，而且，这台变压器的变比极大——高压侧的匝数约等于电抗器的匝数，低压侧只有一匝并且低压侧短路运行，由安匝平衡的原理可知低压侧的电流极大，如此大的短路电流在短路环内产生的巨大发热功率可以在短时间内将电抗器烧毁，所以，每一起烧毁事故的初期都发生过匝间短路。 

磁场是管量场，干式电抗器线圈中的电流所感应的磁场一定要围绕着产生磁场的电流形成闭环，由于干式电抗器的磁路是开放的，线圈中的交变电流感应的磁场要通过干式电抗器线圈以外的区域闭环，干式电抗器线圈以外的磁场称为干式电抗器的漏磁场。 

干式电抗器线圈外一个固定场点的磁感应强度矢量的大小和方向与干式电抗器线圈内的电流场有关，一旦电流场变化，那个固定场点的磁感应强度矢量会同时变化，而且，这个固定场点的磁感应强度矢量遵循矢量叠加原理，即一组三相干式电抗器产生磁场在该场点要叠加。 

因此，通过监测该场点的磁场变化可以发现干式电抗器内部的匝间短路 故障。 

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置及方法，实现了对干式电抗器的在线监测，能够有效避免事故发生，保证变电站安全、可靠运行。 

本发明是通过以下技术方案来实现： 

一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测装置，包括高斯计和安装在品字形布置的三台干式电抗器对称中心的立柱，所述立柱顶端安装高斯计的传感器，传感器用于实时采集干式电抗器的漏磁场；立柱上安装有高斯计表头，高斯计表头通过信号线连接到控制室计算机上，计算机用于接收经高斯计转换后的电流信号，并将接收到的电流信号与其内部故障报警系统中存储的阀值进行对比分析，若电流信号的电流值大于预先设定的阀值，则发送报警信息；高斯计的电源线由控制室接入。 

所述装置还包括用于接收计算机发出的报警信息的手机。 

所述的传感器为霍尔元件。 

所述的计算机，还用于将接收到的电流信号自动造表、绘制曲线，以便直观显示故障发展趋势。 

高斯计，用于将传感器采集到的漏磁场的磁场量转化成4-20mA电流信号，并通过信号线将转化后的电流信号传输到控制室计算机上。 

一种漏磁场测量型干式电抗器在线监测方法，包括以下步骤： 

a）通过安装在品字形布置的三台干式电抗器对称中心立柱上的高斯计传感器实时采集干式电抗器的漏磁场； 

b）高斯计将传感器采集到的漏磁场的磁场量转化成4-20mA电流信号，通过信号线将转化后的电流信号传输到控制室计算机上； 

c）控制室计算机接收到电流信号后，将电流信号中的电流值与其上安装 的分析报警系统中存储的阀值对应的电流值进行对比分析，若电流信号的电流值大于预先设定的阀值，则发送报警消息。 

所述的计算机接收到电流信号后，自动造表、绘制曲线，以便直观显示故障发展趋势。 

所述的计算机通过网络将报警消息发送到手机上。 

所述方法还包括，将高斯计传感器实时采集的干式电抗器的漏磁场显示在安装于立柱上的高斯计表头。 

所述的高斯计传感器为霍尔元件。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：