[实用新型]一种监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压电气设备状态监测与故障诊断的研究、应用技术领域，具体涉及一种监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器。

背景技术

金属氧化锌避雷器可限制过电压幅值，是广泛应用于电网中的关键元件，其健康状态直接影响其它主设备的安全运行。然而，一方面，因避雷器在运行过程中遭受过电压冲击的影响，其阀片将会逐渐劣化。另一方面，受限于设备质量的参差不齐，其密封不严亦极易使本体受潮，进而导致泄漏电流逐渐增大。上述原因均会致使避雷器泄漏电流中的阻性成分产生有功损耗，并使阀片升温，甚至在热崩溃时导致设备损坏、爆炸，进而引发大面积停电事故。

传统的避雷器监测方法即是在设备发生放电时，利用互感器输出信号会远超过正常值(毫伏级)的特性监测避雷器放电次数，无法持续跟踪分析避雷器泄漏电流的演变趋势。此外，由于电流互感器的误差是因提供磁通的交变励磁电流产生，即是交变励磁电流为零则无测量误差。但现实情况下难以实现真正的零磁通，仅是精度较传统互感器得以提升。理想的实现方式一般是利用外部电路来提供反电动势，但需要复杂的电路才能获得精确的同相位电动势；故不仅实现难度大，而且成本高。

鉴于此，有必要在分析传统放电监测仪的不足、电流传感器存在固有误差及干扰因素的情况下；基于电磁感应定律、磁路定律及磁动势方程设计、应用一种双级结构的无源零磁通电流传感器，以保证动态调整补偿励磁电流信号幅值及相位，使之工作在零磁通状态；并最终满足现场在线监测金属氧化锌避雷器泄漏电流信号的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种干扰小、损耗小的监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器，为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器，其特征在于：包括原边绕组、副边绕组、第一铁芯、第二铁芯、补偿绕组和检测绕组，所述第一铁芯的一端与第二铁芯的一端相互咬合接触，所述原边绕组和副边绕组同时叠绕在第一铁芯与第二铁芯相互咬合表面，所述补偿绕组绕在第一铁芯的另一端，所述检测绕组绕在第二铁芯的另一端。

优选地，所述原边绕组和副边绕组的安匝数数相同或不相同。

优选地，所述补偿绕组和检测绕组的安匝数数相同或不相同。

优选地，所述第一铁芯与第二铁芯的长度相同，第一铁芯的一端与第二铁芯一端相互咬合接触长度分别为各自长度的二分之一。

优选地，所述副边绕组的抽头输入端还并联有高阻负荷Rs。

综上所述，本实用新型由于采用了上述方案，本实用新型具有以下优点：

第一，本实用新型具有补偿绕组的零磁通电流互感器，其结构简单、应用广泛，还可提供泄漏电流测量所需的励磁电流，一举攻克传统泄漏电流测量中因互感器励磁电流对电流值测量精度的影响，可最大程度降低在变电站强电环境下所受到的干扰。第二，可提前发现避雷器的潜在隐患，大幅提升监测预警效果，合理安排设备检修处置时间，进而防止因避雷器损坏造成的经济损失。第三，利用叠加在原边绕组上的辅助绕组提供反电动势，可以有效补偿阻抗产生的压降；并在彻底摆脱依赖原边绕组磁通提供电动势的情况下即可实现零磁通，且无需外部电路的电动势,实现无源补偿。第四，避免了传统监测仪的复杂硬件电路和软件设计，简单的原理结构可确保降低生产成本；进而适宜广泛推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器的结构原理图。

图2是本实用新型一种监测金属氧化锌避雷器的无源零磁通电流互感器的实验原理图。

附图中，1-原边绕组、2-副边绕组、3-第一铁芯、4-第二铁芯、5-补偿绕组，6-检测绕组，7-励磁电流源，8-高阻抗电压表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。